随行记丨中国追光之旅

来源: 国家电投作者: 日期: 18.09.02

  编者按

  近日,国家电投“光伏行”活动邀请国内主流媒体实地走访多个特色光伏项目。今天由随行的央企非虚构写作计划创始人李理带来他笔下的追光故事。

  李理

  本文作者是开发亚洲新闻奖、两届香港最佳新闻奖以及中非新闻奖得主。2015年凭借“通向蒙巴萨的列车”系列报道获得中国国资委国企好新闻奖。

  有时候,想要在中国看清楚一个产业,你首先得从他们古人的智慧中寻找灵感。 曾经在杭州当官的苏轼写过一篇《日喻说》,开篇就提问,“太阳是什么样的?”

  台风过境虽然给杭州送来了短暂的清凉,可是电网传来的消息却不妙:8月8日,全城电网最高负荷为1421.9万千瓦, 已经很接近历史最高值。随着气温上升,突破1500万千瓦负荷近在眼前。像杭州这样聚集上千万人口中国特大城市还有许多,用电和空气、水、蔬菜一样,是摆在每个中国城市管理者案头的大事。

  光合作用给了地球生命,太阳能则成了现代社会追捧的新能源。杭州古时候的“祝融庙”今天已被同名的金融科技公司所取代,但这恰恰给了我一个启发:追光之旅,最好先从募资大厦隔壁的国家电投浙江分公司生产运营中心开始。梁红是我追光之旅见到的第一个行家,说她是年轻公司的元老一点也不为过。2015年12月30日公司注册成立,那之前她已经是中国中部地区一个大型火力发电厂贵西电厂的车间副主任,“其实我要是啃老本也能把这辈子走完,但我就是看准了光伏产业这几年快速发展,想挑战一下自己。”

  尽管是G20峰会之后来到杭州失去了购房资格,但在中国像梁红这样具有创新精神的人,通常仍会选择长三角和珠三角落脚,这里被誉为中国最有创新活力的地方。许多政策在这里先行先试,而在中共严密的组织人事体系中,具有创新精神的官员也通常会被迅速提拔交流到其他内陆地区。

  梁红服务的公司本身就自带创新光环,作为到浙江耕耘的大型国有发电集团后来者,国电投浙江分公司主营项目都是新能源。在生产运营中心的大屏幕上,一共可以监控124个建在屋顶上的分布式光伏发电项目。

  从传统火电华丽转身到光伏圈的梁红,给我这个几乎没有热动力学知识的人科普起几种光伏发电模式到底有什么不同。建筑光伏一体化屋顶分布式电站(BIPV)是时下最新的技术,通俗点说屋顶就是光伏板,比较适合新建厂房时“一步到位”。

  还有两种是采用彩钢瓦平铺以及水泥屋面固定倾角铺设,后者最常见。最特别的要属在盛产竹子而出名的安吉草荡湖边,高铁穿湖而过的水面电站采用漂浮基础安装光伏组件,预计年发电4219万千瓦时。

  其实,在整个国家电投光伏已有的发电装机版图上,浙江的发电量并不起眼。新疆、内蒙和青海是当仁不让的光伏发电大户,梁红他们身在寸土寸金的浙江,只能把目光投向厂房屋顶这样的地方。

  一度是中国低质量制造代言人的浙江乡村,如今遍地都是民宿,想找到一家仍然运营的工厂不是件易事。“公司把主人看,我为公司当牛干”,一走进安吉长虹制链公司的厂区,就能看到这样鼓舞人心的标语。

  顶着暴晒依次走过车间,上到厂房顶层可以把7兆瓦的屋顶分布式光伏电站一览无余。除了满足工厂的用电外,这个仅用了五个月就建成的电站还源源不断向电网输电。

  和梁红一样,正在屋顶例行巡视检查的河北工人王坡上一份工作也在火电站。由于他所在的公司电解铝项目产能不大,几乎面临被市场淘汰的命运。眼看着到手工资从5000元人民币直线降到3000元人民币,用手指着不远处成片的光伏板,王坡说,“我知道现在(政府)对光伏的补贴没有了,但需求会越来越大。”

