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內(nèi)蒙古能源轉(zhuǎn)型:光伏治沙與綠色礦山并進

上傳時間:2024/12/27瀏覽次數(shù):173

內(nèi)蒙古作為國家重要能源和戰(zhàn)略資源基地,擁有豐富的風(fēng)能、太陽能以及煤炭資源。在“雙碳”目標推動下,近年來內(nèi)蒙古正加緊推進“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地項目建設(shè)與傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

沙洲上建起“光伏長城”

庫布其沙漠是我國第七大沙漠,位于黃河以南的鄂爾多斯高原北部邊緣。其腹地位于杭錦旗境內(nèi),占全旗總面積52.2%。

“少雨、干旱、沙塵暴幾乎是庫布其沙漠的代名詞,印象中發(fā)展落后、貧困地區(qū)也幾乎是家鄉(xiāng)多年摘不掉的帽子?!眱?nèi)蒙古華能庫布齊能源有限公司員工王鄭說,隨著家鄉(xiāng)光伏工程的建設(shè),環(huán)境已有很大轉(zhuǎn)變,不僅有效減少了沙漠地區(qū)的風(fēng)沙侵蝕、提高了周邊牧民生活質(zhì)量,也促進了新能源的開發(fā)利用。

華能庫布其沙漠鄂爾多斯南部新能源基地項目是國家“沙戈荒”基地重點項目,也是中國華能近年來單體投資最大、規(guī)劃產(chǎn)能最大、建設(shè)標準最高的新能源基地項目。項目規(guī)劃總裝機容量1600萬千瓦,包括風(fēng)電400萬千瓦、光伏800萬千瓦、配套支撐性煤電400萬千瓦,同步配置儲能和生態(tài)治理等項目。預(yù)計每年可提供清潔電能約274億千瓦時,節(jié)約標準煤約862萬噸,減排二氧化碳約2324萬噸。據(jù)悉,目前在建的200萬千瓦光伏先導(dǎo)項目,將于2024年底建成并網(wǎng)發(fā)電。

華能庫布其新能源大基地200萬千瓦光伏先導(dǎo)工程項目經(jīng)理李峰介紹,針對項目區(qū)光伏板的布設(shè)、土壤條件、水源條件、現(xiàn)有植物資源的類型以及主干道、防風(fēng)林、綜合示范區(qū)、運維中心的特點,兼顧生物治沙、人工治沙,充分合理利用土地資源,利用光伏板遮陰效果,在大面積的沙地進行規(guī)?;成参?、耐陰牧草等種植,形成特色草種示范基地,最大限度將太陽能開發(fā)與沙漠治理充分結(jié)合起來,板上發(fā)電、板下治沙,打造光伏沙漠治理“新模式”,實現(xiàn)一地多用。

科技對生態(tài)修護、新能源發(fā)展貢獻著不容忽視的力量?!叭A能庫布其沙漠新能源基地200萬千瓦光伏先導(dǎo)工程場區(qū)約400萬塊光伏板,6300余臺逆變器,420臺箱變,但運維人員數(shù)量不足30人,面對如此多的設(shè)備,依靠人工巡檢運維工作難度太大,必須要利用行業(yè)內(nèi)最先進的智能運維技術(shù)(無人機、機器人、智能傳感器)等實現(xiàn)運維工作的無人化、少人化?!惫ぷ魅藛T張慶偉表示。

據(jù)了解,結(jié)合現(xiàn)場實際管理需求,已在先導(dǎo)工程一期、二期光伏場區(qū)及升壓站試點開展無人機巡檢、IV/CV自動掃描診斷、智能機器人應(yīng)用等,為后續(xù)基地項目的數(shù)智化建設(shè)積累經(jīng)驗。

積極打造綠色智能礦山

據(jù)項目技術(shù)團隊介紹,換電礦卡的整個換電流程極為高效,單次換電操作耗時僅需大約6分鐘。未來,計劃部署約300輛換電礦車,并配套建設(shè)50兆瓦規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)將優(yōu)先采用分布式光伏進行供電,旨在全力打造一個真正的綠色礦山典范。此外,為了克服光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性問題,研發(fā)團隊還設(shè)計了先進的充電倉。該充電倉不僅支持電池的大功率快速充電,而且其內(nèi)置的所有備用電池還可以作為儲能單元,在礦區(qū)需要時提供反向放電,從而有效實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲的一體化運行。

