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“今年1至7月，全國發(fā)電量同比增長3.0%；全社會用電量4.1萬億千瓦時(shí)，同比增長4.6%?！眹野l(fā)改委日前發(fā)布的能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，我國發(fā)電量和用電量比上一年同期均有所上漲。
用電量被譽(yù)為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“溫度計(jì)”?；赝轮袊闪⒅酰覈l(fā)電裝機(jī)容量只有184.86萬千瓦，全年發(fā)電量43.1億千瓦時(shí)，人均年用電量僅7.94度。在一代又一代電力人的努力下，中國發(fā)電裝機(jī)容量與發(fā)電量自2011年起已連續(xù)8年世界第一。2018年，中國發(fā)電裝機(jī)容量18.99億千瓦，全社會用電量68449億度，均為1949年的上千倍。從火電升級換代，到水力風(fēng)力光伏發(fā)電，再到核電穩(wěn)固壯大……我國電力事業(yè)發(fā)展為能源巨變添加了厚重的一筆，保障了千家萬戶的用電需求。
近日，記者跟隨國務(wù)院國資委新聞中心采訪團(tuán)，分別赴內(nèi)蒙古、廣東實(shí)地采訪中國大唐集團(tuán)和中國廣核集團(tuán)有關(guān)電力企業(yè)，探尋這些電力項(xiàng)目之最背后的硬核科技和創(chuàng)新密碼，感受中國能源新風(fēng)光。
世界最大在役風(fēng)電場——
少人值守的塞罕壩風(fēng)電場
提起塞罕壩，人們往往會想起荒原變林海的人間奇跡。但很多人不知道，這里還有世界最大的在役風(fēng)電場。
盛夏的草原，綠草如茵。地處內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市克什克騰旗與河北省圍場縣交界處的大唐赤峰塞罕壩風(fēng)電場內(nèi)，一臺臺風(fēng)機(jī)迎風(fēng)而動，源源不斷地輸送著清潔能源。
大唐赤峰分公司黨委副書記、總經(jīng)理劉相銳告訴記者，塞罕壩一年有300多天是5級甚至6級風(fēng)以上，具備風(fēng)電開發(fā)得天獨(dú)厚的條件。即便是現(xiàn)在的“小風(fēng)期”，記者仍能感受到不小的風(fēng)力。
“一二三月雪封山，四五六月不勝寒。七八九月連陰雨，十月飄雪到明年……”塞罕壩屬高原高寒地區(qū)，無霜期只有3個(gè)月，最低氣溫達(dá)零下42攝氏度，積雪沒過膝蓋更是家常便飯。
2004年來到這里的電力創(chuàng)業(yè)者們，克服了風(fēng)大、雨大、雪大等惡劣氣候環(huán)境，戰(zhàn)勝了沼澤、泥濘及復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境，僅用40天建設(shè)了一座220千伏變電站。
歷經(jīng)多年發(fā)展，大唐赤峰塞罕壩風(fēng)電場成為國內(nèi)首家“電網(wǎng)友好型風(fēng)電場”，如今在役裝機(jī)容量151萬千瓦。已投產(chǎn)的1136臺機(jī)組中，國產(chǎn)風(fēng)機(jī)占比達(dá)到58.9%。
目前，我國風(fēng)電新增裝機(jī)連續(xù)多年居全球首位。風(fēng)電在我國已成為僅次于火電、水電的第三大主力電源，是可再生能源發(fā)電的主力軍。
風(fēng)電場大多覆蓋面積廣，風(fēng)機(jī)分散，在日常運(yùn)營維護(hù)中難度較大。而大唐赤峰公司率先在業(yè)內(nèi)建成擁有調(diào)度權(quán)的集控中心，推廣實(shí)施“集中監(jiān)控、少人值守”的風(fēng)電管理模式。
“大數(shù)據(jù)分析、故障早期預(yù)警、風(fēng)功率集中預(yù)測、區(qū)域無線專用網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)智能巡檢……”劉相銳提及的一系列技術(shù)名詞，助力塞罕壩風(fēng)電場創(chuàng)下國內(nèi)獨(dú)立風(fēng)電企業(yè)地市區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)少人值守管理容量最高紀(jì)錄。
