不同于去年政府工作报告提出的“加强大型风电光伏基地和外送通道建设”,今年政府工作报告提出“加快建设‘沙戈荒’新能源基地”“统筹就地消纳和外送通道建设”,这体现了资源开发与生态修复的“双向奔赴”、外送和就地消纳的“内外结合”。“十四五”以来,我国多次提出加快推进沙漠、戈壁、 荒漠地区大型风电光伏基地建设。目前,中国石化在新疆库车建成我国首个万吨级光伏制绿氢示范项目,在内蒙古鄂尔多斯启动建设3万吨/年中天合创乌审旗风光制氢一体化项目。“沙戈荒”成为新能源产业发展的热土。
戈壁上树起绿色能源新地标
□本报记者 贺宇慧 文/图
距离库车市城区以东20公里,天山南麓广袤无垠的戈壁上,一排排光伏板整齐排列,在阳光下收集着无尽的太阳能,孕育着绿色希望。这里是新星公司新疆库车绿氢项目,是中国石化“沙戈荒”新能源基地建设的有效实践。
作为我国年平均晴天最多的城市之一,库车日照资源丰富,年平均阴天只有44天,夏季每天日照时间长达16小时,冬季每天日照时间也在10小时以上。这里土地辽阔、地势平坦,地面植被覆盖极低,建设大型光伏厂具有得天独厚的优势。
资源优势,是新疆“沙戈荒”地区建设新能源基地的基础,新疆库车绿氢项目为这片荒芜之地注入了科技与自然共生的力量
新疆风能、太阳能资源丰富,可开发空间大。2021年11月,国家汇总形成第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单,新疆是建设地区之一。
资源优势,是新疆“沙戈荒”地区建设新能源基地的基础,新能源上网电量送出去、用得上是关键。新疆库车绿氢项目300兆瓦光伏厂所发绿电作为电解水制氢的主要能源,经由项目制氢厂52台电解槽制氢装置转化成为绿色氢能,替代塔河炼化原天然气制氢,就地消纳项目所发绿电,在助力新疆资源优势转化的同时,进一步推动了新疆能源结构和产业结构调整优化。
新疆库车绿氢项目生产线地处大漠戈壁,沙尘暴肆虐,对建设施工团队的要求极为严苛。建设初期,项目部迎难而上,周密部署各项建设工作,严格各类承包商管理,实时督办项目推进情况,采取开展劳动技能竞赛等举措,激发参建人员的工作热情,形成了“比学赶帮超”的浓厚氛围。
2023年8月30日,新疆库车绿氢项目全面投产建成。天山南麓的戈壁荒漠上,546868块光伏板在占地9700亩的光伏厂整齐排列,如银色海洋般铺展开来,在炽烈的阳光下闪着波光。19531个光伏组串如脉络般紧密连接,将荒漠的阳光转化为源源不断的绿色能源,通过电网输送至20公里外的制氢厂。绿电注入电解槽装置,将水电解为绿色氢能,为这片曾经的荒芜之地注入了科技与自然共生的力量。
在利用“沙戈荒”地区的闲置土地和可再生能源实现清洁能源高效利用的同时, 新疆库车绿氢项目积极推动当地相关产业链发展,创造就业机会。项目建设运营以来累计解决当地用工700余人,为推动当地经济社会发展、能源结构转型提供了坚强保障。
●参建者感言
2021年,当我初次来到项目拟建厂址时,这里还是一片荒凉的戈壁大漠。经过4年多时间的建设与运营,如今这里已焕然一新,成为一片孕育新能源的绿色海洋。项目每年可生产近6亿千瓦时绿电,成功引领了“绿氢+炼化”行业低碳发展的新实践。
——新星新疆绿氢公司执行董事、党支部书记 范林松
毛乌素沙地孕育绿氢新希望
中天合创乌审旗风光制氢一体化项目施工现场。
□姚 宁 文/图
在鄂尔多斯市西南部、内蒙古自治区最南端的乌审旗境内,绵延起伏的沙丘间,中天合创犹如一颗璀璨明珠照亮了片片沙海。作为国内已建成投产规模最大的现代煤化工企业,中天合创在氢能产业布局、煤化工绿色转型的过程中开辟出了一条独具特色的可持续能源发展之路。
作为我国太阳能资源最丰富的地区之一,内蒙古天气以多晴少阴为主,在开发利用太阳能方面有着相对优越的条件。内蒙古乌审旗地处毛乌素沙地腹部,地势由西北向东南倾斜,海拔1300~1400米,全年日照时长2800~3000小时,总体属于我国太阳能资源B类很丰富区,适合建设光伏电站。该地区年平均风速3.4米/秒,风电场全年可发电小时数较高,风电场风功率密度等级为1级,风能资源相对丰富。
