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汩汩綠電,點亮能源轉型之光

發布時間:2022-09-20 10:28:00來源: 人民日報海外版

  可再生能源實現跨越式發展 裝機規模穩居世界第一

  汩汩綠電,點亮能源轉型之光

  西藏首個(ge) 百萬(wan) 千瓦級水電站投產(chan) 發電,國內(nei) 首艘2000噸級海上風電安裝平台出塢下水,國家光伏、儲(chu) 能實證實驗平台(大慶基地)開啟整年度戶外實證……今年以來,一批可再生能源項目建設,如火如荼地展開。

  可再生能源是指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能等非化石能源,是清潔能源。黨(dang) 的十八大以來,我國可再生能源實現跨越式發展,裝機規模穩居世界第一,發電量占比穩步提升,能源結構調整和減碳效果逐步顯現。

  從(cong) 沙漠戈壁到蔚藍大海,從(cong) 世界屋脊到廣袤平原,可再生能源發展展現出勃勃生機。通過風力發電、水力發電和光伏發電等技術手段,可再生能源轉化為(wei) 汩汩綠色電能(簡稱“綠電”),點亮中國能源轉型之光。據悉,“十四五”時期,我國可再生能源發電量增量在全社會(hui) 用電量增量中的占比將超過50%,風電和太陽能發電量將實現翻倍。

  智慧大壩“領跑”世界

  9月12日,在西藏自治區芒康縣與(yu) 四川省巴塘縣交界的金沙江上遊處,陡峭河穀間,熱風夾帶著水霧緩緩升騰,國家“西電東(dong) 送”接續基地的先導工程——蘇窪龍水電站就坐落於(yu) 此。

  作為(wei) 西藏首座裝機超百萬(wan) 千瓦級的水電站,蘇窪龍水電站由華電金沙江上遊水電開發有限公司(以下簡稱“華電金上公司”)開發建設,共安裝4台30萬(wan) 千瓦機組。截至目前,3號、4號機組已順利投產(chan) 發電。

  “築壩料源組成複雜,是我們(men) 遇到的最大困難之一。”蘇窪龍水電站設計副總工程師朱軍(jun) 解釋說,水電站大壩由瀝青心牆、粗細過渡料區、堆石區等分區組成,就像一個(ge) 配料豐(feng) 富的“三明治”。

  “製作”好這個(ge) “三明治”絕非易事。為(wei) 滿足結構安全和防滲水需求,大壩每個(ge) 分區選用的土石料均不相同。例如,堆石區的石料不能大於(yu) 1000毫米、過渡料不能大於(yu) 80毫米、粗反濾料不能大於(yu) 60毫米等。

  海量的土石料,如何準確選取?又如何保證能被送到指定位置?為(wei) 解決(jue) 這一問題,建設項目部為(wei) 200餘(yu) 輛運輸車裝上了北鬥定位係統。每輛車上裝的是哪種石料、應該運送到哪個(ge) 區域,工程技術人員一目了然。

  “我們(men) 還引入了‘智慧大壩’控製係統,使大壩既‘聰明’、又‘健康’。”華電金上公司蘇窪龍分公司副總經理唐茂剛對記者說,一旦測壓管、測縫計等儀(yi) 器感知到大壩有任何“頭疼腦熱”,項目管理人員可立即知曉,並采取相應措施。“如同‘神經中樞’一樣,這個(ge) 係統會(hui) 時刻告知我們(men) 大壩的‘身體(ti) 狀態’。”

  除了肉眼可見的雄偉(wei) 大壩,更多工程設備則藏在廠房之中。在參建各方的共同努力下,已投產(chan) 的兩(liang) 台發電機組均實現了一次啟動成功、一次並網成功、一次試運行成功。

  2021年6月11日,正值主廠房進行4號發電機組安裝的關(guan) 鍵環節——機組盤車。第一次盤車後,水導軸承絕對振擺測值為(wei) 0.26毫米,已在規範標準0.35毫米以下。