遠(yuǎn)處在天空盤旋的無人機(jī)吸引了記者的目光，手握操作手柄的風(fēng)電場工作人員李聞宇神情格外專注。
“以前排查故障只能爬到50多米高的風(fēng)機(jī)上，現(xiàn)在使用無人機(jī)就可以確定故障點(diǎn)。”李聞宇說，這些無人機(jī)裝載了高像素、大變焦的行業(yè)級相機(jī)，可以在運(yùn)行設(shè)備安全距離之外拍攝到清晰的圖像。
由于塞罕壩風(fēng)電場地處偏遠(yuǎn)，很多區(qū)域沒有手機(jī)信號，常規(guī)對講機(jī)也無法滿足安全生產(chǎn)需要。大唐赤峰公司為此與華為公司聯(lián)手制定專項(xiàng)技術(shù)方案，建設(shè)了覆蓋風(fēng)電場近1000平方公里的4G網(wǎng)絡(luò)。4G網(wǎng)絡(luò)的鋪通，也為無人機(jī)遠(yuǎn)程操作、巡檢推廣和巡檢數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸創(chuàng)造了條件。
世界最大在役火力發(fā)電廠——
“減排標(biāo)兵”托克托發(fā)電公司
記者來到內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市托克托縣，放眼望去，幾個(gè)漏斗狀的高塔正“吞吐”著白色氣體。這里是世界最大在役火電廠——內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司。“高塔是冷卻塔，白色的氣體是水蒸氣?！蓖械拇筇仆须姲l(fā)電部副部長方亮介紹。
國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，我國火力發(fā)電占全部發(fā)電量比重超過72%，在能源結(jié)構(gòu)中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。
據(jù)了解，托克托發(fā)電公司總裝機(jī)容量為672萬千瓦，年發(fā)電能力400億千瓦時(shí)以上，是首都北京安全用電的主力電源點(diǎn)。
“北京亮起的4個(gè)燈泡中就有1個(gè)是這里點(diǎn)亮的?！狈搅磷院赖卣f，托克托發(fā)電公司年發(fā)電量約占北京地區(qū)社會總用電量的四分之一。
一說到火力發(fā)電，很多人會想到煙囪高聳、黑煙環(huán)繞的場景。傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電想要可持續(xù)發(fā)展，就必須要解決環(huán)境污染問題。其實(shí)，近年來，火電企業(yè)紛紛進(jìn)行環(huán)保改造，火電早已不是人們想象的刻板印象。
“以前，老火電廠發(fā)電燒的煤會產(chǎn)生大量含有硫和硝的廢氣，這些廢氣排入大氣會產(chǎn)生污染、形成酸雨?！狈搅帘硎?，目前國內(nèi)火電廠的除塵、脫硫、脫硝裝置已基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋，總體治理技術(shù)也可以比肩世界先進(jìn)水平。
早在“十二五”開局之年，托克托發(fā)電公司就用三年時(shí)間完成了全廠機(jī)組的脫硝改造，氮氧化物排放濃度遠(yuǎn)低于每立方米100毫克的要求，脫硝改造全部通過驗(yàn)收并取得脫硝電價(jià)。
到了2018年底，托克托發(fā)電公司12臺機(jī)組全部完成脫硫脫硝和超低排放改造，并達(dá)到煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)?！?018年全年，托電燃煤近2100萬噸，但煙塵排放量僅為410噸?！狈搅琳f，平均每一臺機(jī)組煙塵排放量只有30多噸，一輛卡車就可以拉走，與2017年相比減少了38.6%。
