寧夏騰格里沙漠新能源基地建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn),一期項目年發(fā)電量達(dá)18億千瓦時
一個“沙戈荒”基地的綜合效益賬(高質(zhì)量發(fā)展看亮點·走一線)
2024年底舉行的中央經(jīng)濟(jì)工作會議指出,加快“沙戈荒”新能源基地建設(shè)。風(fēng)能、太陽能在我國能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色,作為國家千萬千瓦級“沙戈荒”風(fēng)電光伏基地中首個備案、開工、投產(chǎn)的基地項目,寧夏騰格里沙漠新能源基地積極嘗試、創(chuàng)新模式,探索經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益雙贏,為同類項目建設(shè)運營積累了寶貴經(jīng)驗。
——編 者
騰格里沙漠南緣,陽光明媚。站在寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市的沙丘上眺望,騰格里沙漠新能源基地一期項目近3萬畝、220余萬塊光伏板隨著沙丘起伏延伸,金色沙漠成為靛藍(lán)海洋。
這個蔚為壯觀的光伏基地,是國家千萬千瓦級“沙戈荒”基地中首個備案、開工、投產(chǎn)的基地項目,也是國家第一條以開發(fā)沙漠光伏大基地、輸送新能源為主的特高壓輸電通道——“寧電入湘”工程的重點配套項目。一期100萬千瓦項目于2023年4月全容量投產(chǎn)發(fā)電,年發(fā)電量達(dá)18億千瓦時。
隨著項目建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn),一個綠能澎湃的新能源工程正在崛起。
探索生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式
2022年4月,距離中衛(wèi)市區(qū)約25公里,騰格里沙漠東南部的沙丘上,一場討論正在進(jìn)行。
“從這兒到寧夏和內(nèi)蒙古的邊界,都是未來的光伏發(fā)電站?!泵嫦蜻B綿的沙丘,迎著漸起的風(fēng)沙,時任龍源電力寧夏公司副總經(jīng)理吳吉軍拿著設(shè)計圖說,“一期100萬千瓦項目即將開工,一定要注重生態(tài)效益?!?/p>
“‘綠色能源+生態(tài)治理’,這個目標(biāo)很好,但怎么實現(xiàn)?”中衛(wèi)市西郊林場場長唐希明說,“建設(shè)首個‘沙戈荒’基地,必須考慮沙漠植被生長的實際情況?!?/p>
“項目設(shè)計之初就考慮了這一點,我們計劃運用林光互補、農(nóng)光互補技術(shù),探索光、林、草相結(jié)合的生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式?!眳羌娦赜谐芍瘛?/p>
如今,驅(qū)車駛過一期工程的核心——中衡第一光伏電站,一排排光伏板已經(jīng)排列整齊。早些年建設(shè)光伏電站,光伏板通常被直接安置在沙地上,像一簇簇蓬草。而在這里,粗壯的水泥樁頂著碩大的光伏板,仿佛向上生長的“大樹”,形成一片壯闊的“森林”。
“以前的光伏板離地間隙一般只有四五十厘米?!碧葡C鹘榻B,“在中衡第一光伏電站,板架離地兩米,高度更合理。”
這樣的設(shè)計,充分考慮了騰格里沙漠的獨特環(huán)境。早在施工前期,研究團(tuán)隊就進(jìn)行了大量調(diào)研。“在沙漠里,沙子的直徑只有0.2毫米,通常在距地表50厘米以下的地方跳躍式運動。”唐希明說,3米高的水泥樁牢牢扎在沙丘下面,光伏板平均離地間隙高了,方便風(fēng)沙快速通過。
“此外,光伏板遮擋太陽照射,還可以減少板下的蒸發(fā)量,日常清洗面板的水流下來,也為植被生長創(chuàng)造了條件?!眳羌娊榻B,“除了板上發(fā)電、板下修復(fù),我們還設(shè)計了板間種植的方案。每排板之間將近7米的間隙,為后期形成生態(tài)植被留足了空間。”
創(chuàng)新沙漠建設(shè)技術(shù)
驅(qū)車深入騰格里沙漠,在石子鋪成的沙漠公路上顛簸近半個小時,就來到了二期項目建設(shè)現(xiàn)場?!叭ツ杲ㄔO(shè)最高峰時有近6000人作業(yè),現(xiàn)在二期項目主體工程施工完畢,進(jìn)入收尾階段?!饼堅措娏幭墓竟こ探ㄔO(shè)部安全總監(jiān)藺鍇說。
今年是藺鍇駐守騰格里沙漠的第三年。2022年9月,一期項目舉行開工儀式,望著劃定的施工面積,第一次來到沙漠的藺鍇感到不可思議,“放眼望去全是荒漠,這地方真能長出綠草來?”
