新疆天山北麓戈壁能源基地华电610万千瓦新能源项目风机集群。
新疆天山北麓戈壁能源基地华电2×100万千瓦煤电机组。
以上图片均为陈振摄
新疆哈密三塘湖镇，一望无垠的戈壁上，数百台百米高的风机成排矗立，深色光伏板迎着日光连接成片，“漾”起粼粼光纹。
这里，是我国首个“沙戈荒”新能源外送基地——新疆天山北麓戈壁能源基地，也是“疆电入渝”工程的配套电源项目，新能源装机占比超过70%。
眼下，项目建设进入全容量并网发电的冲刺收官阶段。为什么要建设“沙戈荒”新能源基地？首个“沙戈荒”新能源外送基地为何落地哈密？记者进行了采访。
聚焦绿色低碳
项目采用“风光火热储一体化”模式协同运行
“沙戈荒”，顾名思义就是指沙漠、戈壁和荒漠。这些地区，往往风能、太阳能等资源丰富，可利用的国土空间资源十分丰富。
就拿新疆哈密来说。从土地资源看，哈密14.21万平方公里的土地上，戈壁面积9.46万平方公里，占全市总面积的66.57%，有大量未充分利用的土地资源，为新能源规模化开发提供了良好条件。
从风光资源看，哈密地处风区，全年超8级以上的大风天数近200天；年日照时数达3100至3300小时，是全国日照最充裕的地区之一。
当各类资源汇集至一处，拔地而起的“沙戈荒”新能源基地便打开了更多可能。
2024年2月26日，总占地面积约1651平方公里的新疆天山北麓戈壁能源基地正式开工建设，基地总装机1420万千瓦。
“项目采用‘风光火热储一体化’模式，多种能源和储能技术得以互相配合、协同运行。”新疆华电天山发电有限公司工程物资部主任刘永青解释，当其中一种能源受到天气等因素影响时，另一种能源可以部分弥补其出力不足，同时有火电和储能灵活调节，保障能源的持续稳定供应，实现新能源高比例外送。
华电新疆发电有限公司总经理常家星介绍，华电牵头建设的810万千瓦项目建成后，每年可新增绿电142亿千瓦时，节约标煤427万吨，减少二氧化碳排放1172万吨，将有力促进新疆资源优势转换，推动能源清洁低碳转型。
据介绍，新疆天山北麓戈壁能源基地全部机组投产发电后，每年将有360亿千瓦时绿电通过哈密—重庆±800千伏特高压工程直送川渝大地，昔日的“不毛之地”将变成“能源绿洲”。
聚焦安全稳定
建设安装构网型储能，确保电力系统安全稳定运行
新疆天山北麓戈壁能源基地的一大特色，是建设安装了全国最大的“沙戈荒”构网型储能。
为何需要储能？
刘永青解释：“戈壁地区具有极端天气多、生态脆弱等特征，再加上新能源发电的间歇性、波动性特性，给电力系统安全稳定运行带来较大挑战。”
何为构网型储能？
过去的电网主要靠“火电厂”“水电厂”供电，它们的核心是“旋转的大轮子”——火电厂是“汽轮机带动发电机”，水电厂是“水轮机带动发电机”。这些轮子都很重，有很强的“缓冲能力”，能在发电和用电不匹配时，帮助电网稳住频率。但新能源电站没有这样的“重轮子”，所以需要装上“储水罐”——储能电池，发电多了存起来，发电少了放出来。
“传统的储能更像‘临时水桶’，只能被动补缺，没法主动稳住电网节奏。而基地应用的构网型储能，相当于给储水罐装了一个能感知水压变化速度的智能泵，能主动模拟火电厂‘重轮子’的‘缓冲能力’，跟着波动速度调整出力，从‘被动补能’升级成‘主动稳网’。”刘永青说。
以“沙戈荒”新能源基地建设为契机，华电正在进一步研究构网型储能的关键技术及应用，未来随着技术不断成熟，还将推广到更多的新能源基地。
新能源更靠谱，煤电机组亦要提升灵活性。百余公里外，为“沙戈荒”新能源基地配套的华电2×100万千瓦煤电项目忙碌不停。
“两台煤电机组定位是调峰电源，年发电量能够达到100亿千瓦时，为新能源规模化送出提供坚强的支撑保障。”新疆华电天山绿色能源有限公司总经理、党委副书记陆刚说，在保证安全稳定运行的条件下，机组最小发电功率能降至额定容量的20%，让煤电机组从稳定的发电主力转变为灵活的调节器。
也就是说，新疆天山北麓戈壁能源基地可以做到在风电、光伏大发时，煤电机组能主动降低出力，为清洁能源让路；在风光发电不足时，煤电机组及时补位发电，保证外送通道始终有电可送。
聚焦经济高效
持续优化技术让发电更经济、输电更高效
在基地采访，记者发现，经济高效，是基地建设、运行的关键词。
“基地建设是一个复杂的系统工程，涉及发、输、变、配和用电等多个环节，我们努力通过设计优化和技术创新，不断提升电力生产、传输效率，切实降低各种损耗损失，为企业和群众提供更多低成本的电力供应。”新疆华电天山发电有限公司总经理杨金发说。
——智能调度，发电更经济。
走进煤电项目一体化集控室，5米长的大屏上实时显示着每台设备的运行状态。“与一般煤电集控室不同，这里可同时控制、调度新能源和煤电两个项目。”新疆华电天山发电有限公司党委书记张明杰说，当电网发出用电需求时，系统可利用大模型，自动计算煤电、新能源发电的最优配比。
据测算，系统应用后，预计可提升新能源消纳能力3%。
——升级技术，输电更高效。
新疆天山北麓戈壁能源基地巴里坤2号站，光伏中压直流系统正在抓紧建设，200兆瓦的光伏将通过这条线路源源不断送出绿电。
“现在的光伏板、风机等发电设备一般发的都是直流电，如果用常规发电系统，需要多做两道‘交直流转换’的工序，这个中压直流系统能‘直连’，减少了逆变和交流升压环节，降低线损、稳定性更高。”刘永青说。
——优化设计，用水更集约。
在煤电项目现场，底部直径147米、高210米的超大型冷却塔拔地而起。
“传统煤电机组，主机和辅机都各有专门的冷却塔，各自用水耗电，现在我们将其合并成一套，把所有需要降温的水汇总到一个冷却塔里，实现资源共享更节水。”陆刚说，冷却塔整合后，整个煤电机组每发一兆瓦时电只用水0.13立方米，节约用水超60%。
“通过技术的持续优化升级，基地实现了更优的发电煤耗、更低的厂用电率、更高的主蒸汽压力，不仅为‘疆电入渝’提供了稳定的绿色电源，也能助力破解戈壁开发新能源的技术难题，为我国后续‘沙戈荒’新能源基地建设、新型电力系统构建提供了可复制、可推广的样本。”杨金发说。
