【能源地理】天山深处，西北首个“超级充电宝”全面启用

从乌鲁木齐城区向东南方向眺望，只要天气晴好，就能看到掩映在云雾间的博格达峰。

在蒙古语里，“博格达”意为“众山之神”。作为天山山脉东段的最高峰，博格达峰海拔5445米，常年冰雪皑皑，壮美雪山周边地区蕴藏着丰富的资源：山上，雪豹和雪鸡等野生动物不时出没，树林里生长着党参、黄茂和贝母等药材，地下则埋藏着铜、铁、页岩油等资源。2012年，中国石化新疆石油开始在博格达峰东侧试采页岩油，经过十年的探索，这个项目进入规模效益上产阶段，2022年的产量达到50.9万吨。

（来源：能源评论•首席能源观 文／本刊记者 张越月 特约记者 余艳春）

如果说，页岩油的开采是博格达峰和能源产业的第一次接触，那么，在博格达峰脚下的国网新源新疆阜康抽水蓄能电站（以下简称“阜康抽蓄电站”）的投产，则让它与能源产业的缘份更深。

阜康抽蓄电站的总装机容量为120万千瓦，1号机于2023年11月25日投运。2024年7月31日，阜康抽蓄电站全面投产发电，电站每年可增发新能源26亿千瓦时，在实现减排二氧化碳约49.6万吨的同时，将推动阜康本地发展，优化新疆能源结构，支撑西北地区的绿色低碳转型。

在蓝天之下，在雪山之间，这座“超级充电宝”正全面发力。

打造储能“天池”

每到盛夏，博格达峰南麓的冰雪融水便潺潺而下，汇成河流、浇灌绿洲。有三条小河在途中汇集，自西北向东南蜿蜒，最终流入艾丁湖。这条河就是阜康抽蓄电站下水库所在的白杨河。

由于地理和环境，白杨河流域内降水稀少，蒸发量大，且径流季节性变化大，但依赖冰川融水和降水补给，仍可为沿岸的乌鲁木齐市达坂城区和吐鲁番市托克逊县提供水源。

2016年，在获得建设核准后，阜康抽蓄电站在白杨河流域正式开工。建成后，抽水蓄能电站的总库容为845万立方米，相当于二十分之一的天池。在负荷低谷时，这些水会被从下水库抽至上水库；待调峰需要时，上水库向下水库放水发电，水能再次转换为电能。

调峰是阜康抽蓄电站的关键任务。一直以来，乌昌电网的电源装机主要为火电和风电，两者占比超过90%。随着新能源的大规模建设，电网总装机容量已远超用电负荷，电网调峰的季节性压力较大。

如果拥有抽水蓄能电站，从抽水工况到满负荷运行一般只需2～3分钟，既可以快速大范围调节出力，也可以在更经济的前提下满足快速调节的要求。根据中国能源建设集团新疆电力设计院的测算，2020年乌昌电网最大峰谷差达886万千瓦，出现在11月。若无抽水蓄能电站参与调峰，要满足当时的电网调峰需求，火电机组最大调峰率就要达到51%，这对于冬季以供热机组为主的电网来讲显然是不经济的，也难以实现。阜康抽蓄电站全部投运后，乌昌电网火电最大调峰率将从51%下调到42%。

带动本地经济是阜康抽蓄电站工程的另一个亮点。电站建设吸引了大量当地劳动力参与改扩周边道路，并采购了本地水泥、钢材等原材料。这不仅让当地基础设施、道路条件获得了改善，还促进了当地就业。

电站建成后，水库与附近的天池风景区相呼应，形成“大小天池”景观。群山环抱的储能“天池”在云杉绵延之间，与周边景色融为一体，相得益彰。

容纳更多“风光”

除了被群山环绕的雪山，苍茫戈壁是新疆的另一大特色景观。新疆的戈壁绝大多数是由风“塑造”而成的。在大风的作用下，洪积平原上的细砂和尘土被吹到天空中，粒径比较大的砾石则被留在原地，戈壁滩地貌就此形成。

有人形容，新疆的风既多又急。风多，是因为新疆地处西风环流区，且受副热带高压的影响，春夏之交盛行西风和西北风；风急，则源于新疆“三山夹两盆”的地形结构，塔里木盆地和准噶尔盆地周边多峡谷和缺口，当风进入狭窄的山谷，就会因“狭管效应”出现风力陡增的现象。唐代边塞诗人岑参的《走马川行奉送封大夫出师西征》一诗就曾这样描述新疆的风：“轮台九月风夜吼，一川碎石大如斗，随风满地石乱走。”

这位生活在1200多年前的诗人不会想到，导致他出行不便的狂风，有朝一日成了生产绿色能源的资源。据统计，新疆九大风区的可利用风能装机容量约为8000万千瓦。在风力资源最好的达坂城，每年的风期为153～171天，风力发电利用小时数则达到3300小时。

