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國家能源集團新能源院：戈壁深處，科技鑄就“藍海之光”

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2025-08-07 17:06

楊斌

　　內(nèi)蒙古鄂托克前旗的戈壁腹地，風(fēng)沙呼嘯，烈日灼烤。這里由國家能源集團新能源院與國家能源集團國電電力攜手打造的國內(nèi)首個“沙戈荒”光伏實證基地，如同鑲嵌在金色荒漠上的巨大“藍寶石”熠熠發(fā)光，該基地依托已投產(chǎn)的我國單體最大采煤沉陷區(qū)光伏項目—蒙西300萬千瓦藍海光伏電站進行建設(shè)，2025年5月30日，我國首個“沙戈荒”光伏實證基地正式投運，填補了國家在嚴苛環(huán)境光伏技術(shù)實證領(lǐng)域的空白，為能源轉(zhuǎn)型注入綠色引擎。

　　創(chuàng)新攻堅：破解行業(yè)難題的智慧探索

　　在“沙戈荒”地區(qū)，特別是采煤沉陷區(qū)建設(shè)大型光伏項目，面臨沉降難以預(yù)測治理、施工效率低下等多重挑戰(zhàn)。面對行業(yè)普遍存在的組件與支架分開設(shè)計、采購、安裝模式導(dǎo)致的效率低、成本高、工期壓力大等核心痛點，新能源院與國電綜合能源內(nèi)蒙古公司成立聯(lián)合攻關(guān)團隊，展開了一場與戈壁嚴苛環(huán)境的科技博弈。

　　新能源院雷浩洋博士提出創(chuàng)新思路：“要給沉降裝上‘監(jiān)控攝像頭’，給光伏支架裝上‘聰明大腦’！”他帶領(lǐng)團隊創(chuàng)新研發(fā)出“空天地”一體化沉降監(jiān)測技術(shù)，構(gòu)建全方位“監(jiān)測網(wǎng)”；同時攻關(guān)柔性可調(diào)的光伏支架技術(shù)，賦予支架“靈活四肢”，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了光伏系統(tǒng)主動糾偏技術(shù)?！斑@不僅是一個項目的落地，更是采煤沉陷區(qū)光伏發(fā)展的新起點！我們要讓這套創(chuàng)新方案在此開花結(jié)果，為行業(yè)提供可復(fù)制的樣板，讓國能方案走出去！”該技術(shù)成功應(yīng)用時，雷浩洋目光堅定地說道。

　　針對組件與支架分離的行業(yè)痛點，攻關(guān)團隊創(chuàng)新性提出“一體化組件”設(shè)計理念，技術(shù)負責(zé)人付鵬博士表示：“一體化組件是常規(guī)組件的升級，這如同買家具時從分別購買桌子和桌腿組裝，升級為直接選用‘組裝式家具’，一步到位！”團隊還深入研究組件鋼包邊、四邊緊固、承插式連接等關(guān)鍵技術(shù)，使組件和支架成為“親密無間的搭檔”，研發(fā)了基于一體化組件的機械化施工技術(shù)，使光伏安裝像“搭樂高積木一樣高效穩(wěn)定”。這項創(chuàng)新技術(shù)直擊行業(yè)效率與成本痛點，有效降低組件成本40元/千瓦，提高施工效率28%。

　　數(shù)據(jù)支撐：雙重驗證體系背后的“數(shù)據(jù)工匠”

　　光伏實證基地的核心使命，是為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅實的數(shù)據(jù)支撐和解決方案驗證。針對“系統(tǒng)創(chuàng)新不足、設(shè)計參數(shù)缺實證”的行業(yè)痛點，新能源院團隊構(gòu)建國內(nèi)首個“沙戈荒”光伏實證基地，該實證基地容量為133兆瓦分別為59.92兆瓦的前沿技術(shù)實證區(qū)和73.08兆瓦的設(shè)備及系統(tǒng)實證區(qū)，為我國西北區(qū)域最大的光伏實證基地。

