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“今年1至7月，全國發(fā)電量同比增長3.0%；全社會用電量4.1萬億千瓦時，同比增長4.6%?！眹野l(fā)改委日前發(fā)布的能源生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，我國發(fā)電量和用電量比上一年同期均有所上漲。

用電量被譽為國民經(jīng)濟發(fā)展的“溫度計”?；赝轮袊闪⒅?，我國發(fā)電裝機容量只有184.86萬千瓦，全年發(fā)電量43.1億千瓦時，人均年用電量僅7.94度。在一代又一代電力人的努力下，中國發(fā)電裝機容量與發(fā)電量自2011年起已連續(xù)8年世界第一。2018年，中國發(fā)電裝機容量18.99億千瓦，全社會用電量68449億度，均為1949年的上千倍。從火電升級換代，到水力風力光伏發(fā)電，再到核電穩(wěn)固壯大……我國電力事業(yè)發(fā)展為能源巨變添加了厚重的一筆，保障了千家萬戶的用電需求。

近日，記者跟隨國務(wù)院國資委新聞中心采訪團，分別赴內(nèi)蒙古、廣東實地采訪中國大唐集團和中國廣核集團有關(guān)電力企業(yè)，探尋這些電力項目之最背后的硬核科技和創(chuàng)新密碼，感受中國能源新風光。

世界最大在役風電場——

少人值守的塞罕壩風電場

提起塞罕壩，人們往往會想起荒原變林海的人間奇跡。但很多人不知道，這里還有世界最大的在役風電場。

盛夏的草原，綠草如茵。地處內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市克什克騰旗與河北省圍場縣交界處的大唐赤峰塞罕壩風電場內(nèi)，一臺臺風機迎風而動，源源不斷地輸送著清潔能源。

大唐赤峰分公司黨委副書記、總經(jīng)理劉相銳告訴記者，塞罕壩一年有300多天是5級甚至6級風以上，具備風電開發(fā)得天獨厚的條件。即便是現(xiàn)在的“小風期”，記者仍能感受到不小的風力。

“一二三月雪封山，四五六月不勝寒。七八九月連陰雨，十月飄雪到明年……”塞罕壩屬高原高寒地區(qū)，無霜期只有3個月，最低氣溫達零下42攝氏度，積雪沒過膝蓋更是家常便飯。

2004年來到這里的電力創(chuàng)業(yè)者們，克服了風大、雨大、雪大等惡劣氣候環(huán)境，戰(zhàn)勝了沼澤、泥濘及復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境，僅用40天建設(shè)了一座220千伏變電站。

歷經(jīng)多年發(fā)展，大唐赤峰塞罕壩風電場成為國內(nèi)首家“電網(wǎng)友好型風電場”，如今在役裝機容量151萬千瓦。已投產(chǎn)的1136臺機組中，國產(chǎn)風機占比達到58.9%。

目前，我國風電新增裝機連續(xù)多年居全球首位。風電在我國已成為僅次于火電、水電的第三大主力電源，是可再生能源發(fā)電的主力軍。

風電場大多覆蓋面積廣，風機分散，在日常運營維護中難度較大。而大唐赤峰公司率先在業(yè)內(nèi)建成擁有調(diào)度權(quán)的集控中心，推廣實施“集中監(jiān)控、少人值守”的風電管理模式。

“大數(shù)據(jù)分析、故障早期預(yù)警、風功率集中預(yù)測、區(qū)域無線專用網(wǎng)絡(luò)、無人機智能巡檢……”劉相銳提及的一系列技術(shù)名詞，助力塞罕壩風電場創(chuàng)下國內(nèi)獨立風電企業(yè)地市區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)少人值守管理容量最高紀錄。

遠處在天空盤旋的無人機吸引了記者的目光，手握操作手柄的風電場工作人員李聞宇神情格外專注。

“以前排查故障只能爬到50多米高的風機上，現(xiàn)在使用無人機就可以確定故障點?！崩盥動钫f，這些無人機裝載了高像素、大變焦的行業(yè)級相機，可以在運行設(shè)備安全距離之外拍攝到清晰的圖像。

由于塞罕壩風電場地處偏遠，很多區(qū)域沒有手機信號，常規(guī)對講機也無法滿足安全生產(chǎn)需要。大唐赤峰公司為此與華為公司聯(lián)手制定專項技術(shù)方案，建設(shè)了覆蓋風電場近1000平方公里的4G網(wǎng)絡(luò)。4G網(wǎng)絡(luò)的鋪通，也為無人機遠程操作、巡檢推廣和巡檢數(shù)據(jù)實時傳輸創(chuàng)造了條件。

