一千多年前,駝隊馱著絲綢茶葉,在哈密換駝歇腳,然后走向西域。一千多年后,特高壓線馱著電流,從哈密出發,0.007秒抵達重慶。風物已改,廊道依舊。這條依托古絲綢之路的內陸走廊脈絡,如今升級為內陸能源絲路。
但電不是一般貨物——無法存儲、不耐運輸、發多了只能棄用。新疆的風電光伏一年比一年多,本地用不完;即便光伏電價低至四分錢一度,也常常“發得出、用不掉”。這該怎么辦?
4月22日至4月25日,《每日經濟新聞》記者來到新疆哈密,看到了三樣東西:一座把交流變直流的換流站,一座把水抽上山再放下來發電的抽水蓄能電站,還有一片用熔鹽儲存陽光的光熱鏡場。火電當壓艙石,儲能當水庫,特高壓當高速——一套讓綠電“穩著走、不浪費”的體系,正在戈壁灘上成型。
跨越千里的輸電線
還有不到兩個月,川渝又將迎來盛夏高溫,電力供應將再度迎來大考。
但今年不一樣,兩股電正從西北趕來。一股從新疆哈密出發,走特高壓直流專用道,直奔重慶。“新疆綠電0.007秒直達重慶。”另一條若羌至成都的能源通道亦在加速建設,西北富余電力正持續輸送,逐步補齊川渝用電缺口。
哈密古稱昆莫,是絲綢之路北道的咽喉要地,出敦煌進入新疆的第一站便是這里。漢唐時期,哈密(唐朝時稱“伊州”)是中原王朝管轄西域的前哨,也是東西文明交匯的節點。
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。古人用駝隊運絲綢和茶葉,如今用特高壓線運電、用鐵路運煤、用光纜運數據。
“能源輸送之路”與古代絲路的邏輯相通——產地、通道、消費地。新疆是能源產地,哈密為絲路要隘,中東部是消費腹地。所載之貨更迭,千年廊道未改,悠悠駝鈴化作了電流嗡鳴。
新疆的風電和光伏,發出來的是交流電。交流電可以想象成一條雙向兩車道的路,車一會朝東,一會朝西,來回搖擺。比如從哈密到重慶,2000多公里,能量就會在路上大量損耗。
想讓電跑遠路,必須把它變成直流電。直流電就像一條單向八車道高速,所有車朝一個方向猛沖,效率高、損耗低。
巴里坤換流站,是我國首個投產的“沙戈荒”新能源外送特高壓工程與“疆電外送”第三通道起點,它就是那個“翻譯官”,把交流電翻譯成直流電。
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巴里坤換流站。圖片來源:每經記者 胥帥攝
4月24日,記者來到巴里坤換流站。國網新疆超高壓分公司巴里坤換流站黨建管理專責劉亞介紹,戈壁的風一年能刮100天,多為6級以上大風。站在換流站門口,人會被風推著走,沙子打在臉上像細針。遠處的地平線灰蒙蒙一片,分不清天與地的邊界,“極端低溫達-35℃,溫差超70℃”。
轉換完成后,電流以±800千伏的電壓上路,途經新疆、甘肅、陜西、四川,最終抵達重慶,再送入千家萬戶。
這座換流站投運近一年,已送出217億千瓦時電量。“年送電量可超360億千瓦時,其中清潔能源超180億千瓦時,相當于年替代標煤約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多,而本地用不完。
三峽新能源哈密風電有限公司場站負責人石勇向記者表示,本地無法完全消納風光發電。光伏發電最集中的時段是大中午,偏偏是用電低谷,若不外送,電能只能白白浪費。
解決之道有二:要么就地消耗,要么外送。
合翼鑫智算中心負責人算了筆賬,以1000P規模的智算中心,全年滿負荷運行耗電約900萬度為例。依托綠電直供,示范區綜合電價足夠穩定。1000P一年省450萬元電費,1萬P就是4500萬元。
外送則得依靠全國電網這張巨大的“蜘蛛網”。
這張網如何運作?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,青海電力不足時再從新疆補充;青海再往東送到甘肅、寧夏,進而傳到陜西、河南,最終送達華北、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”,已累計向鄭州、重慶等地送電超4500億千瓦時。
“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。四股電同時外送,新疆就像一座巨大的“中央電站”,供電覆蓋半個中國。
但這里有個關鍵問題:光伏、風電天然靠天出力,穩定性偏弱。若直接將這種間歇性電力并入電網,電網負荷將出現劇烈波動,如同坐過山車一般。
誰來穩住局面?答案是:火電和儲能。
“被淘汰”的火電是電網“壓艙石”
先說說火電。火電廠雖燒煤,但有一個無可替代的優勢:穩定。想讓它發多少電,它就能發多少電,可隨時響應電網需求。光伏被云遮擋,火電立刻頂上;風突然停歇,火電馬上補位。在電力系統中,火電扮演著“壓艙石”的角色——有它在,電網的電壓和頻率就不會亂晃。
