【深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十屆三中全會精神·中國式現(xiàn)代化】
能源逐綠，逐出一片好“風(fēng)光”
——山西構(gòu)建新型能源體系加快綠色低碳轉(zhuǎn)型
冬日陽光輕柔地灑落山頭，站在山西大同采煤沉陷區(qū)國家先進技術(shù)光伏示范基地極目遠(yuǎn)眺，大小山梁間，仿佛被精心耕耘，整齊劃一“播種”著一片片藍(lán)色光伏板，在陽光照射下熠熠生輝，為高質(zhì)量發(fā)展提供著源源不斷的綠色動力。
作為我國重要的能源基地，獨特的資源稟賦讓山西成為新中國成立后最早外送電力的省份之一，世界上第一條投入商業(yè)化運行的特高壓也從這里走出。近年來，山西以構(gòu)建新型能源體系為目標(biāo)，統(tǒng)籌安全穩(wěn)定供應(yīng)和綠色低碳轉(zhuǎn)型，堅定不移發(fā)展清潔能源，推動風(fēng)電光伏規(guī)模躍升，不斷將能源革命綜合改革試點向縱深推進，爭當(dāng)全國能源革命排頭兵。
風(fēng)能光能資源豐富 巧妙轉(zhuǎn)化穩(wěn)定綠電
巍巍太岳山間，一座座巨大風(fēng)機錯落有致，白色葉片隨風(fēng)轉(zhuǎn)動，與白雪青山構(gòu)成一幅大美生態(tài)畫。“這里就是長治市沁源縣西部的花坡自然風(fēng)景區(qū)，太岳山風(fēng)電場的所在地?！碧郎斤L(fēng)電場場長郭惠民介紹道，“平均海拔2000多米，年平均風(fēng)速每秒7.2米，風(fēng)功率密度每平方米319瓦，簡直是風(fēng)能資源的寶庫??！”
長治沁源廣瑞新能源有限公司闊遠(yuǎn)風(fēng)電場。張濤 攝
郭惠民告訴記者，該項目預(yù)計在滿額發(fā)電情況下，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤17.2萬噸，節(jié)水118.5萬噸，減少向大氣排放粉塵約13.1萬噸、二氧化碳約45萬噸、氮氧化物約0.71萬噸，對保護生態(tài)環(huán)境、改善大氣質(zhì)量有著重要價值?！敖刂?024年，太岳山風(fēng)電場年均發(fā)電量4億千瓦時，最高一年突破到5.2億千瓦時?！惫菝衽d奮地說。
長治市位于太行太岳山區(qū)，風(fēng)能資源豐富，發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)擁有一定的優(yōu)勢。從2013年首家24.9萬千瓦容量的太岳山風(fēng)電場并網(wǎng)發(fā)電以來，全域風(fēng)電裝機容量達(dá)103.9萬千瓦，同時有23項共計191.7萬千瓦容量的風(fēng)能發(fā)電項目列入計劃。
而在500公里外的大同，那些原本因采煤受損的土地，如今已化身成發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的資源。據(jù)了解，大同有1687平方公里采煤沉陷區(qū)。2015年，《大同采煤沉陷區(qū)光伏發(fā)電基地規(guī)劃及2015年實施方案》獲得批準(zhǔn)，國家能源局首個“光伏領(lǐng)跑者示范基地”項目在大同落地?！按笸擅撼料輩^(qū)國家先進技術(shù)光伏示范基地運行8年來，基地的光伏組件不斷升級迭代，已累計發(fā)電逾130億千瓦時?！贝笸行履茉窗l(fā)展有限公司董事長王志偉介紹，采用“林光互補”模式，基地實現(xiàn)了生態(tài)與經(jīng)濟的雙贏。
晉北采煤沉陷區(qū)600萬千瓦新能源基地、芮城百萬千瓦光伏基地、壽陽百萬千瓦光伏領(lǐng)跑基地……從南到北、從東到西，山西著力推進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，截至2024年年底，山西新能源裝機達(dá)6189.45萬千瓦，同比增長21.72%。
與此同時，山西新能源產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平持續(xù)提升。山西省能源局黨組書記、局長張翔表示，目前已具備陸上6兆瓦、海上10兆瓦風(fēng)機及核心零部件制造能力，全釩液流電池實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，全氟離子膜實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，“晶硅—拉棒—切片—電池—輔材—組件”光伏產(chǎn)業(yè)鏈初步形成。