  数据佐证,截至今年7月底,浙江分布式光伏实现并网运行项目近18万个,并网容量771.655万千瓦,并网项目数量和容量领先中国其他省市。

  王坡脚下是机器运作的工厂,背景是绿色的竹海,绿水青山源源不断变成金山银山。转过身,我看见他身后有一张项目告示牌,里面藏着绿色发电的秘密:每年节约标准煤2649吨,每年可减少排放烟尘约1081吨、二氧化硫约198吨、二氧化碳约6602吨、氮氧化物约99吨。

  北京来电

  2010年12月31日,国家电投江苏公司相关负责人一连错过从北京打过来的电话。当时他正忙着利用中电国际大丰风场的风机土地间隙建设20兆瓦光伏电站。电话终于接通了,那头是集团公司的高层,直到一再确认“真的并网投产”,紧接着是四个字“祝贺你们”。

  和浙江一样,江苏也是中国人口稠密和土地稀缺的地方,发展光伏最大的问题就是用地不足。此外,江苏还是中国光伏企业扎堆的地方。 从杭州一路往北经过苏州,趁着夜色我的车驶入了盐城市区,看来我的追光之旅第二站选择江苏选对了。

  2009年7月这家公司成立,相对于“另起炉灶”,他们选择了“同发展、省资源、共利益”的光伏综合开发模式。大丰项目在2010年12月初开工,当月月底就实现了并网投产。

  说起后来一个又一个新能源项目,国家电投江苏新能源公司总经理毛希玮如数家珍:常熟屋顶光伏,2011年12月29日并网。首创建湖“渔光互补”,2011年12月29日并网。2013年滨海一期头罾、滨淮、振东、淮海四个陆上风电项目“当年立项、当年核准、当年开工、当年投产”。2014年,东海马陵山丘陵项目投产。2015年,贾汪江庄低风速示范项目投产,开辟山地风电的新局面。2016年,涟水屋顶光伏项目投产。2017年,滨海三期项目于2月27日并网发电、高邮三期2兆瓦光伏项目于6月底顺利投产。

  盐城是中国革命者的圣地,城市核心区挺立着一座新四军纪念馆,来这里参观的游客络绎不绝。今天,盐城还发生了一场光伏生产运营的“革命”。在市中心一幢俯瞰城市风貌的写字楼中,国家电投第一家远程集中控制中心就坐落于此。24小时有人值守的这个大约一百平方米的空间背后是光伏完全不同于火电和水电的管理模式。

  1875年,法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂,标志着电力时代的到来。1949年以后,中国把发展火电作为国民经济的重要组成部分,“一五”计划一共规划了24个电力项目,除了位于中国东北的丰满水电站外,其余均为火电。然而,在2018年这个“十三五”计划中期,全中国的火电企业因煤价上涨、发电成本上升, 亏损面接近一半,光伏产业成为能源革命的新宠。

  为什么要集中化管理?我的疑问在盐城得到了解答:随着新能源规模快速扩张,首先必须要解决“点多面广”带来的管理问题。其次是因为新能源电站大部分地处偏远,环境恶劣,生产生活条件较差,为改善员工工作生活条件,留出人才。此外,跨区域发展项目增多还带来管理链条长、成本高以及市场营销等工作统筹协调困难的问题。最后, 新能源本身具有单站规模小、管理人员少,且设备自动化程度高、数据量大的特点,亟需借助信息化技术将各分散的电站集约化管理,促进管理水平提高。

  从卫星图上看,盐城附近的河网密布,滩荡一片又一片。在一个闷热的下午,我沿着小路走进建湖县的一片鱼塘。曾有一个笑话是这样说的,分辨一个人是中国人还是外国人,就看他会不会吃。特别是在经济富庶的江苏,一切和美食有关的东西都会令人格外兴奋。

 

  光伏在这里也不例外,我眼前的鱼塘上有许多光伏板,整个区域由江苏省农科院整体规划设计,中国水产科学研究院淡水渔业中心也提供了技术支援。

  毛希玮和我一边走一边说,这个“渔光互补”项目的建成,充分发挥“一种资源、三种产业”的叠加优势,养殖适合在电池板下“躲太阳”的喜阴鱼类,实现了养殖业的规模化经营和高附加值产出,建成了一产养殖,二产工业光伏发电、三产服务业观光旅游为一体的的省级“渔光互补”产业园。