近年来，多个风电项目陆续在达坂城落地，让这座“风城”成为“风电之都”。2022年3月，新疆首个集“风能、光伏、火电、储能”于一身的多功能清洁能源基地——华电北疆乌鲁木齐100万千瓦风光电基地项目在达坂城落地。作为我国首批风光大基地项目之一，该项目总装机容量为100万千瓦，投产后每年可新增绿电25亿千瓦时以上。

>>位于新疆达坂城当一处风力发电场（右图）。新疆风能资源技术可开发量位列全国第二，截至目前，新疆电网新能源发电装机容量达到6203.8万千瓦，其中风电装机容量占比超过50%。

作为全区最早发展新能源的地方，达坂城可以被看作新疆新能源发展的缩影。新疆太阳能资源技术可开发量全国第一，风能资源技术可开发量全国第二。根据国网新疆电力的数据，截至2023年12月底，新疆电网累计新能源装机容量为6158.7万千瓦，占全网总装机的44.6%。预计到2025年，新疆电网新能源并网装机容量有望达11600万千瓦以上，将超过新疆能源总装机容量的一半。

多能互补一体化项目将在新疆更多地方出现。根据《新疆维吾尔自治区工业领域碳达峰实施方案》，新疆将加快国家大型风电、太阳能发电基地建设，建成准东、哈密北、南疆等千万千瓦级新能源基地，加快发展抽水蓄能、新型储能等，推进风光水火储一体化发展。

新疆水力资源丰富，位居全国第四位，理论蕴藏量3817.8万千瓦，技术可开发量2870万千瓦。根据国家中长期抽蓄发展规划（2021-2035年），新疆规划建设抽水蓄能电站30座、总容量4100万千瓦。

当前，除了阜康抽蓄电站，以新疆霍尔古吐水电站为代表的新疆“十四五”重点水电开发项目将陆续投运，2023年年底，全国首个抽水蓄能与常规水电一体化开发运营的水电项目也开始建设。更多绿色储能的出现，将助力当地容纳更多“风光”，为新疆调整能源结构提供更为坚实的支撑。

助力西电东送

2023年12月底发布的《中国西部发展报告（2023）》显示，传统能源大省在能源节约、环境治理和污染物排放方面采取了积极措施，为低碳发展作出了显著贡献。在西北地区，宁夏、青海、新疆等省区的低碳发展指数保持在较高水平。

低碳发展指数走高，新能源快速增长是重要因素。从地理条件看，西北地区地广人稀、光照充足，不少地方荒漠化严重。而这样的条件，却为发展集中式新能源创造了良机。从2008年开始，新能源发电项目就开始陆续在西北落地，推动当地能源结构发生了较大转变：以光伏为例，2014~2022年，西北地区的火电占比降低12.36％，而光伏发电装机占比提高11.77%。2023年12月7日，随着我国第一批沙戈荒大型风电光伏基地项目——华能苏徳日图风电场和国电投布拉格风电场并网，西北电网范围内新能源装机容量突破2亿千瓦，接近西北电网总装机容量的50%。

根据中国电建集团西北勘测设计研究院的测算，到2035年，西北地区预测新能源装机容量将比西北电网最大负荷大约4.4亿千瓦，即使考虑外送通道送电负荷，在新能源大发时刻，新能源出力仍远大于负荷需求。

在众多调节手段中，抽水蓄能越来越受到关注，原因有二：一是西北地区新能源基地建设多集中在远离负荷中心的电网末端地区，如甘肃河西、青海海西和海南、新疆吐哈、陕西北部等。在这些地区开发建设抽水蓄能电站，可以作为外送支撑电源和智能电网的重要组成。二是在西北地区，冬季供暖功能主要依赖火电，电网调峰能力受限。在“双碳”目标下，西北电网内新能源的接入容量及比例增加，随着经济社会发展，系统峰谷差进一步拉大，网内调峰储能的需求也将进一步增加，因此，需要建设抽水蓄能电站，以破解新能源发展瓶颈。

>>2023年8月，我国规模最大的光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目建成投产。项目全部采用新能源发电制氢，制氢规模达到每年2万吨。

近年，在西北地区的不少新能源基地，项目在建设完成后需要和有调节能力的电源打捆外送。作为基地配套电源的一部分，抽水蓄能电站的参与促进了新能源消纳，助力电力系统的安全稳定运行。

根据国家能源局2021年8月发布的《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，我国新建抽水蓄能项目主要服务于新能源大规模发展和电力外送需要，重点布局在“三北”地区，重点实施项目340个，总装机容量约4.21 亿千瓦。国家能源局2023年4月发布的《关于进一步做好抽水蓄能规划建设工作有关事项的通知》要求，进行以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基+地等特定电源的需求论证，并形成全国抽水蓄能发展需求论证成果。

随着新疆和西北新能源基地的大力发展，到2035年，西北地区对抽水蓄能电站的需求将达到1亿千瓦。新疆鄯善、若羌、高昌、额敏、和静、滚哈布奇勒……一大批抽水蓄能电站正在设计开发和建设之中。在这些“稳定器”的调节下，更多绿电将点亮东部的千家万户。（赵迪对本文亦有贡献）