新能源發(fā)電與天氣狀況緊密捆綁。如何將自然資源巧妙轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定綠電？精細(xì)入微的天氣預(yù)測模式起著舉足輕重的作用?！熬湍霉夥l(fā)電來說，一旦烏云蔽日，或是雨雪紛飛，發(fā)電量便會直線下滑。而風(fēng)速預(yù)報的細(xì)微偏差，則會致使功率預(yù)測環(huán)節(jié)產(chǎn)生較大差值。”國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心水電及新能源處副處長齊蕓蕓說。
“如今，我們利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)提升了氣象預(yù)測的準(zhǔn)確性和及時性，為電網(wǎng)調(diào)度和新能源發(fā)電提供了科學(xué)決策依據(jù)?！饼R蕓蕓介紹，特別是在2024年，國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)控中心承接了國網(wǎng)公司人工智能新能源功率預(yù)測競技活動，從全國招募競技團隊，積極推進人工智能在新能源功率預(yù)測領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，山西新能源利用率已經(jīng)連續(xù)7年保持在97%以上，黃土高原富有的風(fēng)能、光能，通過遠(yuǎn)距離大容量的綠色通道送往遠(yuǎn)方。
“空中超級高速”飛架 源源電流千里外送
朔風(fēng)起勁，寒意正濃。在110千伏陽泉馬家坪變電站，“第一城，第一站”六個紅色的大字在冬日陽光下熠熠生輝。這里是新中國成立后的第一座110千伏公用變電站，2024年10月25日，它新添了一個身份——第六批國家工業(yè)遺產(chǎn)。
“馬家坪變電站是新中國電力工業(yè)的重要里程碑，有了可靠的電力供應(yīng)，陽泉成為國家較早開發(fā)的能源重化工基地，成為全國最大無煙煤生產(chǎn)基地……”馬家坪變電站工作人員在介紹300余件精心陳列的老物件時，難掩激動之情?；厮?955年12月27日，馬家坪變電站和太陽110千伏輸變電線路同時建成投運，山西電網(wǎng)由此起步。
如何化解煤炭運輸之困？山西發(fā)力長距離輸電，推動煤電深度融合。1978年至1998年間，山西三大火電基地拔地而起，數(shù)十座火電廠分布于晉北、晉中、晉東南，為多行業(yè)建設(shè)注入強勁動能。1985年年底，500千伏大房二回線、神大線建成，山西電力直輸京津，外送電量連年攀升。
如同輸煤需要暢通的高速公路一樣，輸電也須有承載大容量、大功率的電網(wǎng)通道。在1000千伏特高壓長治變電站，源源電流從這里出發(fā)。“特高壓從這里走向世界！通過這條電力的‘空中超級高速公路’，實現(xiàn)更大范圍、更大規(guī)模的‘晉電外送’?！被叵肫鸾ㄕ緢鼍?，原1000千伏特高壓長治變電站站長楊愛民十分感慨。
截至目前，長治特高壓變電站已經(jīng)安全運行5900余天。作為全國首座1000千伏特高壓變電站，長治特高壓變電站是1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程的起點，也是華北與華中兩大區(qū)域電網(wǎng)實現(xiàn)水火互濟、優(yōu)勢互補的重要章節(jié)，成為中國乃至世界電網(wǎng)發(fā)展史上一個新的里程碑。如今，山西已經(jīng)形成三交一直特高壓+14回點對網(wǎng)500千伏外送通道，連接華北、華東、華中三大區(qū)域，是國家跨區(qū)“西電東送”“北電南送”和特高壓“三交四直”輸電通道匯集點。
2014年至2023年的十年間，山西實現(xiàn)向全國23個省市區(qū)送電，累計外送電量達(dá)10275億千瓦時。2024年，外送能力達(dá)3162萬千瓦，年外送電量占全省發(fā)電量的1/3。
與此同時，山西能源新模式、新業(yè)態(tài)加快發(fā)展，虛擬電廠、獨立儲能等新型經(jīng)營主體參與電力現(xiàn)貨市場。新型儲能是建設(shè)新型能源體系、保障能源安全和自主可控的重要基礎(chǔ)裝備和關(guān)鍵支撐技術(shù)。它如同給電力供需體系加上了一道 “安全閥”，確保能源供應(yīng)穩(wěn)定連續(xù)，與外送形成互補，保障跨區(qū)域輸電線路穩(wěn)定運行。
