内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地，拥有丰富的风能、太阳能以及煤炭资源。在“双碳”目标推动下，近年来内蒙古正加紧推进“沙戈荒”大型风电光伏基地项目建设与传统能源产业转型升级。
内蒙古黄河流域是全国荒漠化和沙化土地集中的区域之一。日前，《中国能源报》记者来到位于内蒙古黄河流域部分能源项目建设现场，实地探访项目运行情况与成效，切身感受沙洲如何成功实现生态治理、新能源开发利用与传统能源提质升级的深度融合。
沙洲上建起“光伏长城”
库布其沙漠是我国第七大沙漠，位于黄河以南的鄂尔多斯高原北部边缘。其腹地位于杭锦旗境内，占全旗总面积52.2％。
“少雨、干旱、沙尘暴几乎是库布其沙漠的代名词，印象中发展落后、贫困地区也几乎是家乡多年摘不掉的帽子。”内蒙古华能库布齐能源有限公司员工王郑说，随着家乡光伏工程的建设，环境已有很大转变，不仅有效减少了沙漠地区的风沙侵蚀、提高了周边牧民生活质量，也促进了新能源的开发利用。
华能库布其新能源基地先导工程全貌
华能库布其沙漠鄂尔多斯南部新能源基地项目是国家“沙戈荒”基地重点项目，也是中国华能近年来单体投资最大、规划产能最大、建设标准最高的新能源基地项目。项目规划总装机容量1600万千瓦，包括风电400万千瓦、光伏800万千瓦、配套支撑性煤电400万千瓦，同步配置储能和生态治理等项目。预计每年可提供清洁电能约274亿千瓦时，节约标准煤约862万吨，减排二氧化碳约2324万吨。据悉，目前在建的200万千瓦光伏先导项目，将于2024年底建成并网发电。
华能库布其新能源大基地200万千瓦光伏先导工程项目经理李峰介绍，针对项目区光伏板的布设、土壤条件、水源条件、现有植物资源的类型以及主干道、防风林、综合示范区、运维中心的特点，兼顾生物治沙、人工治沙，充分合理利用土地资源，利用光伏板遮阴效果，在大面积的沙地进行规模化沙生植物、耐阴牧草等种植，形成特色草种示范基地，最大限度将太阳能开发与沙漠治理充分结合起来，板上发电、板下治沙，打造光伏沙漠治理“新模式”，实现一地多用。
科技对生态修护、新能源发展贡献着不容忽视的力量。“华能库布其沙漠新能源基地200万千瓦光伏先导工程场区约400万块光伏板，6300余台逆变器，420台箱变，但运维人员数量不足30人，面对如此多的设备，依靠人工巡检运维工作难度太大，必须要利用行业内最先进的智能运维技术（无人机、机器人、智能传感器）等实现运维工作的无人化、少人化。”工作人员张庆伟表示。
据了解，结合现场实际管理需求，已在先导工程一期、二期光伏场区及升压站试点开展无人机巡检、IV/CV自动扫描诊断、智能机器人应用等，为后续基地项目的数智化建设积累经验。
积极打造绿色智能矿山
在魏家峁煤电公司露天煤矿，记者看到一辆换电矿卡正有条不紊地进行全自动无人换电。
“一次换电总共用时6分钟左右，未来预计会投放300辆左右换电矿卡以及50兆瓦的光伏，会优先利用分布式光伏供电，打造真正意义上的绿色矿山。”项目研发人员、华能清能院储能技术部副主任刘大为介绍，“为有效应对光伏发电的不稳定性，在我们自主研发的充电仓中，除了实现电池的大功率快速充电，所有放在这里的备用电池，也可以作为一个储能单元，在必要时对矿区进行反向放电，以实现源网荷储一体化。”
据悉，华能魏家峁露天煤矿已建成全国首座矿山工程设备柔性吊装换电站和全国首座矿山移动换电站。今年，将大力推动换电矿卡在魏家峁露天煤矿规模化应用，有望今年内投运。
在打造绿色矿山的同时，华能魏家峁煤电公司露天煤矿自2018年开始逐步启动智能化矿山建设工作，落地智能项目20余项。
“输煤系统共有23条带式输送机，15个转载点，全长约13179米。建设了监屏系统、呼叫广播系统、智能巡检机器人、钢丝绳芯带面无损监测，完善了皮带机八大保护，改造了曲线落煤筒并配有无动力除尘系统，实现了输煤系统全线无人值守。”华能魏家峁煤电公司机电部部长韩凤飞介绍。
同时，借助先进的信息技术手段，魏家峁露天煤矿综合利用互联网、物联网、无线通信、移动终端、智能识别等技术，还实现对承包商管理、风险分级管理、隐患排查管理、缺陷管理、机电设备管理等功能；通过各子系统的有效关联和全过程闭环管理，实现对人员安全管控、管理人员履职尽责管理、作业全过程管控、动态安全数据预警、动态安全监控；通过建立安全生产智能保障体系，包含智能App、智能门禁、智能摄像头、智能安全帽等硬件，实现安全管理现场化、智能化。
创新推动火电灵活性改造
在目前新能源装机容量比例不断增加的背景下，对清洁能源消纳以及传统煤电机组灵活调节能力都提出了更高的挑战。
来到华能魏家峁煤电公司的生产厂区，这里拥有国内首套煤电机组耦合蒸汽熔盐储热调峰示范项目，于2023年5月投运，填补了我国“熔盐储热+热水储热辅助煤电调峰调频”的技术空白。
“项目主要解决新能源消纳和低负荷调峰问题，通过熔盐储热系统，可将调节深度从40%降低至30%，从而能够消纳更多新能源。同时，这部分储存的热量可实现再利用，用于提高机组调节性能。也就是说热量释放之后，可融入热电循环，随后再次参与发电，未来可实现快速调控响应。”华能魏家峁煤电公司运行部部长韩丽明介绍，该项目提出了盐罐内置盘管式熔盐换热方法，研发了单罐式储放热一体化蒸汽—熔盐—水换热成套设备及液固两相蓄热材料，简化了系统，提升了系统安全性，降低了熔盐的投资成本，减少了占地面积。
据悉，该项目投运后，实现了纯凝机组耦合熔盐储热的调峰运行，示范机组调峰容量由60%提高至75%额定负荷，负荷响应速率提升0.55%额定负荷/分钟。机组调峰容量增加15%额定负荷，新能源消纳电量年增加6亿千瓦时，年节约燃煤18万吨，年减排二氧化碳30万吨。