  “但是,機組在高速運轉下,精度對性能影響巨大。”發電機總裝負責人王玥海回憶說,為(wei) 確保機組長期安全穩定運行,裝機團隊決(jue) 定繼續調整振擺參數,爭(zheng) 取達到更低值。

  “0.22毫米,調”“0.15毫米,繼續調”“0.1毫米,再調”……通過繪製水平投影圖,不斷優(you) 化軸線空間幾何狀態圖,各方密切聯係、分析推算,終於(yu) 達到理想效果。“0.05毫米,我們(men) 成功了!”廠房內(nei) 響起一陣歡呼。

  “現在,我們(men) 發電機組的振擺參數,達到了國內(nei) 同類型機組安裝的領先水平。在額定轉速下,機組能做到穩如泰山。”王玥海介紹,水電站已投產(chan) 的兩(liang) 台機組正滿負荷運行,每天可產(chan) 生1440萬(wan) 千瓦時的電力,滿足300萬(wan) 戶家庭或1000棟大型寫(xie) 字樓的用電需求。

  水電惠藏,造福民生。華電金上公司結合項目建設,麵向當地群眾(zhong) ,開設定向招生、培養(yang) 、安置的“三定”培養(yang) 班。“就業(ye) 有保障,生活有奔頭,我現在每個(ge) 月都能領到上萬(wan) 元的工資。”“三定”培養(yang) 班畢業(ye) 生、蘇窪龍分公司水情值班員昂旺卓瑪笑著說。

  在蘇窪龍水電站成功建設開發的背後,是中國水電從(cong) 奮起直追到超越領先的經驗支撐。

  如今,溯金沙江而下,葛洲壩、三峽、烏(wu) 東(dong) 德、溪洛渡、向家壩與(yu) 白鶴灘共6座水電站中,有5座躋身世界前十二大水電站榜單。6座水電站,發電總量大,調峰能力強,有效緩解了華中、華東(dong) 地區及川、滇、粵等地的用電緊張局麵。

  其中,白鶴灘水電站16台單機容量100萬(wan) 千瓦水輪發電機組,更是世界上單機容量最大的水輪發電機組,實現了100%國產(chan) 化,具有100%自主知識產(chan) 權。“百萬(wan) 千瓦水輪發電機組的研發應用,使我國水電裝備製造實現了從(cong) ‘跟跑者’到‘並跑者’,再到‘領跑者’的角色轉變。”白鶴灘工程建設部副主任塗陽文說。

  “近幾年,中國的水電項目在改善民生與(yu) 保護環境等方麵都產(chan) 生了積極影響,我相信,中國水電也將在創新方麵繼續引領世界標準。”國際大壩委員會(hui) (ICOLD)主席邁克爾·羅傑斯稱讚道。

  海上風電 向海“爭(zheng) 風”

  風電是當今發展最快的綠色電能之一。與(yu) 陸地風電不同,海上風電更少受土地占用、噪聲汙染等因素製約。向海“爭(zheng) 風”,正成為(wei) 我國東(dong) 部沿海地區綠色低碳發展的“藍色動力”。

  根據《2021年中國海洋經濟統計公報》數據顯示,2021年全國海上風電新增並網容量1690萬(wan) 千瓦,同比增長4.5倍,累計容量躍居世界第一。

  向海“爭(zheng) 風”,離不開海洋高端裝備研發能力的快速提升。

  受製於(yu) 複雜多變的自然環境,海上風電施工的年均作業(ye) 窗口期,往往僅(jin) 有100天至150天左右。同時,海底地質條件也是變幻莫測,曾有人將海上風電施工比喻為(wei) “在豆腐上插筷子”。

  因此,“白鶴灘”號的問世,對於(yu) 破解這一係列難題具有重要意義(yi) 。

  今年6月29日,由中國三峽集團投資建造的國內(nei) 首艘2000噸級海上風電安裝平台——“白鶴灘”號在廣東(dong) 省廣州市順利出塢下水。據了解,其甲板麵積為(wei) 4200平方米,足有10個(ge) 籃球場大,這為(wei) 施工作業(ye) 提供了廣闊空間。