大同市新榮區(qū)合榮儲能電站，幾十個白色集裝箱科技感十足?！皟δ茉O(shè)備就像一個大型‘充電寶’，在低谷時段充電、高峰時段放電。如今，還能通過參與電力現(xiàn)貨市場交易，調(diào)節(jié)用電的波峰波谷?！闭鹃L王雨辰對儲能電站的發(fā)展信心十足。
王雨辰介紹，合榮儲能電站一期工程是山西首座電網(wǎng)側(cè)新型獨立儲能項目，主要參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、事故備用、儲能容量租賃等服務(wù)，可有效提升電網(wǎng)運行的靈活性，同時在電力保供以及新能源消納等方面發(fā)揮積極作用。2025年，山西新型儲能裝機容量將達(dá)600萬千瓦，約占山西電網(wǎng)總裝機容量的4%。
一頭牽著群眾冷暖 一頭連著藍(lán)天白云
寒風(fēng)凜冽中，山西又迎來新一輪降溫，在忻州市岢嵐縣宋家溝村，村民王愛明的家中暖意融融?！笆∪チ诉\煤、搗碳、掏灰這些麻煩，家里也干凈了，溫度還能自己控制，費用和以前燒煤也差不多?！闭f起“煤改電”采暖，王愛明連連稱贊。
清潔取暖，一頭牽著群眾冷暖，一頭連著藍(lán)天白云。截至2024年11月底，山西11個市全部完成國家清潔取暖試點城市改造任務(wù)，累計改造691.52萬戶，每年可減少散煤燃燒600萬噸以上。
山西省運城市芮城縣光伏領(lǐng)跑技術(shù)基地的光伏場區(qū)。薛俊攝
運城市芮城縣氣溫悄然跌至零下6攝氏度，而走進陌南鎮(zhèn)莊上村張保民家中，一股暖流迎面撲來，室溫穩(wěn)穩(wěn)地維持在舒適的20攝氏度左右。張保民向上指著，笑道：“屋頂上的光伏，就是咱家的‘小暖爐’，有了它，冬天取暖不用愁啦！”
張保民的家，如同一個小小的綠色能源站。屋頂上的光伏板，源源不斷地將陽光轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動著屋內(nèi)的直流電采暖片和直流空調(diào)，實現(xiàn)了照明、做飯、取暖和充電全電氣化。
在莊上村，像張保民這樣的“光伏之家”共有70余戶。他們在自建房屋頂安裝了光伏板，年發(fā)電量約280萬度，除去莊上村自用的約40萬度，還向電網(wǎng)返送約240萬度，實現(xiàn)了“農(nóng)村供給城市”的新模式。
莊上村是全國首個整村級規(guī)模應(yīng)用“光儲直柔”技術(shù)方案的直流微網(wǎng)分布式光伏項目，利用“光”，不僅為莊上村帶來了每年90余萬元的收益，每年還能減少燃煤耗費800噸，削減二氧化碳排放約2500噸，讓農(nóng)村的屋頂成了“雙碳”戰(zhàn)略下的寶貴資源，一塊塊光伏板正改變著村民的生活方式。
國網(wǎng)晉中市太谷區(qū)供電公司工作人員走訪山西眾德天和管業(yè)科技有限公司，宣傳安全用電知識。夏文龍攝
高溫熔煉、造型、分揀、砂處理、制芯……在山西龍成瑪鋼有限公司鑄造車間，一條生產(chǎn)五金配件的生產(chǎn)線正在運轉(zhuǎn)。不遠(yuǎn)處的監(jiān)控室里，技術(shù)員正在對每一個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，整個生產(chǎn)線有條不紊，協(xié)同高效。目前，山西太谷擁有各類瑪鋼企業(yè)112家，2024年太谷瑪鋼企業(yè)的用電量達(dá)28.97億千瓦時，占太谷用電量的81.2%。整個太谷區(qū)瑪鋼企業(yè)電頻爐代替沖天爐以后，每年可為該區(qū)減少5000余噸標(biāo)煤消耗，減少二氧化碳排放1.8萬噸，減少二氧化硫、煙及粉塵排放50%以上。
近年來，山西省在金屬加工、鑄造、陶瓷、微晶玻璃等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)大力推廣電鍋爐、電窯爐，晉中市電能替代電量累計達(dá)40億千瓦時，其中太谷瑪鋼30.42億千瓦時、祁縣玻璃4.59億千瓦時、平遙鑄造4.99億千瓦時。
一項項清潔能源項目落地生根，驅(qū)動著山西向著更加蔚藍(lán)、更加可持續(xù)的明天穩(wěn)步前行。數(shù)據(jù)顯示，2024年以來，山西全省環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)同比改善3.0%，為近三年最大改善幅度，PM2.5濃度降至35微克/立方米。
