青海：追光逐熱有神通

“青海長(zhǎng)云暗雪山，孤城遙望玉門關(guān)”，在古人印象中，青海自然環(huán)境惡劣，氣候寒冷，荒涼寂寥，是著名的苦寒之地。的確，青海位于青藏高原東北部，是我國(guó)海拔最高的省份，地形復(fù)雜，地勢(shì)高聳，交通不便，十分不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此，它也是我國(guó)人口密度最低的省份。

現(xiàn)如今，隨著雙碳目標(biāo)提出，推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為我國(guó)重要的發(fā)展方向，青海憑借優(yōu)異的自然條件，一躍成為全國(guó)清潔能源中心，走上了發(fā)展的快車道。近年來，青海正著力打造清潔能源產(chǎn)業(yè)高地，加速構(gòu)建向國(guó)內(nèi)輸送“綠電”的動(dòng)脈網(wǎng)絡(luò)，一幅東中西部“綠色互聯(lián)”的畫卷正徐徐展開。

天賦異稟的青海

青海江河縱橫，湖泊眾多，是長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，故有“江河源頭”“中華水塔”之稱，因此，青海也是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障，肩負(fù)著保護(hù)水源的重大使命。重要而特殊的生態(tài)地位決定了青海必須走綠色、清潔、低碳的發(fā)展路線。要承擔(dān)重大使命，也得有點(diǎn)兒真本事，青海在發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)方面可謂天賦異稟?？偟膩碚f，青海的自然條件可以概括為水足、風(fēng)多、光好。

清潔能源資源豐富是青海大力發(fā)展清潔能源的底氣。青海清潔能源資源品類齊全，水能、風(fēng)能、太陽能資源理論蘊(yùn)藏量位居全國(guó)前列。青海水能資源理論蘊(yùn)藏量超過21000萬千瓦，位居全國(guó)第五，黃河上游水電基地是全國(guó)十三大水電基地之一，水電調(diào)節(jié)能力十分突出。青海地處高原，空氣較稀薄，風(fēng)速較大，適宜開展風(fēng)力發(fā)電。根據(jù)國(guó)家可再生能源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，青海風(fēng)能開發(fā)潛力約為21000萬千瓦。青海全年日照時(shí)間為2500～3650小時(shí)，光伏資源可開發(fā)量達(dá)35億千瓦，位居全國(guó)第二，且光伏發(fā)電成本為全國(guó)最低。此外，青海地?zé)崮?、天然氣、頁巖氣儲(chǔ)量豐富，鹽湖鋰資源和鹽類資源優(yōu)勢(shì)顯著，為電化學(xué)儲(chǔ)能和光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了優(yōu)越條件。同時(shí)，青海還擁有超過10萬平方千米的廣袤荒漠化土地，適宜建設(shè)大型能源基地。

知識(shí)鏈接：清潔能源

清潔能源是可再生、無污染或污染少的能源，一般包括風(fēng)能、太陽能、水能、潮汐能和地?zé)崮?。在一些?guó)家和地區(qū)，核電尚未被公眾認(rèn)可，不算是清潔能源。

逐熱、追光、蓄水顯本領(lǐng)

在這片遼闊的土地上，我們可以看到眾多迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)的扇葉、高聳云端的吸熱塔、整齊排布的光伏板，一幅幅逐熱追光的生動(dòng)畫面呈現(xiàn)在我們眼前，讓我們感嘆“風(fēng)光不與舊時(shí)同”。下面，我們來認(rèn)識(shí)幾位有代表性的“綠電專家”。

德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站

在海拔3000米的青藏高原上，有一朵“向日葵”在德令哈悄然綻放：戈壁灘上有許多面鏡子，它們排成一個(gè)個(gè)同心圓，就像向日葵一樣，通過精準(zhǔn)聚光的控制系統(tǒng)追著太陽轉(zhuǎn)，把太陽能收集、儲(chǔ)存起來。這朵“向日葵”就是德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站。在蒙古語中，“德令哈”的意思是金色的世界，人們很早就知道，太陽格外偏愛這里：年平均太陽總輻射量為7000兆焦/平方米，年平均日照時(shí)數(shù)達(dá)3137小時(shí)，是全國(guó)太陽輻射值第二高的地方。有這么好的光熱資源，自然要好好利用，于是，德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站應(yīng)運(yùn)而生。

