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在“世界屋脊”感受绿色能量

2025-09-22 17:01
发布者:能源小咖
来源:能源小咖
标签:新能源
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1965年,西藏自治区正式成立,也是在这一年,位于拉萨河畔的纳金水电站全面投产。半个世纪以来,从“一座水电站”到“一口地热井”,再到如今的“大型光伏、风电站”,西藏的清洁能源版图由点及面、由小到大,在雪域铺展,把高原染绿。

过去五年,西藏每年重点建设项目投资中,清洁能源项目投资额占比高达30%,形成了以水能为主,地热能、风能、太阳能等多种清洁能源互补的综合能源体系。截至今年6月底,西藏自治区电力总装机容量达到1090万千瓦,其中清洁能源装机占比95%以上。

在清洁能源项目陆续落地的同时,一条条电力线路好比绿色“天路”,在雪域大地上不断延伸。2011年12月,青藏联网工程建成投运,西藏电网长期孤网运行的历史彻底结束;2014年11月,川藏联网工程建成投运,位于藏东南的昌都孤网运行成为历史;2018年11月,藏中联网工程建成投运,藏中电网与昌都电网、四川电网联网运行,西藏由此迈入了500千伏超高压大电网时代;2020年12月,阿里联网工程建成投运。四条联网工程的建成搭建起雪域高原电力的大动脉,“大电网”将稳定可靠的“大网电”输送到高原千家万户。

根据西藏自治区能源局的规划,西藏将大力推进相关工作,力争到2035年基本建成国家新能源基地。届时,澎湃的水能、炽烈的阳光、呼啸的风和涌动的地热都将沿着条条银线奔涌而出,把来自世界屋脊的能量送向远方。

水电:主力电源稳供应

坐落于拉萨城外拉萨河右岸的纳金水电站,是一座拥有6台发电机组、装机容量为7500千瓦的电站。这座始建于1958年的电站,是我国“二五”计划期间的电力建设重点工程。当时,在全国16个省市工程技术人员和工人的共同参与下,仅用两年时间,电站首批机组就实现了投运,并在1960年开始向拉萨市送电,这结束了拉萨各族人民用松明子和酥油灯照明的历史。2020年,随着纳金水电站入选第四批国家工业遗产保护项目名单,电站也完成了从雪域高原“送光者”到共和国工业记忆“守护者”的角色转变。

纳金水电站横跨的拉萨河是雅鲁藏布江五大支流之一。根据西藏自治区自然资源厅的统计数据,全区仅流域面积大于1000平方米的河流就有356条,且水量充沛、落差大,天然水能理论蕴藏量达2.006亿千瓦,约占全国的30%。在纳金水电站投运后,西藏以支流中小型水电开发为主,查龙、羊湖、沃卡、满拉、金河等一批中小骨干水利水电项目相继建成,清洁的水电被送进城乡牧区,成为推动西藏经济社会发展的重要动力。

进入“十二五”时期,西藏水电开发进入加速期,老虎嘴、旁多、果多、多布、藏木等多个大中型水电站相继建成,装机容量也实现了大幅增长。其中,2014年年底完成工程建设、2015年10月全部投运的藏木水电站装机容量达到51万千瓦,是我国第一座建在雅鲁藏布江干流上的水电站,也是西藏电力发展史上由10万千瓦级升至50万千瓦级水电站的标志性工程。

藏木水电站的投产,显著提高了西藏电网安全稳定水平和电力保障能力,燃油机组高成本、冬春缺电等“顽疾”得到缓解。同时,西藏的绿电也首次跨出雪域。据统计,仅投运后的半年内,藏木水电站就通过青藏联网工程外送绿电近3亿千瓦时。

此后十余年间,青藏联网工程将丰水期产生的富余水电输向青海,年外送电量由最初的数亿千瓦时跃升至2023年的28.3亿千瓦时。如今,青藏联网工程正进行直流二期扩建,在原有600兆瓦换流容量基础上再增600兆瓦。

通道在延伸,市场也在扩大。2024年4月,西藏首次通过“川藏交流+锦苏直流”组合通道,把清洁水电送至安徽、江苏;同年12月,西藏在北京电力交易平台达成2025年绿色电力年度交易意向,签约电量1500万千瓦时。来自雪域的绿色能源已经进入北京,点亮国家大剧院、闪耀首都博物馆。

今年7月,雅鲁藏布江下游水电工程全面开工,五座梯级电站将拔地而起。未来,电站所发绿电将“以外送为主、兼顾本地”。届时,水电、光伏发电、抽水蓄能与之协同开发,让水电在西藏电力系统中的作用更为显著。