【專家視點】科學(xué)引導(dǎo)新型儲能健康發(fā)展
能源安全是能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的前提和基礎(chǔ)，隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷推進，波動性較大的風(fēng)電和光伏正逐步由輔助電源向主力電源轉(zhuǎn)變，電力系統(tǒng)供需平衡矛盾日益突出。儲能作為一種優(yōu)質(zhì)的靈活性調(diào)節(jié)資源，在促進新能源消納、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面的作用得到廣泛認(rèn)同，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐。
得益于行業(yè)政策支持、技術(shù)創(chuàng)新突破及市場需求提振，儲能發(fā)展勢頭整體向好。截至2024年9月底，我國已建成投運新型儲能5852萬千瓦/1.28億千瓦時，較2023年年底增長約86%（新型儲能指除抽水蓄能外以能量存儲、轉(zhuǎn)換并釋放電力為主要形式，并對外提供服務(wù)的儲能技術(shù)，包括但不限于電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、熱儲能、重力儲能等）。除鋰電儲能作為增量主體外，其他類型儲能也呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢，今年以來，國內(nèi)容量最大的壓縮空氣、飛輪、鈉電儲能電站先后并網(wǎng)運行。同時，國家和地方電力市場建設(shè)穩(wěn)步推進，給予新型儲能穩(wěn)定的市場預(yù)期，釋放出清晰的商業(yè)信號，為儲能行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造基礎(chǔ)條件、激發(fā)參與市場活力。
當(dāng)然，在儲能蓬勃發(fā)展的同時，一些問題也相伴而生。一是儲能領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚不健全，限制了儲能技術(shù)的規(guī)范化和統(tǒng)一性。儲能作為巨大的能量載體，本體構(gòu)造、集成和控制復(fù)雜，存在一定安全風(fēng)險。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，2023年儲能電站因電池導(dǎo)致的非計劃停運占比超過三成。二是長時儲能亟待突破，我國長時儲能發(fā)展相對滯后，僅有少數(shù)熔鹽熱儲能、壓縮空氣儲能和液流電池儲能示范項目投運。三是價格機制和市場交易機制還不完善，儲能收益主要來自容量租賃、容量補償、參與現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)，不同省份差異較大，收益普遍難以覆蓋投資和運行費用，成本難以疏導(dǎo)和回收。四是多地新能源配建需求和標(biāo)準(zhǔn)普遍存在利用率不高、調(diào)節(jié)作用有限等問題。
儲能作為構(gòu)建新型能源體系的重要一環(huán)，需從科學(xué)規(guī)劃引導(dǎo)、推進電力市場化改革、錨定關(guān)鍵技術(shù)突破出發(fā)，促進我國新型儲能行業(yè)健康發(fā)展。2024年11月6日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案（征求意見稿）》，彰顯了國家對新型儲能技術(shù)發(fā)展的高度重視，也為未來的能源轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展提供了重要的指導(dǎo)方針。
