青海塔拉灘有一個特別的景象:宛如藍色海洋的光伏板下,羊群穿梭于青青牧草,得益于龍羊峽水光互補光伏電站的建設,一曲“田園牧歌”在這里奏響。
不毛(mao)之地(di)變身新(xin)能源(yuan)“藍海”,羊群回歸為生態修復“投票”,水光互補發出穩定(ding)“綠電”……推(tui)動(dong)工業文(wen)明(ming)向(xiang)生態文(wen)明(ming)轉型(xing),塔拉灘上的實(shi)踐(jian)堪稱樣板。作為“龍(long)羊綠卷”的背后(hou)“畫師(shi)”,中國電建西北院(yuan)錨定(ding)清潔能源(yuan)開發,綠色發展坐標顯現。
追風逐日敢下“先手棋”
以碳(tan)達峰碳(tan)中和(he)(he)為航標,新能源發展駛入(ru)“快車道”。我(wo)國明(ming)確提出到2030年非化石能源占一次能源消費比(bi)重達到25%左右,風電(dian)和(he)(he)太陽能發電(dian)總裝(zhuang)機容量達到12億千瓦以上(shang)。
27年(nian)前,我國(guo)風電開發尚處于起步階段。那一(yi)年(nian),西(xi)北院(yuan)參(can)與編制完(wan)成《風力發電調(diao)查報告(gao)》,開啟了(le)“馭風之征(zheng)”。“每一(yi)個(ge)立起的風機,都是我的孩子。”中國(guo)電建西(xi)北院(yuan)副總工程(cheng)師董(dong)德蘭就(jiu)是中國(guo)風電從小到大、從大到強(qiang)的建設(she)者(zhe)和(he)見證者(zhe)。
始于風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian),西北(bei)院在新(xin)(xin)能(neng)源領域爭下(xia)“先(xian)手棋”。吉林洮北(bei)風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)獲2007年國家優質工程(cheng)(cheng)銀獎,新(xin)(xin)疆小(xiao)草湖風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)是國內首個(ge)在超(chao)一類風(feng)(feng)(feng)區建(jian)成的風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)工程(cheng)(cheng),甘肅酒泉千(qian)萬(wan)千(qian)瓦級風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)基地系全(quan)球首個(ge)千(qian)萬(wan)千(qian)瓦級風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)基地,巴基斯(si)坦大(da)沃風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)是“一帶一路(lu)”沿(yan)線標志工程(cheng)(cheng)……與此(ci)同時(shi),還有大(da)量海上(shang)風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)工程(cheng)(cheng)關鍵技術研究、風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)規程(cheng)(cheng)規范編制也(ye)出(chu)自(zi)西北(bei)院。
深耕中國(guo)西(xi)北(bei)部,西(xi)北(bei)院(yuan)熟悉這里的(de)山川(chuan)河(he)流(liu)、氣候光照。2008年,從我國(guo)首(shou)個(ge)光伏(fu)并(bing)網(wang)發電項目——敦煌10兆瓦光伏(fu)并(bing)網(wang)發電項目發軔,西(xi)北(bei)院(yuan)開啟(qi)“逐光之旅”。2012年,西(xi)北(bei)院(yuan)完(wan)成國(guo)內首(shou)個(ge)千(qian)萬千(qian)瓦級(ji)光伏(fu)基(ji)地——青海柴(chai)達木光伏(fu)基(ji)地的(de)規劃。自2016年起,策劃并(bing)成功獲批5個(ge)國(guo)家(jia)光伏(fu)發電領跑者基(ji)地。
