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中国如何打造划时代建设,引领世界能源转型?

中国承诺争取2030年前碳排放达峰、2060年前达到碳中和目标,能源转型成为“双碳”目标成功与否的关键。
看中国如何通过划时代的建设、系统性地改变能源基础设施,迎接清洁能源新时代。

自2015年巴黎气候协议签署以来,全球各国鼓励使用清洁能源,减少化石燃料能源的使用,以保护自然环境,清洁能源的发电份额也在近年大幅增长。

2021年,太阳能、风能和其他清洁能源的总发电量占全球电力的38%。风力涡轮机和太阳能电池板的发电量首次占总量的10%,标志着世界逐步迈入能源新时代。

中国目前是全球最大的清洁能源投资者,但也因为过去40多年的高速发展,成为最大的能源消耗国。

在朝向“双碳”目标奔去的当儿,如何满足国内不断增长的能源需求,同时降低碳排放和化石燃料的使用依赖,成为中国发展道路上重中之重的课题。

在清洁能源开发领域,中国投入海量的人力物力,以新技术建设划时代的设施,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,积极为未来绿色生活赋能。

 

世界最大的清洁能源走廊

图 | 中国三峡集团

位于金沙江的白鹤滩水电站,今年7月全部机组投产发电后,与三峡、葛洲坝以及金沙江乌东德、溪洛渡、向家坝水电站,构成一条世界最大的清洁能源走廊,助力中国经济社会发展,减少温室气体排放。

白鹤滩水电站无疑是中国近年最重大的工程之一,是当今世界技术难度最高的水电工程,涵盖了全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。

最大坝高达289米,水库大坝总水推力则达到1,650万吨,也是全球首个全坝段采用低热水泥混凝土进行浇筑的大坝。

借助独特的低热水泥混凝土,可降低混泥土结构产生裂缝的风险,大大提升安全性,同时也为施工技术带来严峻考验。

在混凝土浇筑过程中,工程团队将上万支监测仪器埋设在大坝体内,通过智慧建造平台实时研判,智能调节混凝土温度,打造这一开创性的“无缝”大坝。成果是16台水轮发电机每发电一天,可为16万户家庭提供一年的用电,全面投产发电后,年均发电量超3,000亿千瓦时,相当于每年减少二氧化碳排放2.496亿吨。

值得一提的是,白鹤滩水电站是中国首次采用完全自主设计制造的百万千瓦级水轮发电机组,实现了高端装备制造的重大突破,迈向新里程碑。

 

戈壁荒滩里的“蓝海”

图 | Getty Images

近代的绿色能源趋势中,除了传统的水电,也不乏重要的“后浪”——光伏。

在青海省海南藏族自治州共和县塔拉滩,海拔近3,000米、人迹罕至的不毛之地,被一望无际的大片光伏板覆盖着,形成一片浩瀚壮阔的“蓝海”——青海塔拉滩光伏发电站。

整个塔拉滩生态光伏园,总装机量9,000多兆瓦,年均发电96亿千瓦时,是目前全球最大的集中发电光伏电站群。

有赖于其高海拔地势,阳光辐射强烈,每年平均日照在1,600个小时,为发展光伏发电提供得天独厚的优势。

在建设过程中,团队采取一系列创新举措,包括使用“光伏+储能电池”形式建立“离网型微电网”,解决子阵区设备调试的用电问题,也开启了清洁能源基地产业园区开发的新模式。

自2012年开始修建,青海塔拉滩光伏发电站总面积达到609.6平方公里,这相当于新加坡的国土面积,也让它成为中国最大的光伏发电基地,为千家万户提供源源不绝清洁能源供电。

相比西方国家,中国在光伏产业其实属于后来者,却在短短十几年时间内,快速发展成为世界太阳能发电的领军者,目前拥有全球最大光伏发电全产业链集群、最大应用市场、最大投资国、最多发明和应用专利和最大产品出口国等“一系列桂冠”。在应用层面上,中国过去10年间,光伏电价也下降了超过85%,成  为全球最便宜的清洁能源。

 

百万千瓦级海上风电场

图 | 中国三峡集团

近年中国的风电新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,也让成本快速下降。截至到2022年,中国风电装机在全球已连续10年排名第一,成为全球最大的风电装备制造业基地。

海上风电是中国清洁能源发展的另外一大主力。这有赖于中国海域风电资源丰富,有1.8万公里的海洋线,海上可开发的风电资源能达到7.5亿千瓦。

近年瞩目的风电场设施,是中国首个百万千瓦级海上风电场——三峡阳江沙扒海上风电场。截至今年3月,已累计安全生产清洁电能10亿千瓦时,可替代标准煤30.76万吨,减少二氧化碳排放84万吨,相当于种植3,309公顷阔叶林。

由中国三峡集团投资建设的首个海上风电项目,三峡阳江沙扒海上风电场位于广东省阳江市沙扒镇海域,总装机容量200万千瓦,共布置315台海上风电机组、4座海上升压站以及近1,000公里的海底电缆。每年可为粤港澳大湾区提供约56亿千瓦时的清洁电能,并满足约240万户家庭年用电量。

此海上风电场也创下了中国国内单体容量最大的海上升压站、国内同等容量下重量最轻的海上升压站等多个“全国之最”,以及全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组的“世界之最”,为探索更适合南海海域海上风电建设施工技术方案,积累了珍贵无比的经验。

 

启动新能源时代

作为世界最大的能源生产国和消费国,中国的清洁能源在快速发展中,无论风电或光伏都在全球具备竞争优势,技术日臻完善。

尽管中国清洁能源在过去几十年间,经历了飞跃式发展,但面对“双碳”目标,依然是任重道远。

去年中国的风电光伏发电量大概占全社会用电量的11.5%,与英国40%的比例相比,对于清洁能源最大程度的开发利用、满足社会需求,仍有很大的发展空间。

除了创新硬体建设,中国也出台各种举措,从社会脉络基础中推进“双碳”目标,包括提高绿色建筑系统能效。自2015至2019年期间,中国累计建设节能建筑面积超过198亿平方米,占城镇既有建筑面积比例超过56%,该比例计划至2022年提升到70%,透过光伏屋顶、生物质供能等建筑供能改造,供暖、炊事电气化等措施,助力提升建筑能效。

新能源汽车近年在中国高速发展,保有量全球领先,中国也计划到2035年,实现纯电动汽车成为新车销售主流。推进新能源汽车产业发展之余,也优化调整运输结构,形成铁路、水运替代道路运输为主的货运,中长距离运输格局助力交通系统的绿色发展。

绿色清洁能源对改善能源结构、保护生态环境、经济社会可持续发展和实现“双碳”目标,扮演不言而喻的重要角色。中国在清洁低碳化的进程道路上,不断加快脚步,打造世界最大的清洁发电体系,成为推动全球清洁能源发展的重要力量,也致力于让绿色平价电力真正走进千家万户。

 

 

文 | 王莉雁

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