但電不是一般貨物——無法存儲(chǔ)、不耐運(yùn)輸、發(fā)多了只能棄用。新疆的風(fēng)電光伏一年比一年多，本地用不完；即便光伏電價(jià)低至四分錢一度，也常常“發(fā)得出、用不掉”。這該怎么辦？
4月22日至4月25日，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者來到新疆哈密，看到了三樣?xùn)|西：一座把交流變直流的換流站，一座把水抽上山再放下來發(fā)電的抽水蓄能電站，還有一片用熔鹽儲(chǔ)存陽光的光熱鏡場(chǎng)。火電當(dāng)壓艙石，儲(chǔ)能當(dāng)水庫，特高壓當(dāng)高速——一套讓綠電“穩(wěn)著走、不浪費(fèi)”的體系，正在戈壁灘上成型。
跨越千里的輸電線
還有不到兩個(gè)月，川渝又將迎來盛夏高溫，電力供應(yīng)將再度迎來大考。
但今年不一樣，兩股電正從西北趕來。一股從新疆哈密出發(fā)，走特高壓直流專用道，直奔重慶。“新疆綠電0.007秒直達(dá)重慶。”另一條若羌至成都的能源通道亦在加速建設(shè)，西北富余電力正持續(xù)輸送，逐步補(bǔ)齊川渝用電缺口。
哈密古稱昆莫，是絲綢之路北道的咽喉要地，出敦煌進(jìn)入新疆的第一站便是這里。漢唐時(shí)期，哈密（唐朝時(shí)稱“伊州”）是中原王朝管轄西域的前哨，也是東西文明交匯的節(jié)點(diǎn)。
一千多年后，通道依舊，所載之物已然不同。今天的哈密，仍是新疆的“東大門”，蘭新鐵路、連霍高速、西氣東輸管道、疆電外送特高壓線路，均從這里穿行而過。古人用駝隊(duì)運(yùn)絲綢和茶葉，如今用特高壓線運(yùn)電、用鐵路運(yùn)煤、用光纜運(yùn)數(shù)據(jù)。
“能源輸送之路”與古代絲路的邏輯相通——產(chǎn)地、通道、消費(fèi)地。新疆是能源產(chǎn)地，哈密為絲路要隘，中東部是消費(fèi)腹地。所載之貨更迭，千年廊道未改，悠悠駝鈴化作了電流嗡鳴。
新疆的風(fēng)電和光伏，發(fā)出來的是交流電。交流電可以想象成一條雙向兩車道的路，車一會(huì)朝東，一會(huì)朝西，來回?fù)u擺。比如從哈密到重慶，2000多公里，能量就會(huì)在路上大量損耗。
想讓電跑遠(yuǎn)路，必須把它變成直流電。直流電就像一條單向八車道高速，所有車朝一個(gè)方向猛沖，效率高、損耗低。
巴里坤換流站，是我國(guó)首個(gè)投產(chǎn)的“沙戈荒”新能源外送特高壓工程與“疆電外送”第三通道起點(diǎn)，它就是那個(gè)“翻譯官”，把交流電翻譯成直流電。
巴里坤換流站。圖片來源：每經(jīng)記者 胥帥攝
4月24日，記者來到巴里坤換流站。國(guó)網(wǎng)新疆超高壓分公司巴里坤換流站黨建管理專責(zé)劉亞介紹，戈壁的風(fēng)一年能刮100天，多為6級(jí)以上大風(fēng)。站在換流站門口，人會(huì)被風(fēng)推著走，沙子打在臉上像細(xì)針。遠(yuǎn)處的地平線灰蒙蒙一片，分不清天與地的邊界，“極端低溫達(dá)-35℃，溫差超70℃”。
轉(zhuǎn)換完成后，電流以±800千伏的電壓上路，途經(jīng)新疆、甘肅、陜西、四川，最終抵達(dá)重慶，再送入千家萬戶。
這座換流站投運(yùn)近一年，已送出217億千瓦時(shí)電量。“年送電量可超360億千瓦時(shí)，其中清潔能源超180億千瓦時(shí)，相當(dāng)于年替代標(biāo)煤約1200萬噸、減排二氧化碳3200萬噸。”
本地電力消納之困：就地消耗與外送
之所以要建換流站，核心是新疆的電確實(shí)多，而本地用不完。
三峽新能源哈密風(fēng)電有限公司場(chǎng)站負(fù)責(zé)人石勇向記者表示，本地?zé)o法完全消納風(fēng)光發(fā)電。光伏發(fā)電最集中的時(shí)段是大中午，偏偏是用電低谷，若不外送，電能只能白白浪費(fèi)。
解決之道有二：要么就地消耗，要么外送。
合翼鑫智算中心負(fù)責(zé)人算了筆賬，以1000P規(guī)模的智算中心，全年滿負(fù)荷運(yùn)行耗電約900萬度為例。依托綠電直供，示范區(qū)綜合電價(jià)足夠穩(wěn)定。1000P一年省450萬元電費(fèi)，1萬P就是4500萬元。
外送則得依靠全國(guó)電網(wǎng)這張巨大的“蜘蛛網(wǎng)”。