  必须承认的是,和光伏这个略有科技感的词相比,大部分的人对池塘里的美味更感兴趣。这日的晚餐自然少不了小龙虾,当然主人还不忘滔滔不绝地推介光伏养殖池里其他美味:“四大家鱼”,还有一种叫 中华绒螯蟹的新品种“诺亚1号”。毛希玮邀请我下次一定晚上再来,我没有丝毫犹豫就点头答应了,因为那个理由实在太诱人:很多螃蟹到了晚上都从池塘溜上来。

  南下南下

  列宁曾经说过,苏维埃政权加电气化就是共产主义,这句话曾深刻影响李鹏,这名从电力工程师做到政府总理的领导人基层生涯是从吉林开始的。吉林是东北的电力重镇,在“投资不过山海关”的言论甚嚣尘上的今天,有一家吉林能源企业吉电股份却不断外闯,他们最新南下的地方是淮南。

 

  从盐城到淮南,车行不过六个小时,从高速休息区的配置却能明显感觉到江苏和安徽经济差距。进了淮南市区,一种昔日落寞的工业城市陈旧感扑面而来。

  现代地质勘探证明,淮南是扬子板块与华北板块的交汇处,两大板块的相互推挤,形成了舜耕山、上窑山、八公山等低山丘陵。在力的作用下,两大板块衔接处形成了一系列复杂的地质构造,褶皱、逆掩断层等现象多见。

  淮南从来不避讳说自己是采煤沉陷区,通过地方政府官方网站关键词查询“沉陷区”,有近千条各式各样的消息。2016年9月,潘阳漂浮式光伏项目吉电股份与一家民营企业阳光电源合作,在沉陷区的湖泊中开发了漂浮式光伏项目。

  从公路拐到乡间小路,不久后就看到一个用红色和蓝色浮块搭建的简易码头。平时少有人来,从周边景区开小艇的船夫已经在等我了。这真是顶大的湖泊,可惜水里重金属多少有些超标,绿色的水葫芦肆意蔓延,还有些白色水鸟不时挥动翅膀,带起丝丝涟漪。

  马达轰鸣,不一会儿眼前开阔的水面已经仅剩下一条笔直的水道,两侧是搭建在漂浮体上的光伏板。国家电投吉电股份华东新能源公司总经理王浩今天是我的向导。他说, 与传统光伏电站相比,漂浮式光伏电站将光伏发电组件安装在水面漂浮体上,具有不占用土地资源、减少水量蒸发、抑制藻类生长的作用,同时水体对光伏组件及电缆的冷却也可有效提高发电效率。

  吉电股份是国家电投集团在东北区域的唯一一家以发电、供热为主营业务的综合能源类上市公司,这个公司目前在役和受托管理总装机容量为693万千万。

  走出山海关背后其实是一种战略抉择。“十二五”初期,面对火电利用小时持续下降、风电严重弃风的困境,吉电股份高层提出以风能、太阳能为发展重点的清洁能源战略构想,即到2020年实现清洁能源装机容量1000万千瓦的战略目标。确定“走出去”发展新路径,即“跳出吉林,发展吉电”,为推进公司产业结构转型升级做好顶层设计。

  2011年,吉电股份收购瓜州风电51%的股权。后来他们则用半年多的时间,完成了青海格尔木和甘肃临泽光伏项目,创造了当年建设、当年投产、当年盈利的业界记录。在股权并购方面,2014年8月, 国家电投旗下江西新能源公司51%股权成功并入吉电股份,收购风电资产总装机容量为250.5兆瓦。

  王浩称, 漂浮式光伏项目应用了很多新技术,如浮体材料选择和运维通道设计等。他们还对于每个标准发电单元进行详细的风浪流模拟计算,为设计锚固系统及浮体结构的设计提供依据,保证漂浮方阵的安全运行要求。

  我小心翼翼地踩在漂浮块上,生怕一不小心栽进水里。王浩提醒我最好不要两个人同时站在一块板上,“我们用地锚桩加带护套钢绳与附体方阵边缘加强件连接,每个方阵每隔6米左右设置锚固点,缆绳留住余量以保障受力均匀安全可靠。”