“風光”之(zhi)外,近年(nian)來,中(zhong)國電建(jian)西(xi)(xi)北院還在河(he)北定州(zhou)、山西(xi)(xi)沁縣(xian)、河(he)南蘭考等(deng)地(di)探(tan)索生物(wu)質能(neng)(neng)利用,在其新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)“棋盤”上(shang),風光引(yin)領(ling),生物(wu)質能(neng)(neng)、地(di)熱(re)能(neng)(neng)、氫(qing)能(neng)(neng)等(deng)多元發展的(de)格局已經形成。截至2020年(nian)底,西(xi)(xi)北院完成新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)設計總裝機規模6000萬(wan)千瓦,約占(zhan)全國新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)投產容量的(de)11%。
水電榮光積蓄“創新力”
新能源(yuan)產業發展經歷“先行軍”、“生力軍”階(jie)段,正在(zai)成為(wei)低碳發展的(de)“主(zhu)力軍”。碳中(zhong)和背景下,中(zhong)國電建西(xi)北院的(de)“先發優勢(shi)”正在(zai)轉化為(wei)“領(ling)跑實力”。
茫茫戈壁,晴空萬里。3萬多面“超級(ji)鏡子”像葵(kui)花追日將(jiang)萬束陽光(guang)(guang)匯聚(ju)到中央的(de)集熱(re)塔上,氣(qi)象壯觀(guan)。這(zhe)是(shi)由西北(bei)院(yuan)總(zong)承(cheng)包建設的(de)國(guo)家首(shou)批光(guang)(guang)熱(re)發(fa)電(dian)示范(fan)項(xiang)目(mu)——青(qing)海(hai)共和50兆瓦(wa)光(guang)(guang)熱(re)發(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)。2021年(nian)4月,該項(xiang)目(mu)通過示范(fan)性驗收(shou),標志(zhi)著西北(bei)院(yuan)已掌握光(guang)(guang)熱(re)發(fa)電(dian)的(de)關(guan)鍵(jian)核心技術。
“光熱發電破解了太陽(yang)能(neng)發電靠(kao)天吃飯的難(nan)題(ti),是一項具備成為(wei)基礎負(fu)荷電源(yuan)潛力的新興能(neng)源(yuan)應用技術(shu)(shu)。”中國電建西北院新能(neng)源(yuan)工程院總工程師周治介紹,從(cong)2010年起,西北院便開始了塔式太陽(yang)島關鍵技術(shu)(shu)、塔式光熱集成技術(shu)(shu)等課(ke)題(ti)研究。
板凳要坐十年冷,一(yi)朝散發光與(yu)熱。西北院為什么在新能源領域持續(xu)釋(shi)放創(chuang)(chuang)新力?答(da)案寫在黃河上游。70多年來,西北院先(xian)后完成140余座水電工(gong)程的勘察設計,黃河上的劉家(jia)峽、龍羊峽、李家(jia)峽、拉西瓦等水電站,筑就(jiu)大(da)地豐(feng)碑,厚植創(chuang)(chuang)新精神。幕天席地的建設工(gong)地,是西北院人的大(da)型(xing)創(chuang)(chuang)新“試驗場”,產業鏈、創(chuang)(chuang)新鏈“雙鏈融合”的范式,已融入發展(zhan)基因。
據(ju)了解(jie),僅“十三五”期間,中國(guo)電建西北院9項(xiang)科(ke)技(ji)成果達到(dao)國(guo)際領先水平(ping)、10項(xiang)達到(dao)國(guo)際先進(jin)水平(ping);主(zhu)參編國(guo)家、行業或地方技(ji)術標準135項(xiang);獲得國(guo)家專利(li)授(shou)權(quan)298項(xiang),其(qi)中發明專利(li)94項(xiang)。
“助力碳中(zhong)和(he),推動(dong)能源技術革命,西(xi)北院的科(ke)創(chuang)圖(tu)譜上一(yi)批新研究平(ping)臺(tai)已經搭(da)建。”中(zhong)國電建西(xi)北院副總經理肖(xiao)斌介紹,目前,西(xi)北院已設立碳中(zhong)和(he)研究中(zhong)心(xin),并(bing)聯合西(xi)安交(jiao)通大學院士團隊成立了(le)儲能技術中(zhong)心(xin)。
