“风光火”打捆外送？从输“煤电”到送“绿电”的转型之路

编(biān)者(zhě)按(àn)：

千(qiān)万(wàn)IP创(chuàng)科(kē)普(pǔ)，共(gòng)筑(zhù)科(kē)技(jì)强(qiáng)国(guó)梦(mèng)。为(wèi)普(pǔ)及(jí)科(kē)学(xué)知(zhī)识(shi)，弘(hóng)扬(yáng)科(kē)学(xué)精(jīng)神(shén)，提(tí)高(gāo)全民(mín)科(kē)学(xué)文化(huà)素(sù)质(zhì)，助(zhù)力(lì)实(shí)现(xiàn)高(gāo)水(shuǐ)平(píng)科(kē)技(jì)自(zì)立(lì)自(zì)强(qiáng)，中(zhōng)国(guó)科(kē)协(xié)科(kē)普(pǔ)部(bù)与(yǔ)人(rén)民(mín)网(wǎng)联(lián)合(hé)策(cè)划(huà)推(tuī)出(chū)“见(jiàn)证(zhèng)科(kē)技(jì)之(zhī)路”主题(tí)报(bào)道(dào)，聚(jù)焦(jiāo)国(guó)家(jiā)科(kē)技(jì)战略政策、重要科技奖项、“卡脖子”关键核心技术等，深入基层一线开展采访调研，推出一批生动鲜活的科普精品，大力弘扬科学家精神，为建设科技强国汇聚磅礴力量。

在“双碳”目标的引领下，我国传统能源行业正加速转型升级。近日，记者走进世界在役最大火力发电厂——大唐托克托发电厂（以下简称“托克托发电公司”），探寻其从传统“煤电”到“绿电”的转型之路。在这里，“风(fēng)光(guāng)火热储”多能互补模式正在开启，成为我国能源转型的标志性窗口。

“风光”助力 开启绿色转型

托克托发电公司在“双碳”目标的驱动下，积极探索新型电力系统建设。据公司规划发展部副主任郭亮亮介绍，该公司正在逐步落成一个千万千瓦级“风光火热储”综合能源示范基地，包括170万千瓦风电、30万千瓦光伏和672万千瓦火电，以及5300万平方米供热能力的供热工程。二期150万千瓦光伏基地也即将开发建设。郭亮亮表示：“这种模式将提升系统的稳(wěn)定(dìng)性(xìng)和(hé)灵活性，助力降碳目标，实现‘电亮首都、热暖首府、能动园区、多业协同’的综合能源格局。”

在呼和浩特市和林格尔县和清水河县，年平均风速可达每秒3米至5米，为大规模风电开发提供了得天独厚的条件。托克托发电公司新能源事业部工程设备部主任王锐告诉记者，当地风能和太阳能资源丰富，年利用小时数分别可达2100小时和1500小时左右，为新能源开发(fā)提(tí)供(gōng)了(le)坚(jiān)实(shí)基(jī)础(chǔ)。目(mù)前(qián)，蒙(méng)西(xi)托(tuō)克(kè)托(tuō)外(wài)送(sòng)200万(wàn)千(qiān)瓦(wǎ)风(fēng)光(guāng)项(xiàng)目(mù)已(yǐ)于(yú)去(qù)年(nián)9月(yuè)底(dǐ)全容(róng)量(liàng)投(tóu)产(chǎn)，施(shī)工(gōng)过(guò)程(chéng)中(zhōng)工(gōng)作(zuò)人(rén)员(yuán)克(kè)服(fú)复(fù)杂(zá)地(de)形(xíng)和(hé)运(yùn)输(shū)难(nán)题(tí)，完(wán)成(chéng)了(le)多(duō)次(cì)超(chāo)高(gāo)超(chāo)重(zhòng)吊(diào)装(zhuāng)作(zuò)业(yè)，推(tuī)动(dòng)了(le)传(chuán)统(tǒng)火(huǒ)电(diàn)向(xiàng)多(duō)能(néng)互(hù)补(bǔ)转(zhuǎn)型(xíng)。

技(jì)术(shù)攻(gōng)关 实(shí)现(xiàn)“风(fēng)光(guāng)火(huǒ)”打(dǎ)捆(kǔn)外(wài)送(sòng)