德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站于2018年12月并網(wǎng)發(fā)電，是我國(guó)首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目之一，裝機(jī)容量50兆瓦，設(shè)計(jì)年發(fā)電量1.46億千瓦時(shí)。在這個(gè)光熱發(fā)電站內(nèi)，最吸引人眼球的莫過于它的造型——從空中看，數(shù)萬面定日鏡幾乎形成了一個(gè)以中心集熱塔為圓心、直徑約2000米的圓。

每天，位于德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站鏡場(chǎng)內(nèi)的27000多面定日鏡會(huì)同時(shí)開始工作，它們每隔三五秒便會(huì)微微移動(dòng)，追蹤太陽的軌跡，將陽光反射到集熱塔頂部的集熱器上，集熱器則負(fù)責(zé)收集這些太陽能。怎么收集呢？這就需要一種合適的介質(zhì)——熔鹽。該電站中可循環(huán)使用的熔鹽來自青海的察爾汗鹽湖。

熔鹽具有工作溫度高、傳熱能力強(qiáng)、成本低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。目前，它已成為火力發(fā)電廠儲(chǔ)能和發(fā)電的“血液”，甚至最先進(jìn)的第四代核反應(yīng)堆也將熔鹽作為工作介質(zhì)。德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站的儲(chǔ)熱罐中有約1萬噸熔鹽，這些熔鹽可以吸收、儲(chǔ)存集熱器收集的太陽能，并源源不斷地向蒸汽發(fā)生器釋放熱量。它的功能相當(dāng)于火力發(fā)電鍋爐，通過熱交換產(chǎn)生500℃左右的蒸汽，全天發(fā)電。熔鹽產(chǎn)生蒸汽失去熱量后，就會(huì)通過管道被送回儲(chǔ)熱罐，再次加熱。

儲(chǔ)熱罐中的熔鹽作為電網(wǎng)的基本負(fù)荷，在外界停止輸入熱能的前提下，可以保證連續(xù)發(fā)電48小時(shí)以上，基本可以應(yīng)對(duì)各種天氣情況。在極端情況下，德令哈50兆瓦光熱發(fā)電站也可以通過天然氣補(bǔ)燃的方式保證電力供應(yīng)。

塔拉灘生態(tài)光伏園

“地上不長(zhǎng)草，風(fēng)吹石頭跑；一年一場(chǎng)風(fēng)，從春刮到冬。”這是青海省海南藏族自治州共和縣塔拉灘昔日的真實(shí)寫照。塔拉灘曾是青海風(fēng)沙危害極嚴(yán)重的地帶之一，如今，國(guó)家大力發(fā)展新能源，昔日荒灘建起了光伏基地。在塔拉灘生態(tài)光伏園里，鱗次櫛比的光伏板在陽光下熠熠生輝，放眼望去，整座園區(qū)就像一片藍(lán)色的海洋，在牧草的映襯下，宛如一幅美麗的畫卷。

憑借豐富的太陽能資源，塔拉灘這片“日光之灘”變成了目前全球最大的集中發(fā)電光伏電站群。如今，光伏園內(nèi)700多萬塊光伏板在草甸上鋪開，總裝機(jī)容量達(dá)2.2吉瓦，年平均發(fā)電量近百億千瓦時(shí)。透過光伏板之間的縫隙，我們可以看到地面上綠草如茵。這是因?yàn)楣ぷ魅藛T經(jīng)常用水清洗光伏板，牧草有了足夠的水源，不僅生長(zhǎng)得很旺盛，而且生長(zhǎng)速度很快。牧草一旦長(zhǎng)得太高，就會(huì)蓋過光伏板，影響發(fā)電，還容易引發(fā)火災(zāi)隱患。面對(duì)這一情況，園區(qū)工作人員讓牧民把羊群趕進(jìn)光伏園吃草，形成了良好的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，“光伏羊”也成了當(dāng)?shù)赜忠粡埳鷳B(tài)畜牧業(yè)名片。

如今，塔拉灘生態(tài)光伏園內(nèi)光伏板綿延鋪展，光能源源不斷地轉(zhuǎn)化成電能，并持續(xù)輸送到全國(guó)各地。2023年10月8日，杭州亞運(yùn)會(huì)在杭州奧體中心體育場(chǎng)圓滿落下帷幕。閉幕式當(dāng)晚，藏有近4萬個(gè)發(fā)光點(diǎn)的數(shù)控草坪不斷變換出花朵、浪潮等圖案，讓賽場(chǎng)內(nèi)外的觀眾仿佛置身于美麗的花園，我國(guó)向世界傳達(dá)了對(duì)科技和環(huán)保的重視……塔拉灘生態(tài)光伏園在杭州亞運(yùn)會(huì)期間就是重要的“綠電”電源之一。