  工程术语稍微让人心安,但我还是忍不住加快步伐赶紧回到大一点的漂浮物上。登上小船前,我又仔细看了看像大船一样负载在水上的逆变升压浮台。通体船用钢板配有五个压载浮箱,可通过注水、抽水等方式来方便调节浮台平衡,提高浮台稳定性,这可谓永不沉没的水面电站。

  站在湖心,城市天际线像海市蜃楼,稍微近一点的是已经停摆的运煤传输带。阳光透过云层,夕归的渔人李金超准备收起这天的渔获,“煤炭开采导致环境污染和地块沉陷严重,我们只好另谋生路。自从这里建起了光伏电站,环境改善了,我们又可以回来打渔了,而且还可以上班赚钱”。

  原以为在因煤而陷入低谷的小城中,人们也不会太志得意满。可是听到他这话,我觉得自己太武断了,正如中国哲学说的天无绝人之路,煤采完了光还有,人生况味不过是轮回的金木水火土罢了。

  荒漠光海

  趁着台风没来,我赶紧从淮南到合肥,赶上一班从海南岛经停北飞的航班。24小时在长春短暂停留,隔日我已经到中国青海的省会西宁。

  从机场到市区,光伏太阳能路灯和巨型的输变电网不断从窗外闪过,提醒我这座海拔高度2200多米的城市是不折不扣的光城。2016年8月,中国最高领导人习近平在青海考察时也说,“青海日照充足,光照资源富集,同时有大面积隔壁荒滩,发展光伏发电产业,具有得天独厚条件。”

  上一次来青海,我从倒淌河直奔青海湖。这一次我把目的地定在专门为光伏项目而修建的“塔拉滩”高速出口,那里有全世界最大的水光互补光伏电站,开发者是国家电投黄河公司。

  所谓水光互补,就是当太阳光照强时,用光伏发电,水电停用或者少发。当天气变化或夜晚的时候,就可以通过电网调度系统自动调节水电发电,以减少天气变化对光伏电站发电的影响,提高光伏发电电能的质量,从而获得稳定可靠的电源。1989年全部四台机组落成的龙羊峡水电站被写在中国中学生的地理课本里,这座黄河上游第一个水电站承载了一代中国人的精神符号。

  塔拉滩是蒙语“有草原的平台”的意思,这个平台可不是人们想象中容纳一桌一椅的样子。到底这个平台有多大?从长春工程学院毕业后就来到青海的宦兴胜,如今是国家电投黄河公司海南新能源发电部维护中心副主任,他告诉我整个区域相当于一个新加坡国土面积。

  我的车一路在光伏板中穿行,突然不远处出现了一个像机场塔台一样的白色高塔,让人以为荒漠中有一座机场。开到眼前才发现,这是一座观察塔,乘电梯到顶部平台,我惊呼:这哪里是什么发电站,这分明是一片光伏板组成的蓝色海洋,白色的升压站则像极了海中的帆船。极远处是连绵起伏的山脉,要不是宦兴胜和我说话,出神的我真以为是到了哪部好莱坞科幻片的片场,“青海省的光伏将近一半都规划在海南州,海南州的六成是国家电投黄河公司的。”

  由于平台实在太大,宦兴胜他们用数字给这片光伏的海洋编号,现水光互补电站从1号区域一直编到了14号区域。在靠近高塔的地方规划成了采用天文追光技术的光伏实证基地。

  中国古代《山海经》中记载了一个夸父追日的故事,说的是夸父族其中一个首领想要把太阳摘下,放到人们的心里面,于是就开始逐日。他口渴的时候喝干了黄河、渭水,准备往北边的大湖去喝水,奔于大泽路途中被渴死。个中描述像极了我站的这个地方,只是故事的主角从神话人物变成了实实在在的光伏科技。

  “百兆瓦太阳能发电实证基地是全球唯一一个最大规模的太阳能发电综合技术的实证试验基地,不仅对整个太阳能光伏电站各种技术进行实际考证,甚至为中国乃至全球太阳能领域的发展都将做出重要的贡献。”国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰在项目验收时对实证基地评价道。

  这片包括六个功能区的实证基地囊括了国内外光伏知名制造商生产的组件、逆变器等,涵盖国内外多种最先进的技术,选用26种组件、21种逆变器,17种支架,展示30种设计理念、15种新设备、30种新材料以及4种电池的储能技术,是目前国际上光伏组件种类及系统运行方式最全、容量最大的实证性研究基地。