光伏:充足日光惠城乡

每年9月,日喀则的河谷平原地带都会迎来一年中最忙碌的季节,群山环绕的河谷里,金黄的青稞随风飘香,广大农牧民抢抓有利时机,在田间地头忙碌着。

日喀则的河谷平原被誉为西藏“粮仓”,这里土层厚、气候凉润,加之有冰川融水灌溉,具备促进粮食生长的条件。日照充足也是一个关键因素。据统计,日喀则全市年平均日照时间达3182.7小时,6小时以上的年平均日照天数为307天。除了日照时间长,这里的辐射强度也很高——平均年辐射量超过7500兆焦/平方米,是青藏高原太阳能辐射总量最多的地区之一。得益于这一资源优势,日喀则成为西藏最早规模化开发太阳能的地区。

2011年,西藏日喀则一期10兆瓦太阳能光伏工程项目并网发电,这是当时世界海拔最高的城市光伏电站。从2012年开始,日喀则以打造“太阳城”为目标,延伸本地光伏产业链,向供热、照明、交通等多领域辐射。2016年,经国家能源局批复,日喀则市成为第二批国家高比例可再生能源示范城市之一。

桑珠孜区江当乡位于日喀则市东部,距离日喀则市46千米,雅鲁藏布江贯穿东西,是一个以农业为主的乡镇。从2016年开始,这里利用本地丰富的农业和光伏资源,打造了“光伏发电+设施农业+畜牧养殖+休闲观光+光伏储能+光伏扶贫”的发展模式。短短几年中,光伏就助力本地实现了脱贫,也为这里全面推进乡村振兴打下基础。

桑珠孜区将光伏和农业结合发展的模式,也是日喀则打造“光伏+”综合利用示范带的缩影。2016年,日喀则利用创建国家清洁能源示范城市这一契机,重点打造“光伏+生态设施农业”产业扶贫示范园区。近几年,日喀则又将光伏和牧业、供暖等产业相结合,以实现生态保护与经济发展的双赢。

2023年1月,西藏自治区发展改革委印发《关于促进西藏自治区 光伏产业高质量发展的意见》的通知,提出“建立资源开发利益共享机制,加快资源优势与产业融合发展”。此后,西藏积极探索地热供暖、“太阳能+空气能”、“太阳能+电辅助”等多元化发展方式。

仍以日喀则为例,截至目前,这里已有8个高海拔县城实施集中供暖工程,下一步,高海拔县城供暖工程将从“试点”迈向“全域推进”,从“单一技术”走向“多元化探索”。今年5月,位于海拔4700米的日喀则市仲巴县的霍尔巴30兆瓦光储发电项目实现全容量并网发电,项目采用“牧光互补”模式开发建设。一排排高支架的光伏板整齐排列,为牧草生长、牧民放牧活动留下了充足空间,在实现年均发电量约4500万千瓦时的同时,提高了草场资源的利用效率。

截至今年6月,西藏自治区的光伏装机容量已突破500万千瓦,占比仅次于水电。在容量提高的同时,越来越多的地方也像日喀则一样,探索适合自身的光伏应用模式,把充沛的日光化作发展的动能。

风能:潜在资源藏机遇

在阳光被捕获利用的同时,高原的风能也在被科学的力量唤醒。1973年,中国科学院组建青藏高原综合科学考察队,第一次青藏高原综合科学考察随即启动。此后近二十年,我国科学家通过综合考察和科学研究,深入了解青藏高原自然资源的特点,并取得了多项成果。

基于多年的考察积累,西藏的两条主风带得到明确:一条位于藏北高原地区,大致沿那曲—阿里公路一线;另一条则在喜马拉雅山脉与冈底斯山脉之间的山谷地带东段。其中,藏北高原是西藏风能最为丰富的地区,平均年有效风能密度为130~200瓦/平方米,平均年有效风力小时数在4000小时左右。

平均海拔4500米的那曲是西藏的北大门,也是藏北高原风能资源丰富的地区之一。早在2012年,西藏首个并网风电项目就在那曲落地,项目采用了5台单机容量为1.5兆瓦的高海拔试验风力发电机组,总装机容量0.75万千瓦,于2013年11月并网运行。

但由于技术水平有限,加之高寒缺氧、冰冻期长等不利气候因素,西藏此后并未推动大规模的风电项目开发。直到近几年,随着高海拔装备、构网型储能和绿色建造等技术获得突破,西藏的风电开发重新得以加速,大型风电项目在藏北高原陆续落地。

