在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克前旗境內(nèi),,坐落著一片占地約10.5萬畝的光伏電站——國家能源集團國電電力蒙西藍海光伏電站。這座電站是國家第二批以沙漠,、戈壁,、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地項目之一,也是全國單體容量最大采煤沉陷區(qū)光伏基地,。11月5日,,該電站正式并網(wǎng)發(fā)電,為當?shù)啬茉垂⿷?yīng)再添綠色保障,。
為啥要在采煤沉陷區(qū)建光伏電站,?位于采煤區(qū)的光伏電站如何更好適應(yīng)當?shù)氐貏�,?發(fā)出的電力如何實現(xiàn)充分消納?本報記者前往項目現(xiàn)場進行了采訪,。
環(huán)境友好,,打造“光伏+生態(tài)”雙贏模式
秋意正濃。在國家能源集團國電電力蒙西藍海光伏電站內(nèi),,一排排光伏板鱗次櫛比,。行車穿梭于這座電站,只見光伏板在日光照耀下熠熠生輝,,一眼望不到“藍�,!北M頭。
“這個電站安裝了590多萬塊光伏板,,裝機容量達300萬千瓦,。電站總占地超過10萬畝,面積相當于1萬個標準足球場,�,!眹夷茉醇瘓F國電電力綜合能源內(nèi)蒙古有限公司項目部經(jīng)理李晉原告訴記者,“更形象地說,,這些光伏板的占地面積相當于鋪滿北京城區(qū)二環(huán)內(nèi)的面積規(guī)模,。”
地處蒙陜寧三省區(qū)交界處的毛烏素沙地腹部,,蒙西藍海光伏電站“坐享”豐富的新能源資源。這里年均日照小時數(shù)長,、風力較強,,是名副其實的新能源富集區(qū)。而從全國范圍看,,加快建設(shè)風電光伏大基地,,正是中國實現(xiàn)能源低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑之一。根據(jù)國家發(fā)展改革委,、國家能源局發(fā)布的《以沙漠,、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》,,到2030年,,規(guī)劃建設(shè)以沙漠、戈壁,、荒漠地區(qū)為重點的大型風光基地總裝機容量達到4.55億千瓦,。
在“沙戈荒”地區(qū)建光伏電站對環(huán)境是否友好?
李晉原告訴記者,,“沙戈荒”上建光伏,,不僅能更好地利用能源資源,,還能起到良好的生態(tài)修復作用�,!敖ㄔO(shè)光伏之前,,藍海光伏電站所處的沙漠區(qū)植被稀疏,只有牧民帶著羊群在少量草原上放牧,。在沙漠上架起光伏板,,能遮擋大部分陽光,大幅減少了板下土地水分蒸發(fā),。我們清洗光伏組件的水順著面板流到地下,,還能促進草地生長�,!崩顣x原說,。談話間,記者看見不遠處的光伏板下羊群成堆,,正在愜意吃草,。
“建設(shè)光伏電站的過程中我們也十分重視環(huán)境保護�,!崩顣x原介紹,,通常情況下,光伏項目建設(shè)往往會采用現(xiàn)澆混凝土施工,,但蒙西藍海光伏電站不采用常規(guī)混凝土,,而是選用鋼材料作為光伏支架基礎(chǔ),光伏區(qū)樁基使用鋼材料比例達99%,。相比于混凝土預制樁,,其打樁直徑由400毫米降至100毫米,顯著減少了對草原生態(tài)的破壞,�,!拔覀冊诠夥鼌^(qū)種植苜蓿等作物,實現(xiàn)‘光伏+生態(tài)’共贏,。不僅能顯著改善環(huán)境,,牧民還能通過出租土地,再增加一份收入,�,!崩顣x原說。
因地制宜,,針對采煤沉陷區(qū)地質(zhì)創(chuàng)新光伏部件技術(shù)
從種樹到“種”新能源,,“沙戈荒”地區(qū)正從曾經(jīng)的不毛之地轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展新能源的沃土。不過,“沙戈荒”地區(qū)雖擁有豐沛的風光資源和大片生態(tài)紅線區(qū)外的未利用土地,,由于其地理位置和生態(tài)環(huán)境獨特,,要規(guī)模化開發(fā)新能源,,仍存在不小挑戰(zhàn),。
“選址首先是個問題。在‘沙戈荒’建光伏基地,,首先堅決不能觸碰生態(tài)紅線,,在此基礎(chǔ)上還要盡可能利用難修復的土地,變‘廢地’為‘寶地’,,這對于項目建設(shè)提出了極高要求,。”國家能源集團國電電力發(fā)展股份有限公司工程建設(shè)部副主任闖喜宏說,。
根據(jù)自然資源部,、國家林業(yè)和草原局、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于支持光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)范用地管理有關(guān)工作的通知》,,建設(shè)大型光伏基地,,應(yīng)引導項目合理布局,鼓勵利用未利用地和存量建設(shè)用地發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè),�,!霸趪栏癖Wo生態(tài)前提下,鼓勵在沙漠,、戈壁,、荒漠等區(qū)域選址建設(shè)大型光伏基地”“對于油田、氣田以及難以復墾或修復的采煤沉陷區(qū),,推進其中的非耕地區(qū)域規(guī)劃建設(shè)光伏基地”,。