多能互補尋求“最優解”
新能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電具有隨機(ji)性(xing)、間(jian)歇(xie)性(xing)、波(bo)動(dong)性(xing),規模化發(fa)(fa)展伴生諸多問題。今(jin)年(nian)3月,國(guo)家發(fa)(fa)布《關于推進(jin)電力(li)源(yuan)(yuan)網荷(he)儲(chu)一(yi)體化和多能互補發(fa)(fa)展的(de)指(zhi)導意見》,明確提出要利用(yong)存(cun)量常規電源(yuan)(yuan),合理配(pei)置(zhi)儲(chu)能,穩妥推進(jin)增量“風(feng)光水(儲(chu))一(yi)體化”,探索(suo)增量“風(feng)光儲(chu)一(yi)體化”。
“對(dui)水電(dian)的深度開發,成為(wei)解開能源綜(zong)合利(li)用(yong)復雜(za)‘方程式’的關鍵步驟,如(ru)何賦予傳統(tong)水電(dian)站新(xin)的生命活(huo)力至(zhi)關重要。”中國電(dian)建(jian)西北院(yuan)二(er)級(ji)技術專家李平說。
2015年,由西(xi)北(bei)院設計的(de)龍(long)羊峽(xia)水光(guang)(guang)互(hu)補光(guang)(guang)伏(fu)電(dian)站(zhan)(zhan)并(bing)網發電(dian),塔拉灘(tan)上(shang)發出的(de)光(guang)(guang)電(dian),在龍(long)羊峽(xia)水電(dian)站(zhan)(zhan)調整為(wei)均衡、優(you)質、安全(quan)的(de)穩(wen)定電(dian)源,這成為(wei)我國多能(neng)互(hu)補的(de)“破題之(zhi)作”。基(ji)于黃河上(shang)游梯級水電(dian)站(zhan)(zhan)建設大型(xing)“儲能(neng)工廠”,也(ye)成為(wei)西(xi)北(bei)院持續開展的(de)基(ji)礎性研究。
抽(chou)水(shui)蓄能(neng)(neng)電(dian)(dian)站被形象(xiang)地稱為“用水(shui)做(zuo)成的(de)巨(ju)型(xing)(xing)充電(dian)(dian)寶”,具有調(diao)峰、填谷(gu)、調(diao)頻、調(diao)相(xiang)、儲能(neng)(neng)等功能(neng)(neng),構建以新能(neng)(neng)源為主體的(de)新型(xing)(xing)電(dian)(dian)力系統,抽(chou)水(shui)蓄能(neng)(neng)也扮(ban)演著日益重要的(de)角色。
在陜西(xi)鎮安,一(yi)座(zuo)設(she)計年(nian)發(fa)(fa)電(dian)量(liang)23.41億千瓦(wa)、年(nian)抽(chou)水(shui)電(dian)量(liang)31.21億千瓦(wa)的抽(chou)水(shui)蓄能電(dian)站正在建(jian)設(she)當中(zhong)。這(zhe)座(zuo)由(you)中(zhong)國電(dian)建(jian)西(xi)北院設(she)計的電(dian)站,是(shi)我國西(xi)北地區開(kai)工建(jian)設(she)的首個抽(chou)蓄電(dian)站,也是(shi)陜西(xi)建(jian)設(she)的最大水(shui)力發(fa)(fa)電(dian)站,對于陜西(xi)構建(jian)清潔(jie)低碳(tan)、安全高效的能源(yuan)體系(xi)具(ju)有重要戰略意義。
選點(dian)(dian)規劃(hua)方面,西北院則在西北五省區大展拳腳(jiao),從2008年(nian)起,相繼(ji)承擔了電(dian)(dian)站(zhan)選點(dian)(dian)規劃(hua)及調整、抽蓄中長期發展規劃(hua)編制等工作(zuo)。今(jin)年(nian)9月,國家能(neng)源局發布《抽水(shui)蓄能(neng)中長期發展規劃(hua)(2021-2035年(nian))》。新(xin)(xin)藍圖下(xia),西北院這(zhe)位(wei)“規劃(hua)師”持續發力(li),助力(li)新(xin)(xin)型電(dian)(dian)力(li)系統建設(she)。
數字賦能踏浪“新基建”