龍羊峽水電站

黃河是五千年華夏文明的發(fā)源地、中華民族的母親河，為西北、華北地區(qū)提供了寶貴的水資源，是北方地區(qū)重要的生命之源。自古以來，青藏高原的劇烈抬升往往都對(duì)應(yīng)著黃河切割山脈形成峽谷。龍羊峽是黃河流經(jīng)青海大草原后進(jìn)入黃河峽谷區(qū)的第一峽口，位于青海省海南藏族自治州共和縣與貴德縣之間的黃河干流上，長(zhǎng)約37千米?！褒堁颉痹诓卣Z中意為“險(xiǎn)峻的溝”。龍羊峽兩岸山壁陡峭，如刀砍斧劈，天然落差近240米，水面寬不足100米，最窄處僅30米左右，幾乎快要成為一線天。黃河自西向東穿過峽谷，水流湍急，若是堵住龍羊峽這個(gè)缺口，就可把黃河攔腰截?cái)啵瑸橹谓◣?kù)、蓄水發(fā)電提供天然優(yōu)勢(shì)。

龍羊峽水電站是黃河上游首座大型梯級(jí)水電站，由攔河大壩、防水建筑和電站廠房三部分組成，其中攔河大壩高178米、長(zhǎng)1226米（其中主壩長(zhǎng)396米）、寬23米，被譽(yù)為“萬里黃河第一壩”。龍羊峽水電站有黃河“龍頭”電站之稱，曾創(chuàng)下過眾多“第一”：國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大電站、國(guó)內(nèi)海拔最高電站……

1976年，龍羊峽水電站開工建設(shè)；1987年，首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電；1989年6月，四臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，其中2號(hào)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電標(biāo)志著我國(guó)電力裝機(jī)總量突破1億千瓦。龍羊峽水電站單機(jī)容量32萬千瓦，總裝機(jī)容量128萬千瓦，年平均發(fā)電量60億千瓦時(shí)，迄今為止仍是西北電網(wǎng)的主力電廠，承擔(dān)著主要調(diào)頻、調(diào)峰任務(wù)。

龍羊峽水電站將奔騰不息的黃河攔腰截?cái)啵纬闪丝値?kù)容量達(dá)247億立方米的龍羊峽水庫(kù)。該水庫(kù)是黃河上庫(kù)容最大、調(diào)節(jié)性能優(yōu)良的多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。該水庫(kù)以發(fā)電為主，兼具防洪、灌溉、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益，在黃河防洪和水資源利用中占據(jù)重要地位，實(shí)現(xiàn)了黃河干流不斷流，為沿河以及河口濕地的生態(tài)安全作出了巨大貢獻(xiàn)，最大限度支撐了沿河地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

多能互補(bǔ)揚(yáng)美名

雖然清潔能源取之不盡、用之不竭，但利用時(shí)仍有不少限制，如風(fēng)力、光照時(shí)有時(shí)無、忽大忽小，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電面臨間歇性、波動(dòng)性難題。如今，這個(gè)行業(yè)難題被多能互補(bǔ)完美解決了。何謂多能互補(bǔ)？就是將風(fēng)電、光電、水電、光熱等結(jié)合起來，形成風(fēng)、光、水、熱多種能源的優(yōu)化組合，以有效解決用電高峰期和低谷期電力輸出不平衡的問題，從而提高能源利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。例如，光伏發(fā)電在一定程度上屬于“靠天吃飯”——在光照條件不好時(shí)，光伏發(fā)電能力將大幅下降，這會(huì)導(dǎo)致電流波動(dòng)，不僅會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，還會(huì)影響人們的生產(chǎn)生活；水力發(fā)電也存在夏季豐水期多、冬季枯水期少的季節(jié)性特點(diǎn)。若是二者融合，則可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)：當(dāng)太陽光照強(qiáng)時(shí)，用光伏發(fā)電，水電停用或者少用；當(dāng)光照條件不好時(shí)，通過電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)啟動(dòng)水力發(fā)電，從而提供均衡、優(yōu)質(zhì)、安全、穩(wěn)定的電力。