  三峽物資招標公司船機項目部的王鵬告訴記者:“‘白鶴灘’號擁有的4條120米高的三角形桁架式樁腿,可使船體(ti) 牢牢‘站立’在海麵上,最大作業(ye) 水深可達70米。”此外,“白鶴灘”號配有2000噸級繞樁式起重機,能滿足10兆瓦及以上大容量風機一體(ti) 化安裝需求,在施工窗口期,也擁有更高的作業(ye) 效率。

  在“白鶴灘”號身上,建設者們(men) 付出了諸多心血。

  2021年7月,“白鶴灘”號開始建造前,王鵬挑起了項目負責人的重任。“技術規格書(shu) 足有上百頁,涉及結構、艙室、機械、空調通風等多個(ge) 專(zhuan) 業(ye) ,那陣子,甚至連吃飯、睡覺,我都在心裏琢磨這些。”回想起當時的情景,王鵬不無感慨。

  工作任務重、學習(xi) 時間少,為(wei) 了盡快掌握專(zhuan) 業(ye) 知識,王鵬每晚都會(hui) 在辦公室看技術資料、啃建造方針、學法律法規。漸漸地,無論是船舶建造工藝,還是船舶設備性能,邊學邊幹的他都能做到如數家珍。

  “建造完成後,得盡快建立‘朋友圈’,找到‘好朋友’。”由於(yu) 缺乏海上風電安裝平台的管理經驗,王鵬四處拜訪上下遊企業(ye) ,深入了解市場行情。經過一年多的努力,他帶領團隊製定出與(yu) “白鶴灘”號相匹配的管理模式,為(wei) 其交付運營做足了準備。

  有了性能更優(you) 的安裝設備,如何進一步提高捕“風”效率,轉換為(wei) 更多的綠電?

  寬闊整潔的總裝基地廠房裏,各種型號風電機組配件整齊排列、整裝待發。福建三峽海上風電產(chan) 業(ye) 園,是全國首個(ge) 全產(chan) 業(ye) 鏈海上風電產(chan) 業(ye) 園。2018年以來,我國自主研發的6.7兆瓦、8兆瓦、10兆瓦、13兆瓦海上風電機組相繼在產(chan) 業(ye) 園下線。

  “目前來看,產(chan) 業(ye) 園發展良好,東(dong) 方風電、金風科技、中國中車等多家龍頭企業(ye) 相繼入園。”福建三峽海上風電產(chan) 業(ye) 園相關(guan) 負責人劉建平說,園區已形成集技術研發、設備製造、檢測認證、建設安裝、運行維護為(wei) 一體(ti) 的世界級海上風電產(chan) 業(ye) 集群。

  國家發展改革委、國家能源局印發的《“十四五”現代能源體(ti) 係規劃》提出,提升東(dong) 部地區能源低碳發展水平,要積極推進東(dong) 南部沿海地區海上風電集群化開發。與(yu) 此同時,多地也錨定“藍海”,海上風電“高質量躍升發展”的主題逐漸明確,今後,國產(chan) 化將是助推高質量發展的重要抓手。

  光伏性能 戶外實證

  光伏發電係統,簡稱光伏,是指利用光伏電池的光生伏特效應,將太陽輻射能直接轉換成電能的發電係統。

  近年來,中國光伏技術取得巨大進步,光伏組件等關(guan) 鍵設備的實驗室研究水平不斷提升。與(yu) 此同時,設備戶外運行的係統性研究仍很欠缺,許多已建成的光伏發電係統的實際運行性能,尚未得到科學有效評估。

  “實驗室中的結果再好,產(chan) 品的實效還是要拿到實際使用中來看,隻有做好戶外實證研究,才能掌握光伏產(chan) 品的真實運行情況。”國家電投(國家電力投資集團有限公司的簡稱)光伏創新中心副總經理龐秀嵐表示。