這張網(wǎng)如何運(yùn)作？交流電雖不適合一口氣跑幾千公里，卻可通過“接力”方式分段傳輸。國(guó)家可再生能源信息管理中心哈密分中心馬海燕用形象的比喻解釋：新疆的電先送到青海，青海電力不足時(shí)再從新疆補(bǔ)充；青海再往東送到甘肅、寧夏，進(jìn)而傳到陜西、河南，最終送達(dá)華北、華中、華東。哪里缺電，哪里就開閘供電。
目前，哈密已建成“兩直兩交四方向”電力外送格局，即“哈鄭直流、坤渝直流和哈密—敦煌、煙墩—沙洲交流”，已累計(jì)向鄭州、重慶等地送電超4500億千瓦時(shí)。
“兩直”是兩條特高壓直流專用道：一條至鄭州，一條至重慶；“兩交”是兩條交流通道，向甘肅方向輸送。四股電同時(shí)外送，新疆就像一座巨大的“中央電站”，供電覆蓋半個(gè)中國(guó)。
但這里有個(gè)關(guān)鍵問題：光伏、風(fēng)電天然靠天出力，穩(wěn)定性偏弱。若直接將這種間歇性電力并入電網(wǎng)，電網(wǎng)負(fù)荷將出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，如同坐過山車一般。
誰來穩(wěn)住局面？答案是：火電和儲(chǔ)能。
“被淘汰”的火電是電網(wǎng)“壓艙石”
先說說火電。火電廠雖燒煤，但有一個(gè)無可替代的優(yōu)勢(shì)：穩(wěn)定。想讓它發(fā)多少電，它就能發(fā)多少電，可隨時(shí)響應(yīng)電網(wǎng)需求。光伏被云遮擋，火電立刻頂上；風(fēng)突然停歇，火電馬上補(bǔ)位。在電力系統(tǒng)中，火電扮演著“壓艙石”的角色——有它在，電網(wǎng)的電壓和頻率就不會(huì)亂晃。
4月25日，站在哈密戈壁的石頭梅一號(hào)露天煤礦觀景臺(tái)，露天煤層嵌在淺灰的巖土臺(tái)階間，無人化巨型礦卡沿著蜿蜒坡道穿梭。
哈密的火電，燒的正是這片土地下的煤。
石頭梅一號(hào)露天煤礦，是哈密最大的煤礦之一。新疆哈密三塘湖能源開發(fā)建設(shè)有限責(zé)任公司總工程師劉富有介紹：“煤炭地質(zhì)資源儲(chǔ)量35.75億噸，礦區(qū)產(chǎn)能從500萬噸提升至目前的3500萬噸。煤種為31號(hào)不粘煤，發(fā)熱量穩(wěn)定在5200大卡以上。”
煤炭通過一條長(zhǎng)長(zhǎng)的皮帶運(yùn)到身后的電廠，建成了8.9公里皮帶長(zhǎng)廊，將開采出的煤炭輸送到華潤(rùn)、華電兩大電廠，發(fā)電后通過“疆電外送”第三通道，直送重慶，真正實(shí)現(xiàn)“煤從空中走，電送全中國(guó)”。
哈密的火電，會(huì)與風(fēng)電、光伏“打捆”后一同外送。這也是“疆電外送”送出的，不僅是清潔綠電，更是“風(fēng)光火儲(chǔ)”協(xié)同保障的穩(wěn)定電源。
再說說儲(chǔ)能。光伏存在天然短板：白晝依光發(fā)電，夜間完全停運(yùn)；正午發(fā)電量達(dá)到峰值，卻恰逢用電低谷；待到晚間用電高峰，又無法出力補(bǔ)供。儲(chǔ)能就像一座“水庫”——把多余的“水”存起來，旱時(shí)再放出去。
記者了解到，光伏度電成本約0.18元，結(jié)算電價(jià)可能僅0.15元。全疆光伏最低電價(jià)能達(dá)到四分錢一度，最高則為0.75元。但當(dāng)電網(wǎng)無法完全消納時(shí)，即便四分錢一度電，也無人問津。
“光熱”的儲(chǔ)能嘗試
4月23日，翻越天山，記者來到山中巖層深處，抽水蓄能電站的地下廠房?jī)?nèi)，鋼筋骨架逐步搭建，機(jī)組基礎(chǔ)建設(shè)和安裝工作正在有序展開，未來這里將成為電網(wǎng)的“超級(jí)穩(wěn)定器”——在風(fēng)光出力高峰時(shí)儲(chǔ)存富余電能，用電高峰時(shí)釋放，為間歇性的新能源電力補(bǔ)上穩(wěn)定的“壓艙石”。
國(guó)網(wǎng)新源新疆哈密抽水蓄能電站，就是這樣一個(gè)在建的“超級(jí)穩(wěn)定器”。它具備“調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能、系統(tǒng)備用和黑啟動(dòng)等六大功能”。
原理并不復(fù)雜：用電低谷、電能充足時(shí)，用電將水抽到山上；用電高峰時(shí)，再放水發(fā)電。一抽一放之間，波動(dòng)的新能源電能就轉(zhuǎn)化成了隨時(shí)可用的穩(wěn)定電力。
抽水蓄能需要山和水，并非隨處可建。那該怎么辦？另一種儲(chǔ)能方式——光熱儲(chǔ)能，恰好適配這片干旱的土地。
