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“构建新型能源体系”——蜀道集团探索“交能融合”新路径

      四川省具有相对独立的地缘战略环境,具备显著的粮食优势、人口优势以及资源优势,有着完善的产业链配套和基础设施建设。当前,中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局深度互动,经济社会各领域发展深度融合,石油、天然气与特高压都会受到不同程度的影响,四川省的能源安全及能源保障尤为重要。近年来,交通与能源特别是清洁能源的绿色融合发展突飞猛进,呈现出多种形式的绿色能源与多种类型的综合交通之间的多场景融合,将成为高质量基础设施发展体系的重要载体。
      蜀道集团是四川省首家万亿级世界 500 强企业,建设营运高速公路超 10000 公里,全省占比约 80%,铁路 7050 公里全省占比约 70%,构建了新能源“矿产 - 材料 - 交通 - 电力”的闭环产业链。其围绕“交能融合”构建新型能源体系的核心思想,是充分利用交通网沿线风、光、水、氢、生物质等多态能源,构建柔性直流供电廊道,实现源、网、荷、储全要素数据感知,结合人工智能调度预测,完成虚拟电厂与电动车有序调度互动,实现交通能源相融合的能源安全保障。

      依托牵头打造的交通运输部绿色低碳交通强国试点工程——“蜀道集团高速公路与能源融合创新发展试点项目”,进一步促进四川省加快构建绿色低碳交通运输体系,提高交通资产能源化水平,实现交通能源自洽,充分发挥交通与能源融合高质量发展的新特征、新模式,为交通运输行业早日实现“双碳”目标提供重要新质生产力。

高速公路服务区光伏车棚

      高速公路沿线清洁能源综合开发与利用
      依托攀枝花至大理 41 公里高速公路率先试点,利用高速公路沿线服务区、管理区、收费站的建筑屋顶、空地、停车场、附近边坡等位置建设分布式光伏及储能系统,为高速公路提供生产管理用电,同时为下一阶段建设高速公路充电站、交通系统氢能产业等一系列综合用能服务项目提供电力供应。年发电量 422 万度、减少碳排放 3352 吨,攀大高速全面实现公路运营阶段绿电自给,成为全国首个“交通全场景友好型”分布式光储项目。
      按照《四川省高速公路“绿电自给”工程建设规划》发展要求,截至目前,蜀道集团已在 20 余条高速公路陆续建设分布式光伏。在成万高速彭州服务区,已建成“光储充放”示范项目,打造集液冷超充、跟踪型光伏发电、固态锂电储能、智慧双向充放于一体的智慧微电网,大幅提升服务区接纳新能源、分布式电源及多元负荷能力,提高服务区智慧微网调度能力。服务区配置 600kW 液冷超充站 2 套,每套配液冷超充终端 2 台、快充终端 5 台(双枪),服务充电车位 24 个,最大支持充电功率 480kW,实现充电 10 分钟、行驶 600 公里,有效解决充电排队时间长的问题,为新型电气化交通提供应用示范场景。

直流开关站


直流换流站

      交通能源网集群示范建设
      四川省内交通建设已经推进到“三州一市”地区,面临高原山地多、地形复杂、可用地少、建设难度大、桥隧比高、存在大量隧道群等情况,同时存在沿线电网薄弱、工地用电情况复杂、乡村配电网承载分布式新能源和新型负荷的能力薄弱等问题,急需构建安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统,实现乡村配电网柔性化、智能化、数字化转型,从而对新建高速公路建设运营永临结合线路进行替代,从完全依赖国家电网的交流输电、多点交流供电的方式,替代为国网交流单点供电与新型交通能源柔性直流配电的方式,实现新能源高效、长距离的配电,提高高速公路自身清洁电力的供应能力,带动交通能源设施装备的发展。
      依托沿江宁攀高速工程项目,红格“零碳”服务区、横来山隧道群 11 个隧道及沿途充换电负荷,基于新型电力系统的理念,采用交通能源路由器、先进微能源传感器与源网荷储一体化控制系统等绿色低碳先进技术,构建“柔直互联”的多微能源网集群示范。同时也是首个高比例“发、供、用”一体化项目。解决车路协同全路域小功率全覆盖供电需求、大型电动货车大功率低频供电需求、高比例隧道大功率长距离供电需求。
      通过数字化源网车储智能互动,解决分散式电源消纳与分散式负荷供电的难题,形成了高速公路服务区、路面、隧道的直流供电源网荷储标准化设计方案,建成高速公路柔性直流示范工程,实现薄弱电网地区全路域电力贯通、微电网集群互通互联的高比例自洽,全链条推进能源体系“产供储用”与交通“建管养运”协同发展。

攀大高速中坝收费站

      构建高速公路新型能源体系新场景
      一是在高速公路低碳建设场景方面。针对基础设施薄弱的偏远山区,现有电网远不能达到施工负荷需求、难以支撑工程建设用电的实际难题,挖掘路域清洁能源资源禀赋,积极构建清洁能源与高速公路绿色工地的融合,陆续实现清洁能源在工地永临结合、电动车方向储能、新能源污水净化、电能质量管理、新能源低碳临建以及直流隧道通风等方面的技术创新。依托能源综合解决方案推动“零碳工地”打造。
      二是在绿色干线交通货运场景方面,依托综合解决方案推动高速公路充换电网络组网、站网互动综合调度管理示范,进一步加速高速公路电走廊的建设。与宁德时代、一汽、重汽、三一等企业合作,牵头编制了四川省地方标准《纯电动商用车换电场站技术规范》,预计今年内发布。
      三是在高速绿色养护运营场景方面,依托综合解决方案推动高速公路能碳全息感知与实时监测、养路工程机械电动化应用、移动充电及应急保障示范。
      蜀道集团的交能融合综合解决方案构建了交通绿色低碳体系,也突破了面向未来交通的诸多瓶颈问题。推动了多种新型发电技术与交通基础设施深度融合,推动薄弱电网地区全路域电力贯通与电力电子柔性直流化,实现了基于微电网集群与互通互联的高比例自洽,建设营运场景全生命周期的低碳绿色化示范效益。为了进一步促进全省加快构建绿色低碳交通运输体系,提高交通资产能源化水平,实现交通能源自洽,充分发挥交通与能源融合高质量发展的新特征、新模式,为交通运输行业早日实现“双碳”目标提供重要新质生产力。

(作者单位:四川蜀道清洁能源集团有限公司)