  一片片光伏發電板匯成“藍海”,在陽光下熠熠生輝;40餘(yu) 米高的監測塔猶如“海中燈塔”,傲立其間,指引航程……9月14日,在黑龍江省大慶市,國家光伏、儲(chu) 能實證實驗平台(大慶基地)形成了一道亮麗(li) 的風景線。

  記者了解到,該平台是全國首個(ge) 新能源戶外實證實驗平台,由國家電投集團黃河公司建設管理,設立了光伏組件、逆變器、支架、儲(chu) 能產(chan) 品等4個(ge) 產(chan) 品及2個(ge) 係統的實證實驗區。今年1月1日,平台正式開啟了首期161種實證方案的整年度戶外實證。

  為(wei) 何會(hui) 選址大慶?“大慶地處高緯度、寒溫帶,太陽能資源富集,且地勢平坦,具備在同等條件下,規模化連續開展戶外實證的優(you) 勢。”國家電投光伏創新中心光儲(chu) 數字信息中心主任崇鋒解釋說,此外,平台所在區域的地表環境多樣,有利於(yu) 開展多種複合應用場景的戶外實證。

  在建設過程中,項目團隊采取了一係列創新舉(ju) 措,采用“光伏+草原”的開發模式就是個(ge) 例子。崇鋒介紹,針對項目周邊存有的大片鹽堿化草原,團隊專(zhuan) 門進行了生態修複研究,預留出草原生態修複與(yu) 複合生產(chan) 的空間。“打造集科研、觀光、科普於(yu) 一體(ti) 的‘光伏+’實證實驗平台,提高了鹽堿化草原的經濟產(chan) 出。”

  “戶外光照強度、土壤乃至地表水的酸堿度等,都會(hui) 對光伏產(chan) 品的性能造成影響。”龐秀嵐告訴記者,為(wei) 保障所有被測試設備的實驗條件一致,平台安裝了涵蓋資源、環境、電性能等7大類共19種在線測試設備,實現全要素、全過程數據實時采集和分析。

  “平台形成了很好的數據庫,這將為(wei) 相關(guan) 企業(ye) 和科研院校開展科技研究,提供公共數據服務。”在中國科學院院士楊德仁看來,對光伏、儲(chu) 能關(guan) 鍵設備進行戶外實證研究,能為(wei) 國家製定產(chan) 業(ye) 政策和技術標準提供科學依據,為(wei) 全球新能源行業(ye) 發展貢獻中國智慧、中國方案和中國標準。

  國家能源局發布的數據顯示,2022年上半年,光伏發電新增並網容量3087.8萬(wan) 千瓦,截至2022年6月底,光伏發電累計並網容量33620.4萬(wan) 千瓦。

  中國工程院院士湯廣福表示,當前,中國能源轉型仍麵臨(lin) 巨大挑戰,在智慧能源係統等領域,有待大量的技術突破。

  近日,國務院辦公廳轉發國家發展改革委、國家能源局《關(guan) 於(yu) 促進新時代新能源高質量發展的實施方案》(以下簡稱《實施方案》),旨在錨定到2030年我國風電、太陽能發電總裝機容量達到12億(yi) 千瓦以上的目標,加快構建安全高效的能源體(ti) 係。

  圍繞新能源發展的難點堵點問題,《實施方案》在創新新能源開發利用模式、深化新能源領域“放管服”改革、完善支持新能源發展的財政金融政策等7個(ge) 方麵,提出了21項具體(ti) 舉(ju) 措。

  國家能源局有關(guan) 負責人表示,下一步,將會(hui) 同有關(guan) 部門製定《實施方案》的任務分工方案,進一步細化各項政策措施,並指導各地和有關(guan) 方麵認真貫徹落實,確保《實施方案》落地見效,在確保能源安全供應的前提下,持續推動新能源實現高質量發展,推動我國從(cong) 能源大國向能源強國不斷邁進。

  劉樂(le) 藝

(責編:陳濛濛)

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