  “这里以前全是荒漠沙地,自从发展光伏产业后,生态环境发生了很大变化。” 共和县铁盖乡哈汗土亥村村民马生兴如是说。我发现,青海有很多寓意美好的地名,如互助、共和、民和以及平安等等。可是,正如很多中国人告诉你“慢慢吃”,“慢慢聊”,“慢慢看”时说这话的人自己行色匆忙一样,这样美好的名字背后通常是贫困。

  绵延的光伏板一定程度上改变了贫困,首先是减少了蒸发量降低了风速从而延缓了荒漠化,紧接光伏电站的所有组件月度清洗工作全部交给了贫困牧民, 水汽让荒漠长了绿草,昆仑雪菊、紫苏也出现在光伏板下。

  我问宦兴胜,像他们这样都是年轻人的团队最喜欢这里的是什么?他似乎一时答不上来,后来想了想说傍晚夕阳挺美的。在我眼中无比浪漫的白色光塔,常年在这里工作的工程师们甚至不会给它起个名字。我记得以前写在沙特工作的海外工程人,他们常说“只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生”。看来,在青海高原上的电力工程师也是如此。

  趁着天光还亮,我离开了这片蓝色光海。本来想着就这样结束这趟追光之旅,但脑海中突然多出了一个想法:过去十几天,我确实了解了一些光伏发电知识,但光伏板到底从何而来?

  西部硅谷

  美国加利福尼亚州的旧金山经圣克拉拉至圣何塞近50公里的地盘,由于早年布局电子工业,今天成了吸引全球创业者的“硅谷”。稍微有点化学常识的人都会背“氧硅铝铁”,硅是地球上仅次于氧的第二元素,高纯度硅就是生产光伏板晶片的原料。

  在西宁的东部,也有一个“硅谷”,金硅路上各种从事硅产业的公司一家挨着一家。我走进国家电投黄河水电公司新能源分公司的大门,一身蓝色工作服的秦榕已经在大门口等我了。秦榕本来在甘肃学习食品工程,毕业后来到西宁,见证了这家公司的起步。

  2006年硅片价格一飞冲天,每吨价格可以达到几百万美金。这家公司看准了市场机会,用美国技术改良西门子法从事多晶硅生产,是中国第一家成套引进技术的千吨级电子多晶硅项目,完全实现了闭路循环,产品质量按照国际半导体级水平设计。

  秦榕是典型从技术走向管理岗位的人才,她的成就还体现了中国职场上的性别平等。走在花园一般的工厂道路上,我和她开玩笑说,以前中国有个女副总理吴仪也是搞石油化工出身,秦榕连连摆手道,“还差得远”。

  我下意识地觉得她这话有两层意思,一是说她个人还要努力,二是指中国的硅晶市场。硅的生产链从原料到多晶硅棒再到多晶硅块,之后按照用途可分为两类,一种是为生产电子电路产品的硅晶圆片,另一种是光伏级的电池片,前者对技术和资本投入要求极高。打一个比方,从硅晶圆片到电路刻蚀再到测试封装,每一个环节的投入都要在前一个环节上加一个零。

  分管市场销售的秦榕对中国硅市场了如指掌,她说最困难的是客户面对国产产品的犹豫。从2010年投产后的三年,这家工厂批量销售电子级多晶硅。从2014年到2017年,年平均销售电子级多晶硅超过200吨,占国内市场的一成,“我们的目标是到2020年,用于集成电路大尺寸多晶硅产量达到每年2000吨,市场占有率达到3成。”在硅的下游,经过这几年的努力,一些企业的仓库已少见韩国、美国的产品,取而代之的是打上“黄河新能源”标签的国产货。

  秦榕他们把发展重点放在集成电路上背后最直接的原因是今年中国能源管理部门推出的最新规定。这份5月31日发布文件被业界简称““531”新政。这项新政收缩了光伏电站指标,降低了补贴标准,导致今年下半年中国市场光伏新增装机规模断崖式下跌,供需矛盾凸显,加速了中国光伏制造业的产能更替、优胜劣汰。