項目建設(shè)的第一階段是場平——5個標(biāo)段的700輛推土機同時開工,計劃將海浪般的沙丘推平。
“這原本是一項簡單的基礎(chǔ)工作,沒想到之前的建設(shè)方法在沙漠里不適用?!鄙匙蛹?xì)密,前腳推平,后腳一場大風(fēng)就讓平坦的作業(yè)面變得“波浪起伏”。項目組臨時想招,在施工場地邊緣先扎麥草方格、栽種沙生植物,用植被“鎖邊”,邊推邊干。
場平、“鎖邊”后,按照先前的設(shè)計,施工團(tuán)隊為光伏板打水泥基樁,但新的難題又來了。
沙子雖然細(xì)小松軟,但打樁越深越瓷實,特別費力。好不容易打進(jìn)去,沒等安裝樁子,作業(yè)面又容易出現(xiàn)坍塌?!拔覀兏鶕?jù)現(xiàn)場環(huán)境改良工藝,加入引孔機,試著先少量注水,讓沙子結(jié)塊,再通過引孔、側(cè)引孔,打入預(yù)制管樁,為后期鋪設(shè)光伏面板提供了條件?!碧A鍇說。
說話間,漫步光伏板的海洋,種種用心設(shè)計的細(xì)節(jié)映入眼簾。
“你看,一般的光伏發(fā)電中心,逆變器被安裝在落地的混凝土小屋子里,我們則采用了水泥基樁支撐的小屋子方案?!饼堅措娏幭墓竟こ探ㄔO(shè)部土建專工楊彥瑋介紹,這樣的離地間隙可以防止沙子堆積,同時減小逆變器與地面的接觸面積,減少對地表植被的破壞。
提高整體運營效率
“我們的光伏板,都是追著太陽跑的?!痹谥泻獾谝还夥娬荆堅措娏幭墓驹O(shè)備維保中心工程師柳洋正說著,頭頂太陽能光伏板上的可變角度支架“嗡嗡”作響,“跟蹤支架系統(tǒng)能根據(jù)太陽的位置,自動調(diào)節(jié)光伏板的角度?!?/p>
讓光伏板像向日葵一樣盡可能面向太陽,并非易事。為了測算出最高發(fā)電效率,運維人員根據(jù)氣象數(shù)據(jù),做了大量的定量分析實驗。
每天12時到14時,是中衛(wèi)地區(qū)光伏發(fā)電功率最大的時段,也是運維組開展研究的黃金時間段。陽光最熾熱的時候,柳洋頂著烈日在沙漠里收集數(shù)據(jù)?!耙黄陧椖窟\行的前幾個月,我們嘗試各種角度,匯總數(shù)據(jù)觀察整體實效。”柳洋介紹。
“通過近10個月的運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,我們測驗出可變支架的最佳變化角度,年發(fā)電量比固定支架提升約8.9%?!绷蠼榻B,中衡第一光伏電站單日最高發(fā)電量達(dá)922.8萬千瓦時,在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
發(fā)出來的電如何安全高效外送?“寧電入湘”,新能源是主要電力輸送源,這給整體電網(wǎng)運行帶來了挑戰(zhàn)。
“新能源輸電中心橫跨多個縣區(qū),風(fēng)電、光伏都有涵蓋,新能源的不確定性就是最大的挑戰(zhàn)?!眹W(wǎng)中衛(wèi)供電公司副總經(jīng)理田炯說,“一片云就能讓光伏發(fā)電效率下降,不穩(wěn)定的電能供給會影響新能源的消納。”
“除了通過火電進(jìn)行配平,中衡第一光伏電站還配備了負(fù)荷10%的儲能電站,進(jìn)行電箱配儲?!弊呓鼉δ茈娬荆薮蟮木€圈發(fā)出“嗡嗡”聲,由光能轉(zhuǎn)化而來的部分電能被儲存在這里?!鞍l(fā)電高峰期無法消納的電,會在配電不足時釋放出來,成為應(yīng)急儲備?!饼堅措娏幭墓驹O(shè)備維保中心主任工程師潘戰(zhàn)國說。
“發(fā)電站是‘源’,我們是‘網(wǎng)’,把電力送出去,有賴于雙方的配合?!贝蜷_手機,田炯向記者展示中衛(wèi)市的電網(wǎng)輸電情況。自上午8時開始,光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電量呈一條陡峭直線狀攀升,在中午達(dá)到峰值,到19時驟然下降。夜晚,萬家燈火亮起,火電發(fā)力介入,和儲能電站一起彌補空缺。
眺望騰格里沙漠里這片占地近3萬畝的光伏海,年發(fā)電量可以滿足150萬個普通家庭一年的用電。在基地內(nèi),植被覆蓋率已經(jīng)從原始地貌的不足5%增長到如今的25%,局部植被覆蓋率甚至超過40%。
“截至目前,在騰格里沙漠里共規(guī)劃建設(shè)6吉瓦光伏治沙項目,已經(jīng)有2吉瓦并網(wǎng),4000公頃沙漠得到有效治理,走出一條經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益相得益彰的發(fā)展新路。”中衛(wèi)市委書記劉國強說。
向沙漠要綠色、向沙漠要效益,這片在沙海里開辟的熱土,正涌動著蓬勃的生命力。