世界最大在役火力發(fā)電廠——

“減排標兵”托克托發(fā)電公司

記者來到內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市托克托縣，放眼望去，幾個漏斗狀的高塔正“吞吐”著白色氣體。這里是世界最大在役火電廠——內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責任公司?！案咚抢鋮s塔，白色的氣體是水蒸氣?！蓖械拇筇仆须姲l(fā)電部副部長方亮介紹。

國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，我國火力發(fā)電占全部發(fā)電量比重超過72%，在能源結(jié)構(gòu)中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。

據(jù)了解，托克托發(fā)電公司總裝機容量為672萬千瓦，年發(fā)電能力400億千瓦時以上，是首都北京安全用電的主力電源點。

“北京亮起的4個燈泡中就有1個是這里點亮的?！狈搅磷院赖卣f，托克托發(fā)電公司年發(fā)電量約占北京地區(qū)社會總用電量的四分之一。

一說到火力發(fā)電，很多人會想到煙囪高聳、黑煙環(huán)繞的場景。傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電想要可持續(xù)發(fā)展，就必須要解決環(huán)境污染問題。其實，近年來，火電企業(yè)紛紛進行環(huán)保改造，火電早已不是人們想象的刻板印象。

“以前，老火電廠發(fā)電燒的煤會產(chǎn)生大量含有硫和硝的廢氣，這些廢氣排入大氣會產(chǎn)生污染、形成酸雨?！狈搅帘硎?，目前國內(nèi)火電廠的除塵、脫硫、脫硝裝置已基本實現(xiàn)全覆蓋，總體治理技術(shù)也可以比肩世界先進水平。

早在“十二五”開局之年，托克托發(fā)電公司就用三年時間完成了全廠機組的脫硝改造，氮氧化物排放濃度遠低于每立方米100毫克的要求，脫硝改造全部通過驗收并取得脫硝電價。

到了2018年底，托克托發(fā)電公司12臺機組全部完成脫硫脫硝和超低排放改造，并達到煙氣超低排放標準。“2018年全年，托電燃煤近2100萬噸，但煙塵排放量僅為410噸?！狈搅琳f，平均每一臺機組煙塵排放量只有30多噸，一輛卡車就可以拉走，與2017年相比減少了38.6%。

從2000年8月開工建設(shè)開始，到現(xiàn)在的世界最大，托克托發(fā)電公司都沒有把“環(huán)保”這兩個字撇開，用行動踐行了“向北京輸送清潔能源，為高原留下碧水藍天”這一承諾。累計28臺次機組在“全國火電機組能效對標及競賽”中獲獎，推進“智慧電廠”建設(shè)，每年就地轉(zhuǎn)化燃煤2000多萬噸……托電人用行動挖掘創(chuàng)新潛力，被評為“全國減排先進集體”。

世界最大在運輕水壓水堆核電站——

白海豚出沒的陽江核電站

面朝大海、三面環(huán)山的陽江核電站，位于南海之濱的廣東省陽江市東平鎮(zhèn)內(nèi)，隸屬于中國廣核集團。

“近年來，我們多次拍攝到數(shù)條中華白海豚在核電站重件碼頭海域嬉戲玩耍。”陽江核電總經(jīng)理助理葉志強介紹，被稱為“水中大熊貓”的中華白海豚是國家一級保護動物，對水質(zhì)要求很高，又被稱為衡量海洋生態(tài)環(huán)境的“活指標”。為此，陽江核電站專門設(shè)置了海水水質(zhì)在線監(jiān)測浮標，實時監(jiān)測水質(zhì)，并定期對海水、海洋生物進行監(jiān)測評價。

核電本身屬于清潔能源。截至今年6月底，中國大陸在運核電機組已有47臺，裝機容量4873萬千瓦，排名世界第三。

葉志強說，陽江核電共有6臺機組，1、2號機組采用二代核電技術(shù)，3、4號機組綜合性能接近三代技術(shù)，而5、6號機組則具備三代核電主要技術(shù)特征，實現(xiàn)了關(guān)鍵材料、核心技術(shù)的自主化、國產(chǎn)化。

“這里近海海域深度只有數(shù)十米，廠址遠離地震斷裂帶，加之核電站優(yōu)異的廠址條件和自然條件，能夠保證電站的安全穩(wěn)定運行?！标柦穗姽P(guān)宣傳主任王開元介紹，日本福島核事故后，他們又采取了一系列的技術(shù)改進，如增加消防供水接口、水泵等保障冷源供應(yīng)，增加移動電源車等保障應(yīng)急電力供應(yīng)等。

