一排排深藍色的光伏板在陽光下呈矩陣排列，一臺臺轉動著巨大葉片的白色風機輸出清潔電力……祖國大地上，能源基地紛紛競逐“風光”能源新賽道，全面助力能源產業綠色轉型。

能源產業是我國實現碳達峰碳中和目標的主戰場。2023年，我國可再生能源總裝機突破14億千瓦，占全國發電總裝機比重超過50%，歷史性超過火電裝機。2月29日，中共中央政治局就新能源技術與我國的能源安全進行第十二次集體學習。習近平總書記強調，要瞄準世界能源科技前沿，聚焦能源關鍵領域和重大需求，合理選擇技術路線，發揮新型舉國體制優勢，加強關鍵核心技術聯合攻關，強化科研成果轉化運用，把能源技術及其關聯產業培育成帶動我國產業升級的新增長點，促進新質生產力發展。

技術突破讓風電建設大幅提速

在青藏高原那曲市歐瑪亭嘎風電場，25臺高大的風機迎風旋轉。1月1日，世界超高海拔地區最大風力發電場――那曲歐瑪亭嘎100兆瓦風電項目正式投入運行。該項目一年可以向那曲市送電2億度，節約標煤約6萬噸，滿足23萬人一年的用電需求。

過去一年，從蔚藍大海到雪域高原再到鄉村田園，一臺臺大型風機拔地而起，實現一個個新突破。最新數據顯示，我國風電裝機容量已突破4億千瓦，占全國發電總裝機容量的14.4%，連續多年保持世界第一。風電產業體系的加快形成為我國經濟發展提供了更多綠色動能。

技術上的不斷突破，讓中國的風電建設大幅提速。從自主研發制造的主軸承材料，到技術工藝擁有完全自主知識產權的超長風電葉片，我國超大型風機整機國產化率不斷提升，已達到95%以上，發電機、齒輪箱等關鍵核心部件國產化率更是接近100%。目前我國已具備了超遠距離輸電、超大風機安裝、智慧無人運維等一系列能力，助力風電加速向高原、荒漠、深海等更多開發難度大，但風能資源豐富的地區挺進。

2023年8月，我國最高海拔風電場――西藏措美哲古風電場首批5臺單機容量3.6兆瓦的風力發電機組成功并網。措美哲古風電場位于喜馬拉雅山北麓，風機建設在海拔5000米至5200米之間，總裝機72.6兆瓦。它是西藏自治區首個超高海拔風電開發技術研究和科技示范項目，也是首個并入西藏主電網的風電項目，創造了世界高原風電建設奇跡。

在一期項目的成功經驗基礎上，項目團隊加大科技創新投入。二期項目全部采用單機容量3兆瓦以上的機型，其中最大單機容量達到3.6兆瓦，可有效提高當地風資源利用效率，顛覆了以往“高原風能有氣無力、不具有開發價值”的認知。這款3.6兆瓦風機葉輪直徑達160米，風機輪轂中心距地面90米，具有高海拔適應性、防紫外線、防雷、耐低溫、抗覆冰等技術特點，能夠在嚴苛的自然環境下長期穩定運行。

在我國南海，三峽集團“三峽引領號”、中國海裝“扶搖號”、中國海油“海油觀瀾號”三個漂浮式海上風電平臺已實現并網發電，即便在臺風、巨浪的裹挾下，仍舊“風雨不動安如山”。

“當前，無論是從構建新型電力系統，還是從資源儲備量來講，海上風電，尤其是深遠海海上風電在我國有廣闊的發展前景。”國家卓越工程師、三峽集團上海勘測設計研究院有限公司總工程師林毅峰說，“作為先行者，三個具有自主知識產權的漂浮式海上風電平臺在為中國深遠海海上風電開發探路。面向未來，更先進的海上風電平臺和風電場智能化運維是科技創新攻關的方向。”

迭代創新助光伏組件刷新紀錄

2023年11月29日，“十四五”時期第一批開工建設的大型風電光伏基地項目之一――蒙西基地庫布其200萬千瓦光伏治沙項目成功并網。它是目前我國單體規模最大的光伏治沙項目，年均可生產約41億度綠電。