2024年1月,世界超高海拔地区单机容量最大、装机规模最大的风电项目欧玛亭嘎风电场在那曲市色尼区投运,项目总装机容量为10万千瓦,采用25台单机容量为0.4万千瓦的永磁直驱风电机组,每年可生产约2亿千瓦时的清洁电量。目前,这座风电场已经成为那曲市区用电的主要来源。

近年来,更多的研究深化了人们对西藏风能资源特性、形成机理和开发潜力的了解,这为后续高海拔风电开发的模式创新奠定了坚实基础。其中,最值得关注的科研成果来自2017年启动的第二次青藏高原综合科学考察研究。此次考察的重点是过去50年来,青藏高原变化的过程与机制及其对人类社会的影响,其中一项调查是研究与评价青藏高原的风能资源现状。

2022年3月,国家气候中心发布了此次考察的阶段性成果《青藏高原风能资源和开发潜力研究报告》,该成果系统展现了青藏高原风能的独特禀赋。与平原地区风能“昼小夜大”的经典日分布特征截然不同,青藏高原风能受强烈地形-热力耦合驱动,呈现“午后至前半夜大风、后半夜至次日上午小风”的特点。因此,在大比例风光并网的背景下,需要将高原风资源特性纳入“源-网-荷-储”协同规划,通过构网型储能、柔性直流与智能调度技术,守住电力系统安全底线。

报告同时指出,青藏高原60%的风能资源富集于阿里、那曲,但日喀则、山南同样拥有技术可开发量巨大的优质风区,且风向、风速季节互补明显。基于这一结论,更多高原风能可与光伏、水电互补,打造全天候、全季节稳定出力的清洁能源基地,在保障西藏自身绿色供能的同时,为绿电外送提供更多支撑。

地热:巨大能量待释放

风与光之外,西藏的清洁能源版图还有不可忽视的地热。青藏高原地处全球四大地热富集区之一的地中海—喜马拉雅地热带。唐代古籍曾这样描述地热:吐蕃西南有一涌泉,平地涌出,激水高五六尺,甚热,煮肉即熟,气上冲天,像似气雾。

据中国地质调查局《中国地热志(西南卷三)》记载,西藏的地热田以构造裂隙型热储为主,储热岩体多为花岗岩。按埋藏深度和温度等级,区内可划分为水热型、浅层型和干热岩型三大类。其中,水热型资源最丰富、开发价值最高:全区水热活动区(点)达672处,高于150摄氏度的高温水热系统34处,初步估算发电潜力约2900兆瓦。

从20世纪70年代开始,我国陆续开始建设羊八井、那曲、朗久等多个中高温地热发电站。其中耳熟能详的是我国首座水热型地热试验电站——羊八井地热电站。这座电站的首批机组于1975年正式发电,历经三期扩建,共装9台机组(含1985年停运的1号试验机),总装机容量为25.18兆瓦。1993年,羊八井地热电站的发电量一度占拉萨电网的63.45%,显著改善了藏中电网的电源结构。

由于技术所限和设备老化,羊八井电站已于2020年全面停运。然而,西藏地热发电的开发仍在向更大的范围前进——在羊八井东南约55千米的当雄县羊易乡,羊易地热电站接过了这根绿色的“接力棒”。这座2018年建成的电站装机容量达到16兆瓦,每年可减排二氧化碳42万吨,相当于节约标准煤11.6万吨。

作为目前国内海拔最高、技术最新的商业化地热电站,羊易在项目勘查、建设、运行全过程中采取了多种先进的技术手段,如采用了先进的双循环发电系统,利用低沸点工质(如异丁烷)吸收地热水的热量蒸发,推动汽轮机发电,可实现发电效率更高、对环境影响更小的效果;在运行中,电站使用了“只取热不取水”技术,通过一采一灌、同层回灌系统,实现发电尾水100%回灌循环再利用。新技术的应用,不仅将支撑西藏后续地热项目的规模化开发,也将为高海拔地热区的地热开发提供借鉴。

当前,地热发电在西藏电力结构中的占比不足1%,但随着适用于高原高寒地区的中高温热储高效发电技术被研发应用,地热发电的度电成本持续降低,更多项目将有望被开发。

水电水利规划设计总院的研究显示,目前,西藏电力发展存在“丰期弃电与枯期缺电并存、日间弃电与夜间缺电并存”的问题。

与风光的间歇性不同,地热可实现分钟级甚至秒级爬坡,精准响应水风光储多能互补基地日内、年内的峰谷差调节需求。当前,羊易、羊八井等地区的深部热储已被纳入开发,未来西藏地热发电装机容量有望达150兆瓦。地热发电也将在缓解“年内丰枯、日内昼夜的供需矛盾”中发挥作用,助力电力系统安全稳定运行,守护西藏的万家灯火。

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