新(xīn)能(néng)源(yuán)的(de)间(jiān)歇(xiē)性(xìng)和(hé)波(bō)动(dòng)性(xìng)给(gěi)电(diàn)网(wǎng)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)带(dài)来(lái)了(le)挑(tiāo)战(zhàn)。托(tuō)克(kè)托(tuō)发(fā)电(diàn)公(gōng)司(sī)发(fā)电(diàn)部(bù)副(fù)主任(rèn)张(zhāng)天(tiān)保(bǎo)表(biǎo)示(shì)：“新(xīn)能(néng)源(yuán)项(xiàng)目(mù)接(jiē)入(rù)后(hòu)，公(gōng)司(sī)将(jiāng)成(chéng)为(wèi)国(guó)内(nèi)首(shǒu)个(gè)特(tè)大(dà)型(xíng)‘风(fēng)光(guāng)火(huǒ)热(rè)’综(zōng)合(hé)能(néng)源(yuán)示(shì)范(fàn)基(jī)地(de)，但(dàn)这(zhè)也(yě)带(dài)来(lái)了(le)系(xì)统(tǒng)复(fù)杂(zá)性(xìng)和(hé)耦(ǒu)合性不稳定的难题。”为此，科研团队经过数万余次理论分析、大数据分析、试验测试和模拟仿真，成功攻克了多因素复杂耦合宽频振荡难题，为“风光火”打捆外送工程提供了坚实的技术支撑。

张天保介绍，一期200万千瓦新能源项目每年可产生“绿电”超过41亿千瓦时，节约标煤超过143万吨，减(jiǎn)少(shǎo)二(èr)氧(yǎng)化(huà)碳(tàn)排(pái)放(fàng)超(chāo)过(guò)350万(wàn)吨(dūn)。通(tōng)过(guò)220kV输电线路，这些“绿电”被汇集到托克托发电公司现有的500kV升压站，并利用既有线路送至京津唐电网，有效提升了京津唐电网的“绿电”占比。

新能源风光项目。受访者供图

智慧赋能提升能源管理效率

在托克托发电厂的中央智慧控制中心，记者看到工作人员正在实时监控新能源与火电的协同运行。公司发电部副(fù)值(zhí)长(zhǎng)张(zhāng)雷(léi)介绍：“这个中心相当于整个生产系统的‘大脑’，能够根据光伏和风电的实时数据，快速协同火电机组的运行状态，确保送出电力负荷的稳定。”张雷表示，智慧控制中心的(de)建(jiàn)立(lì)，让(ràng)火(huǒ)电(diàn)从(cóng)传(chuán)统(tǒng)的(de)基(jī)荷电源向调峰电源转变，成为电网稳定运行的“压舱石”。

中(zhōng)央(yāng)智(zhì)慧(huì)控(kòng)制(zhì)中(zhōng)心(xīn)。受(shòu)访者供图

此外，智能智慧检(jiǎn)测(cè)中(zhōng)心(xīn)的(de)应(yīng)用(yòng)也(yě)为(wèi)传(chuán)统(tǒng)火(huǒ)电(diàn)的(de)数(shù)字(zì)化(huà)转(zhuǎn)型(xíng)提(tí)供(gōng)了(le)支(zhī)持(chí)。公(gōng)司(sī)燃(rán)料(liào)质(zhì)检(jiǎn)部(bù)副(fù)主任(rèn)刘(liú)海(hǎi)韬(tāo)表(biǎo)示(shì)：“通(tōng)过(guò)机(jī)械(xiè)手(shǒu)臂(bì)和(hé)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，我(wǒ)们(men)实(shí)现(xiàn)了(le)煤(méi)炭(tàn)采样(yàng)、制(zhì)样(yàng)和(hé)化(huà)验(yàn)的(de)全自动化运行，能够提前准确掌握煤炭品质，优化锅炉燃烧效率。”智慧煤场的建设则进一步提升了煤场管理水平。公司检修二部热控专业主任翟林波介绍：“智慧煤场通过三维建模和智能调度，实现了‘沙盘式存煤，点餐式上煤’，极大地(de)提(tí)高了煤场作业的精准度和效率。”

托克托发电厂的绿色转型，是传统能源行业在“双碳”目标下的生动实践。未来，这座发电厂将继续发挥示范引领作用，以实际行动助力美丽中国建设，为全球能源可持续发展贡献力量。

审核专家：发电研究领域专家 聂朔晔