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“中国西北新型电网初具雏形,发电量约为美国全国一半”

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(观察者网讯)“早在上世纪80年代,中国著名科学家钱学森就曾设想利用戈壁滩上巨大的风能和太阳能资源为国家提供电力,但受限于当时的技术限制未能如愿……现在,(中国)西北电网已经初步实现了这种新型电力系统。”

据港媒《南华早报》20日报道,根据国家电网西北分部的马晓伟教授团队的最新期刊论文,在中国西北部广袤的戈壁和沙漠中,一个“世界领先”的电力生产和传输网络正在形成,其中一半以上的能源设施由风能和太阳能等自然资源驱动。如此,中国西北部现有的发电装机容量预计能够达到600吉瓦(GW)。文章对照称,这几乎是美国所有发电厂总发电量(1100GW)的一半。

报道援引一名人工智能领域专家的话报道称,这项西北电网建设工程将廉价清洁的能源注入中国制造业的核心,提高了中国的生活质量,并增强了中国在AI等高科技竞赛中的竞争力。


2023年12月8日,宁夏青铜峡市戈壁滩上一处清洁能源发电站,风电、光伏交相辉映,源源不断地输送绿色电能 图自视觉中国

据《南华早报》报道,过去几十年来,欧盟利用其经济能力、密集人口和环保团体,在绿色能源转型议题上占据主导地位,德国西门子和法国施耐德电气等巨头推动了这一领域的技术进步和专业技能。但经过详细比较后,马晓伟团队发现,“中国西北电网的核心可再生能源利用率指标已经超过欧盟,达到世界领先水平。”

报道称,根据该团队估计,中国西北部现有的发电装机容量接近500GW,如果再算上内蒙古的重要戈壁区域,这一数字将达到600GW。相比之下,根据美国能源信息署的数据,截至2022年底,美国所有发电厂的总发电量约为1100GW。

值得关注的是,在这其中,有一半以上的西北能源设施由风能和太阳能等自然力量驱动,尽管可再生能源具有不可预测性,但这些绿色电厂的平均利用率超过了95%。可再生能源装机容量目前已经超过200GW,其中一半电力通过10多条特高压直流输电线路,输送到人口稠密的东部沿海省份。

论文中称,这些输电线路长达数千公里,几乎横跨了整个中国,使西北电网成为“世界上输出能力最强、规模最大的区域性电网”。迄今为止,还没有任何其他大型区域电网能够在全年保持如此高利用率的同时,无缝整合如此大量的可再生能源。

报道提到,如果地球上所有的沙漠都铺上太阳能电池板和风力涡轮机,产生的电力将远超人类的现有需求,但这一美好愿景在工程上则面临着巨大的技术障碍,诸如大量电力远距离传输、可再生能源的剧烈波动等问题难以克服。

中国工程师一直在努力应对这些挑战。报道称,中国建设了世界上最先进的高压直流输电线路,有效减少远距离输电过程中的电力损耗,并且采用人工智能技术,通过分析大量传感器的数据,能够做到提前10天预测发电量。“在稳定的天气条件下,预测准确率非常高”,论文中写道。

为了填补西北地区燃煤电厂的发电空缺,中国还在黄河上游修建水电站,作为调控和储能的支柱。根据马晓伟团队的数据,这些水库不仅灌溉了干旱地区,也减少了近200亿元的电网调控成本,带来了巨大的经济和生态效益。

此外,西北电网中还有一个强大可靠的信息传感和控制系统,这项核心技术可以实现可再生能源之间的互补。论文中介绍称,目前近一半的可再生能源发电设施已经加入了这一快速响应的互助系统。


2月15日,甘肃酒泉500兆瓦光伏发电项目区,大漠戈壁上一排排整齐的光伏电板追光逐日 图自视觉中国

《南华早报》援引一名人工智能领域专家的话称,在中美之间迫在眉睫的国家实力竞争中,能源供应能力将举足轻重。

拜登政府为了扼杀中国AI领域的进步,禁止对华出售尖端人工智能芯片。“这些芯片的优势主要在于功耗略低。但随着中国电力供应的增长,中国企业可以使用不那么先进的芯片来达到类似的人工智能训练效果”,这位匿名专家说。

综合新华社去年12月底报道,随着位于陕西省府谷县的奕辰光伏电站共计25万千瓦光伏于12月31日并网发电,至此我国西北地区新能源发电装机容量达2.1亿千瓦,占比超过50%,西北电网初具新型电力系统雏形。

西北地区是我国重要的新能源基地,风能、光能等新能源资源储量已超过160亿千瓦。国家电网有限公司西北分部调度控制中心主任马晓伟说,新能源绿电不仅点亮西北,更是搭载上直流输电通道输送到全国各地,服务全国经济发展和能源转型。

他介绍道:“西北电网已连续7年实现新能源发电量、利用率和发电占比‘三提升’。截至目前西北电网已累计送出近4000亿千瓦时绿电,实现了‘每发四度电中就有一度来自新能源’的目标,绿电不仅惠及本地,更源源不断输送到华东、华北等地,助力中东部地区碳减排超2.6亿吨。”

“中国偏远的沙漠隐藏着一场能源革命。”美媒彭博社去年发布的一篇社论文章也关注到中国在西北荒漠中建设的大型风力和太阳能基地,分析认为如此大规模的新增清洁能源有望在整个能源行业引发一场巨变,此举将降低中国对化石燃料的需求,减少对能源进口的依赖,并引导中国走上一条通往实现“碳达峰”目标的可行道路。

文章提到,中国计划在未来几年内继续在广袤的内陆地区再建上百个类似的大型可再生能源基地,该计划一旦完成,这些可再生能源基地的风力和太阳能发电总装机容量将高达455GW。

据报道,这超过中国以外任何国家的现有清洁能源发电能力,几乎相当于印度包括燃煤电厂和核电厂在内的整个电网的规模。策纬(北京)管理咨询公司(Trivium China)的能源分析师科西莫·里斯(Cosimo Ries)对此赞叹道,“这令人兴奋,这是史无前例之举。”

本文系观察者网独家稿件,未经授权,不得转载。

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