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探访世界在役最大火力发电厂

从输“煤电”到送“绿电”的转型之路

2025年03月15日14:05 | 来源:人民网-科普中国
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千万IP创科普,共筑科技强国梦。为普及科学知识,弘扬科学精神,提高全民科学文化素质,助力实现高水平科技自立自强,中国科协科普部与人民网联合策划推出“见证科技之路”主题报道,聚焦国家科技战略政策、重要科技奖项、“卡脖子”关键核心技术等,深入基层一线开展采访调研,推出一批生动鲜活的科普精品,大力弘扬科学家精神,为建设科技强国汇聚磅礴力量。

在“双碳”目标的引领下,我国传统能源行业正加速转型升级。近日,记者走进世界在役最大火力发电厂——大唐托克托发电厂(以下简称“托克托发电公司”),探寻其从传统“煤电”到“绿电”的转型之路。在这里,“风光火热储”多能互补模式正在开启,成为我国能源转型的标志性窗口。

“风光”助力 开启绿色转型

托克托发电公司在“双碳”目标的驱动下,积极探索新型电力系统建设。据公司规划发展部副主任郭亮亮介绍,该公司正在逐步落成一个千万千瓦级“风光火热储”综合能源示范基地,包括170万千瓦风电、30万千瓦光伏和672万千瓦火电,以及5300万平方米供热能力的供热工程。二期150万千瓦光伏基地也即将开发建设。郭亮亮表示:“这种模式将提升系统的稳定性和灵活性,助力降碳目标,实现‘电亮首都、热暖首府、能动园区、多业协同’的综合能源格局。”

在呼和浩特市和林格尔县和清水河县,年平均风速可达每秒3米至5米,为大规模风电开发提供了得天独厚的条件。托克托发电公司新能源事业部工程设备部主任王锐告诉记者,当地风能和太阳能资源丰富,年利用小时数分别可达2100小时和1500小时左右,为新能源开发提供了坚实基础。目前,蒙西托克托外送200万千瓦风光项目已于去年9月底全容量投产,施工过程中工作人员克服复杂地形和运输难题,完成了多次超高超重吊装作业,推动了传统火电向多能互补转型。

技术攻关 实现“风光火”打捆外送

新能源的间歇性和波动性给电网稳定性带来了挑战。托克托发电公司发电部副主任张天保表示:“新能源项目接入后,公司将成为国内首个特大型‘风光火热’综合能源示范基地,但这也带来了系统复杂性和耦合性不稳定的难题。”为此,科研团队经过数万余次理论分析、大数据分析、试验测试和模拟仿真,成功攻克了多因素复杂耦合宽频振荡难题,为“风光火”打捆外送工程提供了坚实的技术支撑。

张天保介绍,一期200万千瓦新能源项目每年可产生“绿电”超过41亿千瓦时,节约标煤超过143万吨,减少二氧化碳排放超过350万吨。通过220kV输电线路,这些“绿电”被汇集到托克托发电公司现有的500kV升压站,并利用既有线路送至京津唐电网,有效提升了京津唐电网的“绿电”占比。

新能源风光项目。受访者供图

新能源风光项目。受访者供图

智慧赋能提升能源管理效率

在托克托发电厂的中央智慧控制中心,记者看到工作人员正在实时监控新能源与火电的协同运行。公司发电部副值长张雷介绍:“这个中心相当于整个生产系统的‘大脑’,能够根据光伏和风电的实时数据,快速协同火电机组的运行状态,确保送出电力负荷的稳定。”张雷表示,智慧控制中心的建立,让火电从传统的基荷电源向调峰电源转变,成为电网稳定运行的“压舱石”。

中央智慧控制中心。受访者供图

中央智慧控制中心。受访者供图

此外,智能智慧检测中心的应用也为传统火电的数字化转型提供了支持。公司燃料质检部副主任刘海韬表示:“通过机械手臂和传感器,我们实现了煤炭采样、制样和化验的全自动化运行,能够提前准确掌握煤炭品质,优化锅炉燃烧效率。”智慧煤场的建设则进一步提升了煤场管理水平。公司检修二部热控专业主任翟林波介绍:“智慧煤场通过三维建模和智能调度,实现了‘沙盘式存煤,点餐式上煤’,极大地提高了煤场作业的精准度和效率。”

托克托发电厂的绿色转型,是传统能源行业在“双碳”目标下的生动实践。未来,这座发电厂将继续发挥示范引领作用,以实际行动助力美丽中国建设,为全球能源可持续发展贡献力量。

审核专家:发电研究领域专家 聂朔晔

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(责编:陈夏琳、杨鸿光)

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