內蒙古作為國家重要能源和戰略資源基地，擁有豐富的風能、太陽能以及煤炭資源。在“雙碳”目標推動下，近年來內蒙古正加緊推進“沙戈荒”大型風電光伏基地項目建設與傳統能源產業轉型升級。
沙洲上建起“光伏長城”
庫布其沙漠是我國第七大沙漠，位于黃河以南的鄂爾多斯高原北部邊緣。其腹地位于杭錦旗境內，占全旗總面積52.2％。
“少雨、干旱、沙塵暴幾乎是庫布其沙漠的代名詞，印象中發展落后、貧困地區也幾乎是家鄉多年摘不掉的帽子。”內蒙古華能庫布齊能源有限公司員工王鄭說，隨著家鄉光伏工程的建設，環境已有很大轉變，不僅有效減少了沙漠地區的風沙侵蝕、提高了周邊牧民生活質量，也促進了新能源的開發利用。
華能庫布其沙漠鄂爾多斯南部新能源基地項目是國家“沙戈荒”基地重點項目，也是中國華能近年來單體投資最大、規劃產能最大、建設標準最高的新能源基地項目。項目規劃總裝機容量1600萬千瓦，包括風電400萬千瓦、光伏800萬千瓦、配套支撐性煤電400萬千瓦，同步配置儲能和生態治理等項目。預計每年可提供清潔電能約274億千瓦時，節約標準煤約862萬噸，減排二氧化碳約2324萬噸。據悉，目前在建的200萬千瓦光伏先導項目，將于2024年底建成并網發電。
華能庫布其新能源大基地200萬千瓦光伏先導工程項目經理李峰介紹，針對項目區光伏板的布設、土壤條件、水源條件、現有植物資源的類型以及主干道、防風林、綜合示范區、運維中心的特點，兼顧生物治沙、人工治沙，充分合理利用土地資源，利用光伏板遮陰效果，在大面積的沙地進行規模化沙生植物、耐陰牧草等種植，形成特色草種示范基地，最大限度將太陽能開發與沙漠治理充分結合起來，板上發電、板下治沙，打造光伏沙漠治理“新模式”，實現一地多用。
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科技對生態修護、新能源發展貢獻著不容忽視的力量。“華能庫布其沙漠新能源基地200萬千瓦光伏先導工程場區約400萬塊光伏板，6300余臺逆變器，420臺箱變，但運維人員數量不足30人，面對如此多的設備，依靠人工巡檢運維工作難度太大，必須要利用行業內最先進的智能運維技術（無人機、機器人、智能傳感器）等實現運維工作的無人化、少人化。”工作人員張慶偉表示。
據了解，結合現場實際管理需求，已在先導工程一期、二期光伏場區及升壓站試點開展無人機巡檢、IV/CV自動掃描診斷、智能機器人應用等，為后續基地項目的數智化建設積累經驗。
積極打造綠色智能礦山
據項目技術團隊介紹，換電礦卡的整個換電流程極為高效，單次換電操作耗時僅需大約6分鐘。未來，計劃部署約300輛換電礦車，并配套建設50兆瓦規模的光伏發電系統，該系統將優先采用分布式光伏進行供電，旨在全力打造一個真正的綠色礦山典范。此外，為了克服光伏發電的不穩定性問題，研發團隊還設計了先進的充電倉。該充電倉不僅支持電池的大功率快速充電，而且其內置的所有備用電池還可以作為儲能單元，在礦區需要時提供反向放電，從而有效實現源網荷儲的一體化運行。
據悉，華能魏家峁露天煤礦已建成全國首座礦山工程設備柔性吊裝換電站和全國首座礦山移動換電站。今年，將大力推動換電礦卡在魏家峁露天煤礦規模化應用，有望今年內投運。
在打造綠色礦山的同時，華能魏家峁煤電公司露天煤礦自2018年開始逐步啟動智能化礦山建設工作，落地智能項目20余項。
華能魏家峁煤電公司機電部部長韓鳳飛介紹到，輸煤系統共有23條帶式輸送機，15個轉載點，全長約13179米。建設了監屏系統、呼叫廣播系統、智能巡檢機器人、鋼絲繩芯帶面無損監測，完善了皮帶機八大保護，改造了曲線落煤筒并配有無動力除塵系統，實現了輸煤系統全線無人值守。
同時，借助先進的信息技術手段，魏家峁露天煤礦綜合利用互聯網、物聯網、無線通信、移動終端、智能識別等技術，還實現對承包商管理、風險分級管理、隱患排查管理、缺陷管理、機電設備管理等功能；通過各子系統的有效關聯和全過程閉環管理，實現對人員安全管控、管理人員履職盡責管理、作業全過程管控、動態安全數據預警、動態安全監控；通過建立安全生產智能保障體系，包含智能App、智能門禁、智能攝像頭、智能安全帽等硬件，實現安全管理現場化、智能化。
創新推動火電靈活性改造
在目前新能源裝機容量比例不斷增加的背景下，對清潔能源消納以及傳統煤電機組靈活調節能力都提出了更高的挑戰。
在華能魏家峁煤電公司的生產廠區，這里擁有國內首套煤電機組耦合蒸汽熔鹽儲熱調峰示范項目，于2023年5月投運，填補了我國“熔鹽儲熱+熱水儲熱輔助煤電調峰調頻”的技術空白。
該項目專注于解決新能源消納難題和低負荷調峰挑戰，通過引入熔鹽儲熱系統，成功將機組的調節深度從40%縮減至30%，顯著提升了新能源的接納能力。該系統不僅實現了儲存熱量的再利用，還優化了機組的調節性能。具體而言，儲存的熱量在釋放后能夠融入熱電循環，并再次參與發電過程，預示著未來該系統將具備快速調控響應的能力。此外，項目團隊創新性地提出了鹽罐內置盤管式熔鹽換熱方法，并研發了單罐式儲放熱一體化蒸汽—熔鹽—水換熱成套設備及液固兩相蓄熱材料，這些舉措簡化了系統結構，增強了系統安全性，有效降低了熔鹽的投資成本，并減少了占地面積。
據悉，該項目投運后，實現了純凝機組耦合熔鹽儲熱的調峰運行，示范機組調峰容量由60%提高至75%額定負荷，負荷響應速率提升0.55%額定負荷/分鐘。機組調峰容量增加15%額定負荷，新能源消納電量年增加6億千瓦時，年節約燃煤18萬噸，年減排二氧化碳30萬噸。