　　在59.92兆瓦前沿技術(shù)實證區(qū)，開展沉降監(jiān)測與支架主動糾偏技術(shù)、組件與支架一體化設(shè)計及機械化施工技術(shù)、DC2000V高效發(fā)電技術(shù)的攻關(guān)研究與示范，成為先進光伏發(fā)電方案的“孵化器”與“示范窗”，推動行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

　　在73.08兆瓦設(shè)備及系統(tǒng)實證區(qū)，涵蓋組件、逆變器、支架等核心設(shè)備以及影響系統(tǒng)效能的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，通過橫向及縱向的實證對比，27萬組實證數(shù)據(jù)在此匯聚成海，如同精準(zhǔn)的“選型羅盤”，顯著提升設(shè)備選型效率及電站設(shè)計質(zhì)量。

　　該項目位于毛烏素沙漠邊緣，此處土壤沙化、干旱少雨、風(fēng)沙大、晝夜溫差大的氣候特點在我國西北地區(qū)具有很強的代表性，實證基地的寶貴數(shù)據(jù)可為我國西北“沙戈荒”地區(qū)的光伏開發(fā)提供重要的支撐。

　　方案設(shè)計階段，研發(fā)團隊通過反復(fù)推演計算，結(jié)合實際性能監(jiān)測需求，運用三維建模軟件對場地布局進行50余次優(yōu)化，最終方案可實現(xiàn)土地利用率提升10%、發(fā)電量增加9%。這份凝聚心血的頂層設(shè)計方案，不僅規(guī)劃了場地與設(shè)備布局，還詳細制定出數(shù)據(jù)采集與分析流程，為實證基地建設(shè)規(guī)劃了高標(biāo)準(zhǔn)的藍圖?！斑@里產(chǎn)出的真實運行數(shù)據(jù)，將根治參數(shù)虛標(biāo)亂象，重塑行業(yè)評估標(biāo)準(zhǔn)?！表椖拷?jīng)理楊斌介紹道。

　　智慧賦能：“三智融合”驅(qū)動發(fā)電效能提升

　　實證基地也是一座智能基地，攻關(guān)團隊將三大智慧系統(tǒng)深度融入設(shè)計架構(gòu)，如同為電站構(gòu)建起一套協(xié)同聯(lián)動的控制中樞。數(shù)字孿生預(yù)演平臺如運籌帷幄的“軍師”，在建設(shè)前模擬優(yōu)化系統(tǒng)配置；無人機巡檢圖譜庫化身“天空之眼”，基于熱斑數(shù)據(jù)反向優(yōu)化組件設(shè)計；自動清潔效能模型則如精明的“管家”，動態(tài)調(diào)整清洗策略，提升有效發(fā)電時長12%。

　　光伏基地建有高精度測量實驗室，通過AAA級瞬態(tài)功率測試儀標(biāo)定組件入場性能參數(shù)、高精度功率分析儀驗證新型逆變器響應(yīng)特性等，確保實證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和權(quán)威性?！懊繅K光伏板都是數(shù)據(jù)傳感器，我們在設(shè)計端植入百余組對比實驗參數(shù)，讓電站自身產(chǎn)出優(yōu)化答案?！毙履茉丛涸O(shè)計優(yōu)化研究中心負責(zé)人喬加飛自豪地介紹道。

　　基地產(chǎn)生的綜合效益十分突出，為沙戈荒新能源的開發(fā)點亮充滿希望的“藍?！薄Ｔ趯嵺`中“淬煉”出的設(shè)計優(yōu)化原則，已成功應(yīng)用于甘肅、新疆等沙戈荒項目，不僅填補了國家能源集團大型實證平臺空白，更成為行業(yè)技術(shù)與工程管理的雙重標(biāo)桿。它承載著項目團隊的集體智慧，更閃耀著團隊在風(fēng)沙中無間協(xié)作的光芒，在金色荒漠中開拓出無限藍海。

　　新能源院持續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，加速推進核心創(chuàng)新成果在國家能源集團內(nèi)外“沙戈荒”項目及大型光伏基地中的規(guī)模化應(yīng)用，為國家能源集團綠色低碳轉(zhuǎn)型、“增量做優(yōu)”貢獻科技支撐力量。

　　責(zé)任編輯：劉礎(chǔ)琪