在新能源迅猛发展的浪潮下,在煤化工迫切需要绿色转型发展的关键期,中天合创乌审旗风光制氢一体化项目应运而生。2024年8月23日,中天合创成立风光制氢一体化项目工作机构,设立风光发电项目管理部,同步成立绿色降碳升级改造项目管理部,全面负责项目建设、运营和管理。2024年12月18日,中天合创乌审旗风光制氢一体化项目和绿色降碳升级改造项目开工。时值腊月寒冬,沙漠腹地零下20多摄氏度,项目建设人员冒着严寒和风沙,抢时间、赶进度,变寒冬“闲期”为“忙时”。新春结束,制氢厂建设全面复工,预计2025年6月完成项目土建工程,9月完成系统管廊上部结构工程,力争在12月底实现中交。
毛乌素沙地腹部的乌审旗境内,绵延起伏的沙丘间,中天合创犹如一颗璀璨明珠照亮了片片沙海。乌审旗风光制氢一体化项目实施后,可推动传统合成材料化工产业与氢能产业一体化融合发展
目前,乌审旗风光制氢一体化项目正在加快地基强夯和场地平整,随后进行瞬态面波、标贯试验等各项性能指标检测。项目土建工程于今年3月开工,计划2026年底建成,投产后每年生产的3万吨绿氢将与中天合创现有煤化工装置耦合,风光发电所制的绿氢将部分替代煤化工装置原料灰氢,降低碳排放的同时进一步提升煤化工装置产能。
中天合创乌审旗风光制氢一体化项目所产绿氢用于公司合成材料项目的原料化石能源替代,实施后可推动传统合成材料化工产业与氢能产业一体化融合发展,实现清洁能源的转化与利用,形成氢能等可再生能源利用的产业新模式和发展新路径,减少煤炭等化石能源的消耗,推动传统能源转型与产业升级。
●参建者感言
从传统煤化工企业的一名生产管理人员调岗成绿氢项目建设管理人员,除了身份的转变,思维上的变化更为明显。看惯了现代煤化工的灯火璀璨,风光制氢一体化项目建设显得有些清冷。但新一代建设者的激情更加澎湃,面对完全新兴的领域,我们信心满满,未来,我们一定会在茫茫沙海建起属于中国石化的绿色洁净氢能发展亮丽装置。
——中天合创项目管理部副经理 何小龙
“沙戈荒”新能源基地运行面临两大挑战
□王伟胜
中国电力科学研究院有限公司总工程师
挑战一:高效消纳与可靠供电问题
“沙戈荒”新能源基地以特高压直流外送为主要消纳形式,受高比例新能源出力随机波动性强、灵活调节资源不足等因素影响,新能源与直流通道利用率难以得到保障,需要从资源特性出发,考虑消纳、经济、安全等约束,开展“沙戈荒”新能源基地风光配比和调节资源的协调优化配置。
挑战二:送端集中式大基地系统安全稳定问题
随着高比例新能源接入系统,送端电网同步特性持续弱化,局部地区短路比降低,新能源并网存在宽频振荡及暂态过电压等安全稳定问题,导致新能源脱网、设备损坏、弃风弃光增加等严重后果,影响了新能源的跨区送出与消纳。
我国最大“沙戈荒”新能源外送基地电源项目开工
近日,我国规模最大的“沙戈荒”新能源外送基地电源项目——柴达木格尔木东沙漠基地电源项目在青海格尔木开工,创造了国内规划建设容量最大、总投资最多、新能源占比最高等多项纪录。
该项目由中国华电集团有限公司投资建设,总投资约800亿元,建设总规模1924万千瓦,按照风光火储一体化方式规划,新能源装机占比85%。项目建成投运后,每年可通过全国首条跨省跨经营区的特高压外送通道——“青桂直流”特高压直流输电通道,向广西输送电约365亿千瓦时,相当于广西2024年全社会用电量的14%,将有效填补广西电力缺口。
该项目建设方将系统推进“源网荷储一体化和多能互补集成设计及运行技术示范试验”“数智化风光电站系统研究与应用”等多项重点研究课题,联合产业链上下游形成协同创新合力,实现“光伏+”“数智+”在基地的创新示范应用,深度拓展电力技术创新实践。同时,还将通过实施“光伏+生态治理”的治沙融合开发模式,有效治理沙漠、促进生态改善、提高土地利用价值,实现光伏发电与恢复植被、改善生态的共赢。
大力推进“沙戈荒”新能源基地建设
北京能源协会理事 卢欣彤
问:我国“沙戈荒”具体情况如何?