當能源技術成為(wei)新(xin)一輪科(ke)技革命(ming)和產(chan)業革命(ming)的(de)突(tu)(tu)破口,融(rong)(rong)合(he)(he)成為(wei)重點。“專(zhuan)業融(rong)(rong)合(he)(he)、行業融(rong)(rong)合(he)(he)、跨界融(rong)(rong)合(he)(he),在交叉領域取得突(tu)(tu)破,是新(xin)能源乘風(feng)破浪的(de)關(guan)鍵。”中國電(dian)建西北(bei)院副(fu)總(zong)工劉瑋認為(wei),新(xin)能源發(fa)展(zhan)已進入“白菜做國宴(yan)”的(de)階段,“新(xin)能源+”是目(mu)標與方向。
據了解,能源(yuan)電(dian)力(li)行業(ye)是新(xin)(xin)一(yi)代(dai)信息基礎(chu)設施(shi)建設中(zhong)“融合基礎(chu)設施(shi)”建設的重點領域之一(yi)。《新(xin)(xin)時代(dai)的中(zhong)國能源(yuan)發展(zhan)》白皮書指出,要(yao)以新(xin)(xin)基建為契機,推動能源(yuan)數字化和智能化發展(zhan)。
實(shi)時自動監測采集數據、提示修(xiu)正不規(gui)范行(xing)為、設備(bei)與設備(bei)進(jin)行(xing)互動……這一幕,是如今拉西(xi)瓦水(shui)電站(zhan)(zhan)的運行(xing)常態(tai)。最(zui)早提出基于IEC61850(DL/T860)通信(xin)協(xie)議的三層兩網智能化水(shui)電站(zhan)(zhan)網絡體系架構,西(xi)北院在拉西(xi)瓦、龍羊峽、金川等水(shui)電站(zhan)(zhan)展開實(shi)踐,一批(pi)傳統水(shui)電站(zhan)(zhan)已(yi)實(shi)現“華麗轉(zhuan)身(shen)”。
除了(le)智(zhi)(zhi)慧電(dian)廠,中國電(dian)建西(xi)北院還在智(zhi)(zhi)能微(wei)電(dian)網領域開辟了(le)科創“試驗(yan)田”。據介紹,早在2016年,西(xi)北院就在西(xi)藏雙(shuang)湖建設(she)了(le)世界上海(hai)拔最高的“光(guang)伏+儲能”微(wei)電(dian)網工程(cheng)。
踏浪“新基建(jian)”,西北(bei)院(yuan)還在(zai)推動能源(yuan)系(xi)統與先進信息通信控制技(ji)術(shu)耦合(he)發展上,不斷撬動智慧能源(yuan)建(jian)設的(de)(de)“支點”。2020年(nian),由中(zhong)國電建(jian)西北(bei)院(yuan)研發的(de)(de)“全球(qiu)可(ke)再生(sheng)能源(yuan)產業(ye)(ye)融(rong)合(he)創新的(de)(de)工業(ye)(ye)互聯網平臺(tai)”,入選國資委(wei)2020年(nian)度國有企業(ye)(ye)數字化(hua)轉型優(you)秀(xiu)案(an)例(li)。
一張光(guang)明藍圖,一場綠色革命。截至目前,中國電建西(xi)北院設計已(yi)建成的清潔能(neng)源總裝機容量近1億(yi)千(qian)瓦,全年可(ke)生產清潔電能(neng)約2600億(yi)千(qian)瓦時。相當于替代標準(zhun)煤(mei)7943萬(wan)噸(dun)(dun),減排二氧(yang)化(hua)碳23892萬(wan)噸(dun)(dun)、二氧(yang)化(hua)硫89萬(wan)噸(dun)(dun)、二氧(yang)化(hua)氮92萬(wan)噸(dun)(dun),相當于種植(zhi)65萬(wan)公(gong)頃闊(kuo)葉林。
隨著(zhu)全(quan)社會的資源朝著(zhu)綠(lv)色(se)發(fa)(fa)展(zhan)方向有效配置,對西北院(yuan)而言,著(zhu)眼綠(lv)色(se)發(fa)(fa)展(zhan)、堅(jian)持綠(lv)色(se)共識、助(zhu)力綠(lv)色(se)經濟,是服(fu)務(wu)國家戰(zhan)略(lve)的使命(ming)擔(dan)當,也是推進高質量發(fa)(fa)展(zhan)的必然要求。在中國電建(jian)西北院(yuan)黨委書記、董事(shi)長廖元慶看來,“做好(hao)綠(lv)色(se)發(fa)(fa)展(zhan)答卷,西北院(yuan)始(shi)終在一線,一直在路上。”