鮮為人知的是，一個占地40畝、共安裝11200塊鈣鈦礦光伏組件的“基地”隱藏其中。三峽集團蒙西基地庫布其項目相關負責人說：“這是一塊‘試驗田’，一年后的運行數據將驗證鈣鈦礦光伏組件能否刷新太陽能電池光電轉化效率紀錄。”

近年來，我國光伏產業實現跨越式發展，實現從過去原料、設備、市場“三頭在外”，到如今擁有全球近一半的光伏發電裝機容量、八成以上主要制造環節產量的轉變。企業在通過技術創新不斷降低產品成本、擴大產業規模的同時，著眼于提升太陽能電池性能。其中，轉化率是企業攻關的重要方向。

“轉化率是太陽能電池的核心競爭力。目前，全球光伏產業最重要的兩個方向是晶硅單結電池和晶硅―鈣鈦礦疊層電池。兩者的轉化率世界紀錄均由我國企業創造。”全國人大代表、隆基綠能科技股份有限公司董事長鐘寶申認為，這兩項紀錄為新技術、新產品的規模化應用指明了方向。

“未來5年，以復合鈍化背接觸電池（HPBC）技術為代表的BC類電池，將受到光伏行業越來越多的青睞，成為晶硅電池的主流。”在鐘寶申看來，我國城鎮、鄉村分布式光伏市場廣闊，HPBC因具備較高的轉化率和美觀的外形，市場前景廣闊。

基于HPBC技術，2022年11月推出全球首款“量身定制”的光伏組件；2023年10月發布全球首款高效防積灰光伏組件……談及隆基綠能近年在光伏領域取得的重大突破，鐘寶申說：“光伏行業的需求波動較大，迭代速度快。技術一旦落后，產能可能反而意味著負債和包袱。因此，唯有堅持創新才能保持競爭力。”

統計顯示，2014年以來，我國企業刷新光電轉換效率世界紀錄50余次。目前，我國太陽能電池全球專利申請量為12.64萬件，排名第一。我國在太陽能電池領域已具備較強的創新實力。

新儲能方式把“麻煩電”變“搶手電”

在甘肅瓜州，全球首個“雙塔一機”光熱儲能項目正在緊鑼密鼓地推進中。項目利用將近3萬塊反射太陽光的定日鏡，把太陽光的熱能儲存在吸熱塔中的熔鹽里，最終帶動汽輪機發電。

風電、光伏發電具有“看天吃飯”的特性，電力供應易出現波動。因此對電網來說，風電、光電等是“麻煩電”。要解決風電、光電發電功率波動大的問題，將“麻煩電”變成“搶手電”，最簡單的方法是用“充電寶”把電存起來，再穩定釋放。

目前，我國已經建立了完整的儲能產業鏈，覆蓋電池、逆變器、儲能系統等環節。這使我國在儲能領域具有更強的競爭力。最新數據顯示，截至2023年9月底，我國已建成投運新型儲能項目的累計裝機規模達2123萬千瓦，位居全球前列。

在內蒙古烏蘭察布，“源網荷儲”技術研發試驗基地的儲能實驗室里一派繁忙。“自2020年起，三峽集團聯合中國科學院、清華大學等20余所國內頂尖科研機構和院校，在烏蘭察布‘源網荷儲’試驗基地進行實驗，為未來不同場景下儲能系統的大規模應用，尋找有效的解決方案。”三峽集團科學技術研究院烏蘭察布“源網荷儲”項目部主任韓俊飛說。

“源網荷儲”是一項安全、高效地統籌“充電寶”與電網充放電的技術。“這項智慧技術利用儲能系統將可再生能源與電力系統相結合，實現能源的靈活儲存和供應。”韓俊飛表示，“源網荷儲”是加快構建以新能源為主體的新型電力系統的重要支撐。

“基地目前有鋰離子儲能、鈉離子儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能等7種新型儲能方式。不同儲能方式各有優缺點，可適應不同的場景。”韓俊飛認為，未來，不同儲能方式與電源、負荷多能互補、協同運行的模式，將會成為儲能行業的新趨勢。

來源：科技日報