答:我国是世界上荒漠化最严重的国家之一,荒漠化土地主要分布在“三北(西北、华北、东北)”地区,荒漠化、风沙危害和水土流失导致生态灾害,制约着“三北”地区经济社会发展。党的十八大以来,在习近平生态文明思想的指引下,我国积极推进荒漠化防治及“三北”等重点生态工程,荒漠化和土地沙化实现“双缩减”,荒漠化区域经济社会发展和生态面貌发生了翻天覆地的变化。2021年10月在《生物多样性公约》第15次缔约方大会领导人峰会上,我国宣布将在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。2023年,国家发展改革委、国家能源局印发第三批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设项目清单。
问:“沙戈荒”地区大型风电光伏基地建设,对当地经济建设、绿色发展有何意义?
答:以“沙戈荒”为重点的大型风电光伏基地是新能源发展的主战场、主阵地,是新能源装机增长的基本盘,国家能源局2025年一季度新闻发布会公布,截至2024年底,第一批基地建成9199万千瓦,约占95%,投产9079万千瓦。
“沙戈荒”地区大型风电光伏基地建设,因地制宜将风光资源与生态治理相结合,将当地的风光资源优势转化为经济增长动能,改善了当地发展难、用电难、取水贵等状况,如内蒙古的“板上发电、板下种植、板间养殖”、新疆沙雅县的“光伏治沙取水”等,为“沙戈荒”吸引了投资并创造就业,也促进了地区经济增长和社会稳定。
大批基地建设项目也带动了我国新能源上下游产业链持续发展创新,清洁能源的就地消纳与远距离输送,对保障我国能源安全、实现能源高质量绿色发展意义重大。第一批50个基地项目在内蒙古、青海、甘肃、宁夏、新疆等地建设投产,疆电外送、蒙电入沪、宁电入湘、青电入桂等长距离输电战略规划正逐步建设,一批项目利用风光绿电制绿色氢氨醇,进一步拓宽了“制、储、运、用”场景,实现了经济效益、生态效益和社会效益的多赢。
问:如何借鉴第一批项目的经验,大力推进“沙戈荒”新能源基地建设,推动新能源电力的消纳与外输?