從2000年8月開工建設(shè)開始，到現(xiàn)在的世界最大，托克托發(fā)電公司都沒有把“環(huán)?！边@兩個(gè)字撇開，用行動踐行了“向北京輸送清潔能源，為高原留下碧水藍(lán)天”這一承諾。累計(jì)28臺次機(jī)組在“全國火電機(jī)組能效對標(biāo)及競賽”中獲獎(jiǎng)，推進(jìn)“智慧電廠”建設(shè)，每年就地轉(zhuǎn)化燃煤2000多萬噸……托電人用行動挖掘創(chuàng)新潛力，被評為“全國減排先進(jìn)集體”。
世界最大在運(yùn)輕水壓水堆核電站——
白海豚出沒的陽江核電站
面朝大海、三面環(huán)山的陽江核電站，位于南海之濱的廣東省陽江市東平鎮(zhèn)內(nèi)，隸屬于中國廣核集團(tuán)。
“近年來，我們多次拍攝到數(shù)條中華白海豚在核電站重件碼頭海域嬉戲玩耍?！标柦穗娍偨?jīng)理助理葉志強(qiáng)介紹，被稱為“水中大熊貓”的中華白海豚是國家一級保護(hù)動物，對水質(zhì)要求很高，又被稱為衡量海洋生態(tài)環(huán)境的“活指標(biāo)”。為此，陽江核電站專門設(shè)置了海水水質(zhì)在線監(jiān)測浮標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)，并定期對海水、海洋生物進(jìn)行監(jiān)測評價(jià)。
核電本身屬于清潔能源。截至今年6月底，中國大陸在運(yùn)核電機(jī)組已有47臺，裝機(jī)容量4873萬千瓦，排名世界第三。
葉志強(qiáng)說，陽江核電共有6臺機(jī)組，1、2號機(jī)組采用二代核電技術(shù)，3、4號機(jī)組綜合性能接近三代技術(shù)，而5、6號機(jī)組則具備三代核電主要技術(shù)特征，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵材料、核心技術(shù)的自主化、國產(chǎn)化。
“這里近海海域深度只有數(shù)十米，廠址遠(yuǎn)離地震斷裂帶，加之核電站優(yōu)異的廠址條件和自然條件，能夠保證電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。”陽江核電公關(guān)宣傳主任王開元介紹，日本福島核事故后，他們又采取了一系列的技術(shù)改進(jìn)，如增加消防供水接口、水泵等保障冷源供應(yīng)，增加移動電源車等保障應(yīng)急電力供應(yīng)等。
從2008年12月16日核電站1號機(jī)組開工建設(shè)，到今年7月24日6號機(jī)組投入商運(yùn)，陽江核電積累了在運(yùn)、試驗(yàn)、安裝、土建等多種狀態(tài)的建設(shè)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，躋身全球最大在運(yùn)輕水壓水堆核電基地。
值得關(guān)注的是，陽江核電5、6號機(jī)組是首次采用我國自主研發(fā)核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)通用平臺“和睦系統(tǒng)”的百萬千瓦級核電項(xiàng)目。
作為核電站的“神經(jīng)中樞”，“和睦系統(tǒng)”負(fù)責(zé)控制核電站260多個(gè)系統(tǒng)、近萬個(gè)設(shè)備的運(yùn)行和各類工況處理。如遇緊急情況，它可以智能應(yīng)對或在較短時(shí)間內(nèi)“緊急剎車”，對核電站的安全性和穩(wěn)定性起到重要作用。
據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，中國是全球第四個(gè)掌握這一技術(shù)的國家。與國外同類型設(shè)備相比，“和睦系統(tǒng)”供貨工期更快、主要性能指標(biāo)更好、造價(jià)也更低。
截至今年6月底，陽江核電站累計(jì)上網(wǎng)電量已超過1200億千瓦時(shí)，相當(dāng)于植樹造林27萬公頃，減少標(biāo)煤消耗3680萬噸、減排二氧化碳10092萬噸。
據(jù)介紹，陽江核電站6臺機(jī)組全部投運(yùn)的年發(fā)電量可達(dá)480億千瓦時(shí)，將在粵港澳大灣區(qū)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級中發(fā)揮支柱性作用。
