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國(guó)家能源集團(tuán)新能源院：戈壁深處，科技鑄就“藍(lán)海之光”

來源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)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(guó)家能源集團(tuán)新能源院與國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力攜手打造的國(guó)內(nèi)首個(gè)“沙戈荒”光伏實(shí)證基地，如同鑲嵌在金色荒漠上的巨大“藍(lán)寶石”熠熠發(fā)光，該基地依托已投產(chǎn)的我國(guó)單體最大采煤沉陷區(qū)光伏項(xiàng)目—蒙西300萬千瓦藍(lán)海光伏電站進(jìn)行建設(shè)，2025年5月30日，我國(guó)首個(gè)“沙戈荒”光伏實(shí)證基地正式投運(yùn)，填補(bǔ)了國(guó)家在嚴(yán)苛環(huán)境光伏技術(shù)實(shí)證領(lǐng)域的空白，為能源轉(zhuǎn)型注入綠色引擎。

　　創(chuàng)新攻堅(jiān)：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(xiàng)目，面臨沉降難以預(yù)測(cè)治理、施工效率低下等多重挑戰(zhàn)。面對(duì)行業(yè)普遍存在的組件與支架分開設(shè)計(jì)、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(diǎn)，新能源院與國(guó)電綜合能源內(nèi)蒙古公司成立聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，展開了一場(chǎng)與戈壁嚴(yán)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?cái)z像頭’，給光伏支架裝上‘聰明大腦’！”他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)出“空天地”一體化沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)，構(gòu)建全方位“監(jiān)測(cè)網(wǎng)”；同時(shí)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(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了光伏系統(tǒng)主動(dòng)糾偏技術(shù)?！斑@不僅是一個(gè)項(xiàng)目的落地，更是采煤沉陷區(qū)光伏發(fā)展的新起點(diǎn)！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(guó)能方案走出去！”該技術(shù)成功應(yīng)用時(shí)，雷浩洋目光堅(jiān)定地說道。

　　針對(duì)組件與支架分離的行業(yè)痛點(diǎn)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出“一體化組件”設(shè)計(jì)理念，技術(shù)負(fù)責(zé)人付鵬博士表示：“一體化組件是常規(guī)組件的升級(jí)，這如同買家具時(shí)從分別購買桌子和桌腿組裝，升級(jí)為直接選用‘組裝式家具’，一步到位！”團(tuán)隊(duì)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(jī)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(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)直擊行業(yè)效率與成本痛點(diǎn)，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(yàn)證體系背后的“數(shù)據(jù)工匠”

　　光伏實(shí)證基地的核心使命，是為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐和解決方案驗(yàn)證。針對(duì)“系統(tǒng)創(chuàng)新不足、設(shè)計(jì)參數(shù)缺實(shí)證”的行業(yè)痛點(diǎn)，新能源院團(tuán)隊(duì)構(gòu)建國(guó)內(nèi)首個(gè)“沙戈荒”光伏實(shí)證基地，該實(shí)證基地容量為133兆瓦分別為59.92兆瓦的前沿技術(shù)實(shí)證區(qū)和73.08兆瓦的設(shè)備及系統(tǒng)實(shí)證區(qū)，為我國(guó)西北區(qū)域最大的光伏實(shí)證基地。

　　在59.92兆瓦前沿技術(shù)實(shí)證區(qū)，開展沉降監(jiān)測(cè)與支架主動(dòng)糾偏技術(shù)、組件與支架一體化設(shè)計(jì)及機(jī)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(jìn)光伏發(fā)電方案的“孵化器”與“示范窗”，推動(dòng)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

　　在73.08兆瓦設(shè)備及系統(tǒng)實(shí)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(jì)參數(shù)，通過橫向及縱向的實(shí)證對(duì)比，27萬組實(shí)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(jì)質(zhì)量。

　　該項(xiàng)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(diǎn)在我國(guó)西北地區(qū)具有很強(qiáng)的代表性，實(shí)證基地的寶貴數(shù)據(jù)可為我國(guó)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(jì)階段，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過反復(fù)推演計(jì)算，結(jié)合實(shí)際性能監(jiān)測(cè)需求，運(yùn)用三維建模軟件對(duì)場(chǎng)地布局進(jìn)行50余次優(yōu)化，最終方案可實(shí)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(jì)方案，不僅規(guī)劃了場(chǎng)地與設(shè)備布局，還詳細(xì)制定出數(shù)據(jù)采集與分析流程，為實(shí)證基地建設(shè)規(guī)劃了高標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)圖?！斑@里產(chǎn)出的真實(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，將根治參數(shù)虛標(biāo)亂象，重塑行業(yè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)?！表?xiàng)目經(jīng)理?xiàng)畋蠼榻B道。

　　智慧賦能：“三智融合”驅(qū)動(dòng)發(fā)電效能提升

　　實(shí)證基地也是一座智能基地，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)將三大智慧系統(tǒng)深度融入設(shè)計(jì)架構(gòu)，如同為電站構(gòu)建起一套協(xié)同聯(lián)動(dòng)的控制中樞。數(shù)字孿生預(yù)演平臺(tái)如運(yùn)籌帷幄的“軍師”，在建設(shè)前模擬優(yōu)化系統(tǒng)配置；無人機(jī)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(jì)；自動(dòng)清潔效能模型則如精明的“管家”，動(dòng)態(tài)調(diào)整清洗策略，提升有效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)12%。

　　光伏基地建有高精度測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，通過AAA級(jí)瞬態(tài)功率測(cè)試儀標(biāo)定組件入場(chǎng)性能參數(shù)、高精度功率分析儀驗(yàn)證新型逆變器響應(yīng)特性等，確保實(shí)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?cè)谠O(shè)計(jì)端植入百余組對(duì)比實(shí)驗(yàn)參數(shù)，讓電站自身產(chǎn)出優(yōu)化答案?！毙履茉丛涸O(shè)計(jì)優(yōu)化研究中心負(fù)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(diǎn)亮充滿希望的“藍(lán)?！?。在實(shí)踐中“淬煉”出的設(shè)計(jì)優(yōu)化原則，已成功應(yīng)用于甘肅、新疆等沙戈荒項(xiàng)目，不僅填補(bǔ)了國(guó)家能源集團(tuán)大型實(shí)證平臺(tái)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的集體智慧，更閃耀著團(tuán)隊(duì)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(lán)海。

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

　　責(zé)任編輯：劉礎(chǔ)琪