從2008年12月16日核電站1號機組開工建設(shè)，到今年7月24日6號機組投入商運，陽江核電積累了在運、試驗、安裝、土建等多種狀態(tài)的建設(shè)運營經(jīng)驗，躋身全球最大在運輕水壓水堆核電基地。

值得關(guān)注的是，陽江核電5、6號機組是首次采用我國自主研發(fā)核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)通用平臺“和睦系統(tǒng)”的百萬千瓦級核電項目。

作為核電站的“神經(jīng)中樞”，“和睦系統(tǒng)”負責控制核電站260多個系統(tǒng)、近萬個設(shè)備的運行和各類工況處理。如遇緊急情況，它可以智能應(yīng)對或在較短時間內(nèi)“緊急剎車”，對核電站的安全性和穩(wěn)定性起到重要作用。

據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，中國是全球第四個掌握這一技術(shù)的國家。與國外同類型設(shè)備相比，“和睦系統(tǒng)”供貨工期更快、主要性能指標更好、造價也更低。

截至今年6月底，陽江核電站累計上網(wǎng)電量已超過1200億千瓦時，相當于植樹造林27萬公頃，減少標煤消耗3680萬噸、減排二氧化碳10092萬噸。

據(jù)介紹，陽江核電站6臺機組全部投運的年發(fā)電量可達480億千瓦時，將在粵港澳大灣區(qū)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級中發(fā)揮支柱性作用。

國內(nèi)單體最大海上風電項目——離岸最遠的南鵬島海上風電場

采訪完核電，記者又趕往最后一站——陽江市東平鎮(zhèn)南側(cè)、海陵島東南側(cè)海域。經(jīng)過安全培訓，穿上救生衣并戴上頭盔，登上交通船，記者來到離海岸線20多海里處的大型搶險打撈起重船“創(chuàng)力”號上。

“創(chuàng)力”號甲板上伸出的幾支起重“手臂”迎著海風緩緩晃動，不遠處，一個類似大型變壓器的機組放置在海面的四根柱子上。環(huán)顧四周，茫茫大海，有一座“大風車”已經(jīng)矗立在海面，還有幾根沒裝風機的單樁基座也露出了“頭角”。

“昨天，我們剛剛完成了海上升壓站的吊裝。2977噸，國內(nèi)最重！”中廣核陽江南鵬島海上風力發(fā)電有限公司副總經(jīng)理胡穂興指著“大變壓器”介紹，海上升壓站相當于陸地上的變電站，負責將海上風機發(fā)電升壓到220千伏，再通過海底電纜輸送到陸地接入電網(wǎng)。

胡穂興說，海上風電項目建設(shè)與陸地不同，需要先根據(jù)海底地質(zhì)情況安裝沉樁及導(dǎo)管架，再吊裝風機塔筒和風電機艙，將輪轂和葉片組裝好，最后一并吊起完成與機艙的對接。

“海上施工難度較大，加之涌浪、降雨等不利天氣影響，一年有利施工窗口期僅為120天左右?！焙[興表示，即便如此，海上風力更大、風機利用率更高，一旦建成投用，可以發(fā)更多的電。

記者了解到，陽江南鵬島海上風電項目總裝機容量40萬千瓦，采用5.5兆瓦風力發(fā)電機組，除升壓站以外還配套建設(shè)35千伏集電海纜、220千伏登陸海纜及一座陸上控制中心，是國內(nèi)首個最大單體容量海上風電項目。

除了國內(nèi)離岸距離最遠、施工水深最深，陽江南鵬島海上風電項目還創(chuàng)造了多項國內(nèi)建設(shè)紀錄。比如，海上風機導(dǎo)管架重量超過900噸，為國內(nèi)最大，需要在水深16米以下整體安裝、灌漿；所安裝的單樁直徑8.7米，重達1600多噸，為目前國內(nèi)海上風電重量最重、直徑最大的單樁。此外，該項目還在國內(nèi)首次采用水下高應(yīng)變檢測系統(tǒng)進行裝機承載力檢測。

近年來，我國海上風電發(fā)展速度逐年加快。國家能源局下發(fā)的《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確，到2020年底，風電累計并網(wǎng)裝機容量確保達到2.1億千瓦以上，其中海上風電并網(wǎng)裝機容量達到500萬千瓦以上。風電年發(fā)電量確保達到4200億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的6%。目前，陽江南鵬島海上風電項目已完成海纜建設(shè)、26個風機樁基基礎(chǔ)施工，陸上集控中心主體工程也已經(jīng)完工，計劃于2020年底全部安裝73臺機組并網(wǎng)發(fā)電。胡穂興說，項目建成后，預(yù)計年上網(wǎng)電量約10.3億千瓦時，每年可節(jié)約標煤約32.1萬噸，減排二氧化碳約64.86萬噸。