據(jù)悉,華能魏家峁露天煤礦已建成全國首座礦山工程設(shè)備柔性吊裝換電站和全國首座礦山移動換電站。今年,將大力推動換電礦卡在魏家峁露天煤礦規(guī)?;瘧?yīng)用,有望今年內(nèi)投運。

在打造綠色礦山的同時,華能魏家峁煤電公司露天煤礦自2018年開始逐步啟動智能化礦山建設(shè)工作,落地智能項目20余項。

華能魏家峁煤電公司機電部部長韓鳳飛介紹到,輸煤系統(tǒng)共有23條帶式輸送機,15個轉(zhuǎn)載點,全長約13179米。建設(shè)了監(jiān)屏系統(tǒng)、呼叫廣播系統(tǒng)、智能巡檢機器人、鋼絲繩芯帶面無損監(jiān)測,完善了皮帶機八大保護,改造了曲線落煤筒并配有無動力除塵系統(tǒng),實現(xiàn)了輸煤系統(tǒng)全線無人值守。

同時,借助先進的信息技術(shù)手段,魏家峁露天煤礦綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、無線通信、移動終端、智能識別等技術(shù),還實現(xiàn)對承包商管理、風(fēng)險分級管理、隱患排查管理、缺陷管理、機電設(shè)備管理等功能;通過各子系統(tǒng)的有效關(guān)聯(lián)和全過程閉環(huán)管理,實現(xiàn)對人員安全管控、管理人員履職盡責管理、作業(yè)全過程管控、動態(tài)安全數(shù)據(jù)預(yù)警、動態(tài)安全監(jiān)控;通過建立安全生產(chǎn)智能保障體系,包含智能App、智能門禁、智能攝像頭、智能安全帽等硬件,實現(xiàn)安全管理現(xiàn)場化、智能化。

創(chuàng)新推動火電靈活性改造

在目前新能源裝機容量比例不斷增加的背景下,對清潔能源消納以及傳統(tǒng)煤電機組靈活調(diào)節(jié)能力都提出了更高的挑戰(zhàn)。

在華能魏家峁煤電公司的生產(chǎn)廠區(qū),這里擁有國內(nèi)首套煤電機組耦合蒸汽熔鹽儲熱調(diào)峰示范項目,于2023年5月投運,填補了我國“熔鹽儲熱+熱水儲熱輔助煤電調(diào)峰調(diào)頻”的技術(shù)空白。

該項目專注于解決新能源消納難題和低負荷調(diào)峰挑戰(zhàn),通過引入熔鹽儲熱系統(tǒng),成功將機組的調(diào)節(jié)深度從40%縮減至30%,顯著提升了新能源的接納能力。該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了儲存熱量的再利用,還優(yōu)化了機組的調(diào)節(jié)性能。具體而言,儲存的熱量在釋放后能夠融入熱電循環(huán),并再次參與發(fā)電過程,預(yù)示著未來該系統(tǒng)將具備快速調(diào)控響應(yīng)的能力。此外,項目團隊創(chuàng)新性地提出了鹽罐內(nèi)置盤管式熔鹽換熱方法,并研發(fā)了單罐式儲放熱一體化蒸汽—熔鹽—水換熱成套設(shè)備及液固兩相蓄熱材料,這些舉措簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增強了系統(tǒng)安全性,有效降低了熔鹽的投資成本,并減少了占地面積。

據(jù)悉,該項目投運后,實現(xiàn)了純凝機組耦合熔鹽儲熱的調(diào)峰運行,示范機組調(diào)峰容量由60%提高至75%額定負荷,負荷響應(yīng)速率提升0.55%額定負荷/分鐘。機組調(diào)峰容量增加15%額定負荷,新能源消納電量年增加6億千瓦時,年節(jié)約燃煤18萬噸,年減排二氧化碳30萬噸。