答:国家能源局在《2025年能源工作指导意见》中,从供应保障能力、绿色低碳转型和发展质量效益三方面提出了2025年能源工作的主要目标,包括“积极推进第二批、第三批‘沙戈荒’大型风电光伏基地建设”等具体工作。
推动“沙戈荒”新能源电力的消纳与外输,必须统筹兼顾大规模开发与高效利用,以及确保电力供应的安全性和稳定性,从而实现项目在规模、效益和安全方面的协同发展。目前我国在运跨省区输电通道新能源电量占比较低,以煤电、水电等传统电力为主,随着“沙戈荒”大型风电光伏基地有序建设,新能源外送消纳需求将进一步增加。《加快构建新型电力系统行动方案(2024~2027年)》指出,要“提高在运输电通道新能源电量占比”和“开展新增输电通道先进技术应用”,以实现大规模高比例新能源外送。
首批项目开发建设的过程,也是释放产能、启发创新的过程。比如,为适应“沙戈荒”的气候环境,新能源装备企业研发出强抗污强防沙风机等产品;为杜绝采煤沉陷区火灾隐患,稀土合金新型接地材料被规模化应用以实现无焊接作业;为提升发电效率和运行可靠性,光伏组件、跟踪支架等技术不断创新。
此外,建成后的新能源基地可为技术与产业的落地提供能源、场景和空间。新型储能技术,如甘肃的世界首座人工硐室压缩空气储能项目,将为大规模绿电外送提供支撑。无人机、无人驾驶清扫技术、5G+北斗、机器狗巡检等应用于运营维护,既能节省项目建设运维的综合成本,又能促进产业链的良性发展,提升项目的社会效益。
伴随可再生能源制氢耦合绿色合成氨、甲醇、航空煤油等相关技术快速发展,我国先后出台多项政策支持在工业、交通、建筑等多领域的示范和应用,例如,《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》提出,“因地制宜发展生物天然气和生物柴油、生物航煤等绿色燃料,积极有序发展可再生能源制氢”;《煤电低碳化改造建设行动方案(2024~2027年)》指出,“鼓励煤炭与煤电联营、煤电与可再生能源联营‘两个联营’和沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电光伏基地配套煤电项目率先实施绿氨掺烧示范”等。
期待后续项目的建设与发展,能为产业链上下游从业者带来更多乐业与创新的机遇。结合新能源基地的绿色能源,善用政策利好,推进新能源与供热、储能、人工智能等技术协同发展,围绕新能源“制、储、运、用”发展新质生产力,以助力能源产业高端化、智能化、绿色化发展。挖掘供给侧就地、就近消纳的潜力,大力发展“光伏治沙”,与种植养殖、乡村振兴相互推动;用好绿色电力交易、“碳交易”、绿色金融等体制机制;发挥 “沙戈荒”新能源基地的招商引资优势,承接产业转移、服务产业绿色化发展和资源循环化利用,培育绿色工厂、绿色供应链等。 ( 本报记者 马 玲 整理)
什么是“沙戈荒”?
2022年3月,国家发展改革委、国家能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》,要求到2030年,规划建设大型风光基地总装机达4.55亿千瓦。“沙戈荒”特指沙漠、戈壁和荒漠地区。
●项目介绍
新疆库车绿氢示范项目位于新疆阿克苏地区库车市,是国内首个规模化利用光伏发电直接制绿氢项目。项目充分利用西部地区丰富的太阳能资源,通过光伏发电制氢,结合塔河炼化用氢需求,建设产、储、输、用一体化绿氢炼化项目,主要包括光伏发电、输变电线路、电解水制氢、氢气储输、公用工程及配套辅助生产设施,其中,光伏发电装机300兆瓦,电解水制氢能力2万吨/年、储氢能力28万标准立方米、输氢能力2.8万标准立方米/小时,每年可减少二氧化碳排放48.5万吨。项目于2023年8月30日全面建成投产。
●项目介绍
中天合创乌审旗风光制氢一体化项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市,依托当地丰富的风、光资源优势,进行风力、光伏发电。项目设计绿氢生产规模3万吨/年、光电装机23.68万千瓦、风电装机45万千瓦,配置52台碱性电解槽及相关配套设施。绿电用作电解水制氢,结合中天合创煤化工项目实现绿氢、绿氧的消纳利用,并依托中天合创项目的部分公用工程设施,实现风光融合绿氢化工示范。2024年12月18日,中天合创乌审旗风光制氢一体化项目和绿色降碳升级改造项目开工,预计2026~2027年陆续投产。项目全部投产后,在实现绿电、绿氧、绿氢耦合碳减排基础上,对已有煤化工产业链进行延链补链强链,真正实现煤炭资源由“燃料型”向“原料型”转型,产品由“一般加工”向“高端制造”转变,实现区域产业结构优化,做强、做大煤制烯烃及下游高端材料和精细化工产业。