今后一段時期內(nèi)，新型儲能發(fā)展可能會呈現(xiàn)出四大態(tài)勢：一是提升標(biāo)準(zhǔn)體系支撐水平，加強各類電池標(biāo)準(zhǔn)布局，加快新型儲能電池安全風(fēng)險評估體系建立，加大安全類強制性國家標(biāo)準(zhǔn)實施力度。二是新型儲能產(chǎn)能擴張有所減緩，重“量”走向重“質(zhì)”，低成本、大容量、高安全和長壽命的新型儲能成為破局關(guān)鍵，構(gòu)網(wǎng)型儲能探索運用，推動技術(shù)多元化發(fā)展。三是全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)背景下，儲能參與市場機制不斷完善，建立能夠反映電力稀缺屬性的電價機制或現(xiàn)貨市場價格機制，適時考慮增加新的輔助服務(wù)品種，如快速調(diào)頻、爬坡、慣量支撐、備用等輔助服務(wù)品種，完善調(diào)頻種類，補充儲能應(yīng)急調(diào)用補償機制，推動儲能參與日內(nèi)實時市場，為新型儲能提供穩(wěn)定的市場參與空間。四是新型儲能從“重配置”到“重應(yīng)用”，發(fā)展規(guī)模和配置方式轉(zhuǎn)由市場需求驅(qū)動，相關(guān)政策和規(guī)則制定時需要更好結(jié)合市場實際。
（作者：常瀟，系國網(wǎng)山西電科院電網(wǎng)技術(shù)中心主任）
【一線講述】為電力設(shè)備披上“防護甲”
講述人：國網(wǎng)山西電科院輸變電技術(shù)中心電力氣象檢測預(yù)警室主管 原輝
回望往年的冬天，我總是感慨萬千。那時，為了保障電網(wǎng)安全，雨雪冰凍天氣一來，我們就得提前派遣大批人員進駐現(xiàn)場，進行線路覆冰的監(jiān)測、觀測和融除冰工作。而在后方，我們的團隊更是24小時連軸轉(zhuǎn)，每2小時就收集一次監(jiān)測數(shù)據(jù)，仔細(xì)研判分析覆冰風(fēng)險。
隨著2024年7月山西電力氣象研究中心成立，這一切都發(fā)生了翻天覆地的變化。如今，在山西電力氣象研究中心的超級大屏上，我們通過觀冰“千里眼”，就能遠(yuǎn)距離在線監(jiān)測冰區(qū)輸電線路。隨機調(diào)出一張圖片，“觀冰精靈”就能迅速準(zhǔn)確地監(jiān)測出線路覆冰的類型和厚度。
近年來，極端天氣對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)氣象觀測更多關(guān)注人口稠密區(qū)的日常需求，對于輸電線路穿梭的微地形、微氣象區(qū)，卻有些力不從心。電力氣象研究中心結(jié)合設(shè)備及氣象站點分布情況，梳理公共氣象監(jiān)測盲區(qū)，在重點線路重點區(qū)段補充氣象監(jiān)測點，結(jié)合觀測數(shù)據(jù)，采用中—微耦合降尺度模擬方法，讓這些“盲點”變得清晰可見，讓預(yù)報更加精準(zhǔn)。
氣象預(yù)報與運維工作之間的“隔閡”也曾讓我們倍感頭疼。于是，我們深入挖掘歷史故障與災(zāi)損數(shù)據(jù)，構(gòu)建了一套電力設(shè)備氣象災(zāi)害風(fēng)險指標(biāo)體系，為運維人員指明了不同線路、區(qū)域、災(zāi)害種類下的差異化閾值標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，運維人員只需看一眼氣象信息，就能迅速判斷出其對電網(wǎng)設(shè)備的潛在影響，做到心中有數(shù)、應(yīng)對有方。
山火，因其突發(fā)性而難以監(jiān)測。以往，我們主要依靠衛(wèi)星監(jiān)測，一旦衛(wèi)星發(fā)布山火監(jiān)測信息，運維單位就立刻奔赴現(xiàn)場核實。但衛(wèi)星監(jiān)測有時會虛報，讓運維人員白跑一趟。于是我們另辟蹊徑，提出了衛(wèi)星—圖像一體化監(jiān)測、山火蔓延趨勢分析等方法，提升了山火監(jiān)測的準(zhǔn)確性。
至于輸電線路覆冰這一冬季“頑疾”，山西復(fù)雜的地形地貌給我們帶來了不小的挑戰(zhàn)。由于山西局部氣象災(zāi)害復(fù)雜多變，導(dǎo)致常規(guī)的覆冰預(yù)測模型在山西適配度不足。因此，我們建成了覆蓋中條山中重冰區(qū)線路的氣象及覆冰監(jiān)測體系；結(jié)合微地形特征與降水相態(tài)，研發(fā)出更加貼合山西復(fù)雜地貌的覆冰預(yù)測模型，并結(jié)合實地監(jiān)測數(shù)據(jù)不斷打磨，讓預(yù)測更加精準(zhǔn)可靠。
如今，我們申報的國網(wǎng)公司科技示范工程正式獲命名。在電力氣象的探索之路上，我們將繼續(xù)用科技力量為電力設(shè)備披上“防護甲”，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和電力保供筑起堅實防線。
（《光明日報》 2025年01月17日 05版）
發(fā)布時間： 2025-01-23 