  在市场倒逼效应下,中国光伏制造业正处在供需再平衡过程中,竞争力不足的光伏企业将面临挤出效应,从市场退出。

  在国家电投黄河水电公司新能源分公司的餐厅中,显眼位置张贴着一则通告。

  “……分公司成本压力进一步提升,挑战也伴随着机遇,新政的实施坚定了我们全面开拓市场,走市场化道路的决心,明确了分公司主要产品是集成电路用多晶硅材料的目标定位,促进了分公司工艺改造和技术攻关工作深入开展,加速了分公司管理机制不断优化改进和转型升级的步伐。”

  虽然说要着力发展集成电路,但这也绝非一朝一夕之事。在秦榕他们工厂对面是国家电投太阳能电力公司西宁分公司,主要从事太阳能硅片、电池和组件的研发和制造。两年前的8月,中国最高领导人走进这家工厂,在生产线上他亲手拿起了一幅电池片。如今这个被中国影响力最大新闻节目《新闻联播》记录的场景在门厅反复播放。在一些关键岗位的生产线上,放大的照片也贴在显眼位置,这似乎是西方人不太能理解的有效激励方式。

  数据证明,这个工厂在过去两年内的一些关键技术和生产指标都有了大幅进步。硅片切缝技术每公斤出片数增了7片,硅片产能大幅提升了60%,硅片成本则降低了52%。电池转换效率提高了3.2个百分点,每瓦组件成本则降低了43%。

  西方人有时常想不明白为什么中国人会进步神速,其实答案非常简单,依靠“人”。我发现,每个生产车间墙上都贴着表扬板,红底的照片里大多数是年轻男性,下面写着名字和主要工作成绩。

  赵发腾:配合主操作手工作团结同事,认真学习积极工作,在提升产量方面,配合工艺设备工作单线产量突破1.5万片,碎片率降低至0.1%。

  彭室皓:在工作中踏实肯干,尽职尽责,对新增工序背钝化产量作出重大贡献。单线突破3.2万片。

  这是极其典型的中国管理方式,当然在他们背后还有一股科技创新的动力。我的工厂之旅在二楼一间以“董鹏”命名的职工创新工作室结束了。董鹏如今成了这家公司的总经理,他是太阳能电池创新的领头人。说是工作室,其实真正的创新就在工厂里。2018年他们开展的创新项目大到电池第十代工艺开发,小至热排风口改造,足有上百项。

  快离开工厂的时候,我又看了一眼外墙上挂的两行口号,上面一行是经济发展,下面一行是生态保护。中国已经在巴黎气候大会上承诺减排,而光伏看来就是在人类经济活动和自然保护之间的最佳能源平衡桥梁。

  触摸温暖

  8月10日,美国宇航局将在卡纳维拉尔角空军基地发射帕克太阳探测器,它将成为有史以来第一艘飞越太阳日冕层的宇宙飞船,为科学家提供这个神秘恒星最清晰照片。太阳给了地球生命,如今光伏技术又给了经济活动源源不断的清洁能源。

  从西宁离开三天后,我搭乘最新款的空中客车A350型号飞机回到北京。在航程中的我自忖比月初更懂得光伏了,一切和光伏有关的新闻似乎也更能引起我的兴趣:“欧盟对华光伏双反将于9月3日取消”、“香港光伏上网电价补贴计划启动”。

  许多去了四川藏区的朋友回来告诉我说,光伏成了扶贫的最佳选择。据说藏族是离太阳最近的民族,今年4月,国家电投红原光伏扶贫电站建成投运,成为四川省首个光伏扶贫电站。今年6月,国家电投干子新那伽光伏扶贫电站建成投运,成为四川藏区规模最大、扶贫人口最多的光伏扶贫电站。目前,阿坝红原县、甘孜石渠、色达、新龙等四县纳入光伏扶贫范围的11649名贫困群众,已经分享到光伏发电带来的红利。

  苏轼作《日喻说》勉励后人不断从实践中求真知。我的中国追光之旅经验也告诉我,中国的光伏产业正不断超越挑战自我。

  在静谧的机舱中,望着窗外一轮明月,我写下故事的最后一行字:明天太阳又从东方升起,她默默给了所有人温暖,也给了贫困和无力者希望。

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