4月25日,站在哈密戈壁的石頭梅一號露天煤礦觀景臺,露天煤層嵌在淺灰的巖土臺階間,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建設有限責任公司總工程師劉富有介紹:“煤炭地質資源儲量35.75億噸,礦區產能從500萬噸提升至目前的3500萬噸。煤種為31號不粘煤,發熱量穩定在5200大卡以上。”
煤炭通過一條長長的皮帶運到身后的電廠,建成了8.9公里皮帶長廊,將開采出的煤炭輸送到華潤、華電兩大電廠,發電后通過“疆電外送”第三通道,直送重慶,真正實現“煤從空中走,電送全中國”。
哈密的火電,會與風電、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“風光火儲”協同保障的穩定電源。
再說說儲能。光伏存在天然短板:白晝依光發電,夜間完全停運;正午發電量達到峰值,卻恰逢用電低谷;待到晚間用電高峰,又無法出力補供。儲能就像一座“水庫”——把多余的“水”存起來,旱時再放出去。
記者了解到,光伏度電成本約0.18元,結算電價可能僅0.15元。全疆光伏最低電價能達到四分錢一度,最高則為0.75元。但當電網無法完全消納時,即便四分錢一度電,也無人問津。
“光熱”的儲能嘗試
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內,鋼筋骨架逐步搭建,機組基礎建設和安裝工作正在有序展開,未來這里將成為電網的“超級穩定器”——在風光出力高峰時儲存富余電能,用電高峰時釋放,為間歇性的新能源電力補上穩定的“壓艙石”。
國網新源新疆哈密抽水蓄能電站,就是這樣一個在建的“超級穩定器”。它具備“調峰、調頻、調相、儲能、系統備用和黑啟動等六大功能”。
原理并不復雜:用電低谷、電能充足時,用電將水抽到山上;用電高峰時,再放水發電。一抽一放之間,波動的新能源電能就轉化成了隨時可用的穩定電力。
抽水蓄能需要山和水,并非隨處可建。那該怎么辦?另一種儲能方式——光熱儲能,恰好適配這片干旱的土地。
鳥獸絕跡的戈壁灘上,中國能建哈密光熱儲1500兆瓦基地的項目牌立在營地前,百米吸熱塔上“中國能建”的字樣清晰可見。
中能建哈密“光熱儲”1500兆瓦項目,是全球最大的“光熱+光伏”一體化項目。光熱發電是一種較為新穎的發電形式。
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中能建哈密“光熱儲”1500兆瓦項目。圖片來源:每經記者 胥帥攝
中能建新疆能源發展有限公司副總經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段,熔鹽內積蓄的熱量通過光熱電站發電上網。”
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,隨后流回熱罐儲存。”需要發電時,高溫熔鹽將水燒成蒸汽,推動汽輪機運轉發電。也就是說,將光直接轉化為電,變為光先轉化為熱,再轉化為電。
該項目的吸熱塔高219米,是目前國內最高的吸熱塔之一,計劃2026年底全容量并網。
張偉表示,光熱發電曾成本高昂,但國產化后,成本大幅下降。“原先很多設備依賴進口,現在全部實現國產化,一臺國產泵的價格僅為進口的三分之一。核心設備國產化率已達99%以上,整體成本降低了一半。”
另一個光熱項目——三峽新能源哈密100萬千瓦“光熱+光伏”一體化項目,采用“線性菲涅爾”技術。這種技術的反射鏡平鋪在地面,無需建造高聳的吸熱塔。三峽新能源哈密風電有限公司場站負責人石勇表示:“國內僅有兩家商運項目,可借鑒的運維經驗極度匱乏,團隊必須自己摸索,為整個行業‘打樣’。”
不同于外界對新疆只有新能源的認知,這里能看到傳統能源與新能源的深度交融。傳統能源基地并未退場,而是在風光光熱、抽水蓄能的配套下,向“煤風光儲一體化”綜合能源基地轉型。
這套體系的運行邏輯,可簡單理解為“空間”與“時間”的運轉。空間上,新疆清潔電價低,東部用電成本高,特高壓將西部低價電輸送到東部高價市場;時間上,光伏白天發得多、用不完,晚上用電高峰卻沒電,儲能就像低買高賣的商人——低價時儲存,高價時輸出。
國家給新型電力系統定下的目標是“清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能”。從中不難看出,從“西電東送”到“東數西算”,從“疆電外送”到“疆算入渝”,新疆已不再只是一個“發電廠”,而是“國家能源資源戰略保障基地的核心支撐”。
當戈壁灘上的光熱電站夜晚依舊穩定供電,人們會明白:這不僅僅是一條輸電線路,更是一張正在成型、覆蓋全國的能源大網。
巴里坤換流站一名員工說:“2024年開工的時候,這里寸草不生,現在已經慢慢有一些草長出來了。”戈壁灘長出青草,外送的電流點亮新疆以外的萬家燈火,這就是能源輸送之路的現實意義。
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