鳥獸絕跡的戈壁灘上，中國(guó)能建哈密光熱儲(chǔ)1500兆瓦基地的項(xiàng)目牌立在營(yíng)地前，百米吸熱塔上“中國(guó)能建”的字樣清晰可見。
中能建哈密“光熱儲(chǔ)”1500兆瓦項(xiàng)目，是全球最大的“光熱+光伏”一體化項(xiàng)目。光熱發(fā)電是一種較為新穎的發(fā)電形式。
中能建哈密“光熱儲(chǔ)”1500兆瓦項(xiàng)目。圖片來源：每經(jīng)記者 胥帥攝
中能建新疆能源發(fā)展有限公司副總經(jīng)理張偉解釋了其原理：“在中午光伏出力高峰期，多余的光伏電力通過熔鹽電加熱器給光熱電站配套的熔鹽蓄熱；在早晚光伏出力不足的時(shí)段，熔鹽內(nèi)積蓄的熱量通過光熱電站發(fā)電上網(wǎng)。”
熔鹽是什么？“冷罐里的熔鹽是硝酸鈉和硝酸鉀按6:4配比的固體混合物，通過天然氣加熱到200度—300度，再通過熔鹽泵送到吸熱塔頂，被2.4萬面定日鏡反射的太陽光加熱到570度—590度，隨后流回?zé)峁迌?chǔ)存。”需要發(fā)電時(shí)，高溫熔鹽將水燒成蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。也就是說，將光直接轉(zhuǎn)化為電，變?yōu)楣庀绒D(zhuǎn)化為熱，再轉(zhuǎn)化為電。
該項(xiàng)目的吸熱塔高219米，是目前國(guó)內(nèi)最高的吸熱塔之一，計(jì)劃2026年底全容量并網(wǎng)。
張偉表示，光熱發(fā)電曾成本高昂，但國(guó)產(chǎn)化后，成本大幅下降。“原先很多設(shè)備依賴進(jìn)口，現(xiàn)在全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，一臺(tái)國(guó)產(chǎn)泵的價(jià)格僅為進(jìn)口的三分之一。核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)99%以上，整體成本降低了一半。”
另一個(gè)光熱項(xiàng)目——三峽新能源哈密100萬千瓦“光熱+光伏”一體化項(xiàng)目，采用“線性菲涅爾”技術(shù)。這種技術(shù)的反射鏡平鋪在地面，無需建造高聳的吸熱塔。三峽新能源哈密風(fēng)電有限公司場(chǎng)站負(fù)責(zé)人石勇表示：“國(guó)內(nèi)僅有兩家商運(yùn)項(xiàng)目，可借鑒的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)極度匱乏，團(tuán)隊(duì)必須自己摸索，為整個(gè)行業(yè)‘打樣’。”
不同于外界對(duì)新疆只有新能源的認(rèn)知，這里能看到傳統(tǒng)能源與新能源的深度交融。傳統(tǒng)能源基地并未退場(chǎng)，而是在風(fēng)光光熱、抽水蓄能的配套下，向“煤風(fēng)光儲(chǔ)一體化”綜合能源基地轉(zhuǎn)型。
這套體系的運(yùn)行邏輯，可簡(jiǎn)單理解為“空間”與“時(shí)間”的運(yùn)轉(zhuǎn)?？臻g上，新疆清潔電價(jià)低，東部用電成本高，特高壓將西部低價(jià)電輸送到東部高價(jià)市場(chǎng)；時(shí)間上，光伏白天發(fā)得多、用不完，晚上用電高峰卻沒電，儲(chǔ)能就像低買高賣的商人——低價(jià)時(shí)儲(chǔ)存，高價(jià)時(shí)輸出。
國(guó)家給新型電力系統(tǒng)定下的目標(biāo)是“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能”。從中不難看出，從“西電東送”到“東數(shù)西算”，從“疆電外送”到“疆算入渝”，新疆已不再只是一個(gè)“發(fā)電廠”，而是“國(guó)家能源資源戰(zhàn)略保障基地的核心支撐”。
當(dāng)戈壁灘上的光熱電站夜晚依舊穩(wěn)定供電，人們會(huì)明白：這不僅僅是一條輸電線路，更是一張正在成型、覆蓋全國(guó)的能源大網(wǎng)。
巴里坤換流站一名員工說：“2024年開工的時(shí)候，這里寸草不生，現(xiàn)在已經(jīng)慢慢有一些草長(zhǎng)出來了。”戈壁灘長(zhǎng)出青草，外送的電流點(diǎn)亮新疆以外的萬家燈火，這就是能源輸送之路的現(xiàn)實(shí)意義。