國內(nèi)單體最大海上風(fēng)電項(xiàng)目——離岸最遠(yuǎn)的南鵬島海上風(fēng)電場
采訪完核電，記者又趕往最后一站——陽江市東平鎮(zhèn)南側(cè)、海陵島東南側(cè)海域。經(jīng)過安全培訓(xùn)，穿上救生衣并戴上頭盔，登上交通船，記者來到離海岸線20多海里處的大型搶險(xiǎn)打撈起重船“創(chuàng)力”號上。
“創(chuàng)力”號甲板上伸出的幾支起重“手臂”迎著海風(fēng)緩緩晃動，不遠(yuǎn)處，一個(gè)類似大型變壓器的機(jī)組放置在海面的四根柱子上。環(huán)顧四周，茫茫大海，有一座“大風(fēng)車”已經(jīng)矗立在海面，還有幾根沒裝風(fēng)機(jī)的單樁基座也露出了“頭角”。
“昨天，我們剛剛完成了海上升壓站的吊裝。2977噸，國內(nèi)最重！”中廣核陽江南鵬島海上風(fēng)力發(fā)電有限公司副總經(jīng)理胡穂興指著“大變壓器”介紹，海上升壓站相當(dāng)于陸地上的變電站，負(fù)責(zé)將海上風(fēng)機(jī)發(fā)電升壓到220千伏，再通過海底電纜輸送到陸地接入電網(wǎng)。
胡穂興說，海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)與陸地不同，需要先根據(jù)海底地質(zhì)情況安裝沉樁及導(dǎo)管架，再吊裝風(fēng)機(jī)塔筒和風(fēng)電機(jī)艙，將輪轂和葉片組裝好，最后一并吊起完成與機(jī)艙的對接。
“海上施工難度較大，加之涌浪、降雨等不利天氣影響，一年有利施工窗口期僅為120天左右。”胡穂興表示，即便如此，海上風(fēng)力更大、風(fēng)機(jī)利用率更高，一旦建成投用，可以發(fā)更多的電。
記者了解到，陽江南鵬島海上風(fēng)電項(xiàng)目總裝機(jī)容量40萬千瓦，采用5.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，除升壓站以外還配套建設(shè)35千伏集電海纜、220千伏登陸海纜及一座陸上控制中心，是國內(nèi)首個(gè)最大單體容量海上風(fēng)電項(xiàng)目。
除了國內(nèi)離岸距離最遠(yuǎn)、施工水深最深，陽江南鵬島海上風(fēng)電項(xiàng)目還創(chuàng)造了多項(xiàng)國內(nèi)建設(shè)紀(jì)錄。比如，海上風(fēng)機(jī)導(dǎo)管架重量超過900噸，為國內(nèi)最大，需要在水深16米以下整體安裝、灌漿；所安裝的單樁直徑8.7米，重達(dá)1600多噸，為目前國內(nèi)海上風(fēng)電重量最重、直徑最大的單樁。此外，該項(xiàng)目還在國內(nèi)首次采用水下高應(yīng)變檢測系統(tǒng)進(jìn)行裝機(jī)承載力檢測。
近年來，我國海上風(fēng)電發(fā)展速度逐年加快。國家能源局下發(fā)的《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確，到2020年底，風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量確保達(dá)到2.1億千瓦以上，其中海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦以上。風(fēng)電年發(fā)電量確保達(dá)到4200億千瓦時(shí)，約占全國總發(fā)電量的6%。目前，陽江南鵬島海上風(fēng)電項(xiàng)目已完成海纜建設(shè)、26個(gè)風(fēng)機(jī)樁基基礎(chǔ)施工，陸上集控中心主體工程也已經(jīng)完工，計(jì)劃于2020年底全部安裝73臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。胡穂興說，項(xiàng)目建成后，預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量約10.3億千瓦時(shí)，每年可節(jié)約標(biāo)煤約32.1萬噸，減排二氧化碳約64.86萬噸。
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