“我們的項目就處于采煤沉陷區(qū),地下有豐富的煤炭資源,,隨著未來煤炭開采工作的不斷進行,有可能出現(xiàn)地面沉降等情況,。因此,,在項目建設(shè)階段就要充分考慮如何適應(yīng)當?shù)氐刭|(zhì),創(chuàng)新設(shè)計光伏部件,�,!标J喜宏說。
置身于蒙西藍海光伏電站現(xiàn)場,,記者看到一座座約2米高的支架撐起塊塊藍黑色的光伏板,。從外形上看,這些鋼材料支架并不起眼,,然而,,它們卻個個“暗藏玄機”,。
“我們設(shè)計了一部分柔性支架,能夠有效防止沉降,。在大部分待采區(qū),,我們開展了一系列適應(yīng)性設(shè)計方案研究,比如煤炭開采后地面可能會沉降多深,,一旦出現(xiàn)沉降支架該如何自動糾正等,。這些專門為采煤沉陷區(qū)設(shè)計的光伏支架,結(jié)合衛(wèi)星糾偏技術(shù)長期觀測,,能夠在地面出現(xiàn)沉降時及時糾正,,保障采煤區(qū)上光伏電站的穩(wěn)定運行�,!眹夷茉醇瘓F新能源技術(shù)研究院有限公司二級研究員楊斌說,。
除了因地制宜創(chuàng)新光伏支架技術(shù),蒙西藍海光伏電站項目還在提升基地建設(shè)效率方面下了不少功夫,。要知道,,“風光”基地通常面積廣、施工難度不小,,如何保質(zhì)提效也是推進基地建設(shè)的突出課題,。
在該電站一座工棚下,記者看到一組機械臂正在快速作業(yè),�,!斑@是我們的光伏組件和支架一體化預裝現(xiàn)場�,!睏畋蟾嬖V記者,,對于常規(guī)固定支架式光伏發(fā)電系統(tǒng),其組件和支架通常采用單獨設(shè)計,、單獨供貨方式,,安裝施工效率較低�,!拔覀兝昧硕囗梽�(chuàng)新技術(shù),,實現(xiàn)光伏板和支架一體化融合。不同于傳統(tǒng)光伏組件安裝需要一顆顆‘擰螺絲’,,一體化組件預裝只需要把面板和支架的‘折耳’扣緊,,就能快速完成組裝,實現(xiàn)光伏方陣少人化,、高效化,、機械化,能提高施工效率25%,這種安裝方式在國際上還是首次大規(guī)模應(yīng)用,�,!�
電力外送,西部綠色電力為東部地區(qū)用能提供保障
建設(shè)風電光伏大基地,,不僅要考慮綠電“怎么發(fā)”,,還要明確發(fā)出的電“怎么用”。
闖喜宏介紹,,蒙西藍海光伏電站是國家“西電東送”內(nèi)蒙古鄂爾多斯上海廟至山東臨沂±800千伏特高壓直流輸電工程重點配套項目,。“電站發(fā)出的清潔能源和集團上海廟公司電站所發(fā)的火電‘打捆送出’,,既保障了光伏發(fā)電充分消納,,也能起到能源保供的作用�,!标J喜宏說,。
機組負荷,主汽壓力,,主汽溫度……在距離蒙西藍海光伏電站數(shù)公里外的國家能源集團國電電力上海廟公司,,記者看到一面大屏幕上實時記錄著當天的機組運行情況。該公司電力運行部副主任郭海軍介紹,,公司電廠有4臺1000MW機組,,采用國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的大容量、高參數(shù),、超超臨界和超凈燃煤發(fā)電技術(shù),。
“發(fā)展風光大基地、積極利用新能源是能源轉(zhuǎn)型的重要舉措,,但與此同時,,煤炭仍是我國的主體能源,用好火電的兜底作用對于能源穩(wěn)定很重要,�,!惫\娬f,為做好蒙西藍海光伏電站和上海廟公司電廠“火光打捆”電力外送,,公司屢次開展機組負荷深度調(diào)峰摸底試驗,。“做好低負荷調(diào)峰能力準備很關(guān)鍵,。光照強、光伏發(fā)電量大的時候,,要把火電‘調(diào)下來’,,到了夜間缺光、光伏發(fā)電量小的時候,火電又要及時‘頂上去’,。在利用火電調(diào)峰的同時,,還不能讓機組輕易‘停機’。目前,,我們已經(jīng)完成了3臺機組20%負荷深度調(diào)峰摸底試驗,,試驗期間鍋爐燃燒穩(wěn)定,煙塵,、氮氧化物,、二氧化硫排放也都低于要求值。這意味著火力發(fā)電和新能源發(fā)電能‘打好配合’,,對于保障供電穩(wěn)定性意義重大,。”
“不僅火電能給新能源發(fā)電做好‘兜底工作’,,我們在蒙西藍海光伏電站光伏板下種植的抗沙植物檸條,,還能送到火電廠進行生物質(zhì)摻燒,以此降低發(fā)電使用的化石燃料比例,,達到降碳減污的目的,。”闖喜宏說,。該光伏電站并網(wǎng)后,,預計年發(fā)電量可達57億千瓦時,綠電送往山東消納,,可滿足200萬戶居民一年的生活用電,,為東部沿海地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展提供綠色能源保障。