如今，在青海大地上，“水光互補(bǔ)”“風(fēng)光互補(bǔ)”的生動(dòng)實(shí)踐正在開展，多能互補(bǔ)進(jìn)一步增強(qiáng)了青海的能源優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)綠色能源發(fā)展提供了強(qiáng)大推力。

世界首條新能源遠(yuǎn)距離輸送大通道

如何讓青海的清潔能源惠及我國(guó)其他地區(qū)，促進(jìn)東西部?jī)?yōu)勢(shì)互補(bǔ)，是一個(gè)亟待解決的難題，因此，世界首條新能源遠(yuǎn)距離輸送大通道——青海-河南±800千伏特高壓直流工程應(yīng)運(yùn)而生。

輸送能力強(qiáng)

青海-河南±800千伏特高壓直流工程是為支撐青海新能源大規(guī)模開發(fā)而建設(shè)的第一條特高壓輸電大通道，起于青海省海南藏族自治州，止于河南省駐馬店市，途經(jīng)青海、甘肅、陜西、河南4省，線路全長(zhǎng)1563千米，于2020年12月30日全面建成投運(yùn)。作為我國(guó)“西電東送”的標(biāo)志性工程，該工程額定輸送功率為800萬千瓦，在滿功率運(yùn)行狀態(tài)下，每年可向華中地區(qū)輸送清潔電能400億千瓦時(shí)，將河南全省用電量的1/8轉(zhuǎn)變?yōu)榫G電。

科技感十足

自2020年底投運(yùn)以來，青海-河南±800千伏特高壓直流工程應(yīng)用科技手段，進(jìn)行了多次設(shè)備管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)，應(yīng)用監(jiān)測(cè)傳感、信息通信、數(shù)據(jù)融合、人工智能等技術(shù)，打造了擁有智能感知、全景展示、主動(dòng)預(yù)警和智能研判能力的輸電線路。工作人員在輸電線路的重點(diǎn)部位安裝了8種不同類型的在線監(jiān)測(cè)裝置，不僅讓線路擁有了“智慧眼”，還讓線路具備了感知能力，能自主感知線路故障電流、鐵塔傾斜、導(dǎo)線舞動(dòng)等各種異動(dòng)。

此外，在監(jiān)測(cè)到附近有山火、地質(zhì)災(zāi)害、惡劣天氣等特殊情況時(shí)，輸電線路還能“開口說話”，迅速提醒運(yùn)維人員高效處置。

生態(tài)友好型

青海-河南±800千伏特高壓直流工程途經(jīng)青藏高原、甘南無人區(qū)和秦嶺山脈。這些地區(qū)地形險(xiǎn)峻、氣候多變，地質(zhì)條件復(fù)雜，水土流失防治難度大。為有效保護(hù)沿線地區(qū)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)團(tuán)隊(duì)開動(dòng)腦筋，創(chuàng)新方法，開創(chuàng)了一條生態(tài)友好型建設(shè)之路。

首先，在全線布設(shè)水土保持在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了主要生態(tài)敏感區(qū)全覆蓋，解決了傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)時(shí)效性差、精度不高、數(shù)據(jù)融合不足等問題。

其次，施工前，剝離高原草甸區(qū)草皮并分類堆存。施工結(jié)束后，回鋪草皮，栽植灌木，恢復(fù)耕地。在秦嶺地區(qū)實(shí)施多輪植草恢復(fù)植被，最大限度守護(hù)擾動(dòng)區(qū)域的綠水青山。

最后，全面推廣生態(tài)友好型施工技術(shù)，通過貨運(yùn)索道運(yùn)輸施工材料、無人機(jī)展放初導(dǎo)繩空中架線技術(shù)等，優(yōu)化主體施工工藝和方法，最大限度減少土地?cái)_動(dòng)與植被破壞。

知識(shí)鏈接：西電東送

西電東送是我國(guó)西部大開發(fā)的標(biāo)志性工程之一，主要目的是把西部地區(qū)豐富的電力資源通過超高壓和特高壓線路輸送到電力緊缺的東部地區(qū)，以減輕我國(guó)能源資源和電力負(fù)荷空間不均衡的壓力。

西電東送有南、中、北三大通道。隨著特高壓技術(shù)不斷進(jìn)步，西部地區(qū)清潔能源開發(fā)能力不斷增強(qiáng)，西電東送的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。