“塞上绿电”背后:新能源如何让我们的电更聪明更便宜?

宁夏戈壁滩上,那片蓝色光伏海洋每年减少的碳排放量,相当于种下了数千万棵树。

站在宁夏宁东200万千瓦复合光伏基地,眼前数不清的光伏板犹如一片蓝色海洋。这片建在煤矿沉陷区上的基地,每年可发电37亿千瓦时,满足上百万家庭的用电需求。

更令人惊讶的是,这片曾经的荒地,如今成了全国首个“空、地、底”采煤沉陷区全景监测平台,实现了“绿电+生态”的完美结合。

而今年8月,随着“宁电入湘”特高压工程投产,宁夏的绿电正跨越千里,点亮湖南的灯火。


01 绿电崛起,宁夏样本的启示

宁夏,这个西部省份,如今已成为全国新能源发展的标杆。截至2025年8月,宁夏可再生能源装机规模历史性突破5000万千瓦,占总装机比重达62.6%,光伏发电已取代煤电成为第一大电源。

宁夏的成功并非偶然。其单位国土面积新能源开发强度居全国首位,人均新能源装机居全国前列。这一成就的背后,是宁夏得天独厚的自然资源与政策支持的完美结合。

宁夏的光伏年平均利用小时数约1500小时,风电年平均利用小时数约2000小时。加之广阔的未利用土地资源,为大型光伏、风电项目提供了天然优势。

“强电网、大送端”是宁夏电网的鲜明特征。目前已建成全国首个750千伏双环网骨干网架,银东、灵绍两条直流外送通道运营效率均居全国前列。

“宁电入湘”工程作为我国首条以输送“沙戈荒”风电光伏大基地新能源为主的特高压输电通道,每年可向湖南输送电量超360亿千瓦时,其中新能源电量占比超50%。

02 技术突破,全球首台纯氢燃气轮机投运

就在最近,我国自主研发的全球首台30兆瓦级纯氢燃气轮机“木星一号”机组实现纯氢发电并保持稳定运行。这标志着全球首个30兆瓦级“电—氢—电”实证示范项目从蓝图迈向现实。

该项目融合风电、光伏、电解水制氢系统,构建了 “绿电制绿氢,绿氢再发电”的能源转化模式,有效解决了新能源富余电力消纳的难题。

明阳氢燃项目负责人王永志表示:“本次机组成功实现纯氢发电并稳定运行,对纯氢燃气轮机氢储能系统进行了全链条工程验证,证明了纯氢燃气轮机可作为电网侧灵活调峰、新能源大规模消纳以及长周期储能的重要解决方案。”

与同功率火力发电机组相比,“木星一号”纯氢燃气轮机一年可减少碳排放超20万吨,联合循环一小时发电量4.8万千瓦时,可满足5500个家庭一天的用电需求。

这一技术突破为新能源消纳提供了全新路径。

03 系统变革,电力系统如何变“聪明”?

随着新能源比例快速提高,电力系统面临着前所未有的挑战。我国每三度电就有一度绿电,构建起了横跨中西、纵贯南北,联通海内外的能源基础设施网络。

但新能源的波动性和不确定性对电网安全稳定运行提出了更高要求。

高比例新能源并网导致电网安全稳定运行风险剧增。风电和光伏发电具有间歇性和波动性的特征,而储能是解决新能源发电不稳定的重要工具。

宁夏电网在新能源消纳能力、电力系统灵活性和跨区域调节水平上取得重大突破,为全国高比例新能源消纳提供了示范。

虚拟电厂作为新型电力系统的重要组成部分,正在发挥越来越重要的作用。宁夏的虚拟电厂聚合规模排名国家电网第一,相当于可同时协同调度80万辆新能源汽车充电。

数字化智能化技术正在重塑电力系统运行方式。通过“人工智能+”能源等行业大模型落地应用,有效提升了电力系统智能化水平和可再生能源的消纳能力。

04 储能突破,电力系统的“超级充电宝”

新型储能是解决新能源波动性的关键所在。截至今年上半年,我国新型储能装机规模约9500万千瓦,5年增长了将近30倍,相当于给新型电力系统配上了“巨型充电宝”。

在宁夏石嘴山市平罗县,陶乐第一200兆瓦/400兆瓦时共享储能电站已并入电网。这个由一座座两人多高的“白房子”组成的储能电站,作用与“充电宝”类似,白天存储多余的新能源电力,在晚上分段放电。

储能技术的发展有效弥补了风光发电的间歇性、波动性不足,改善风光发电输入功率的可控性,从而减少弃风弃光。

更为先进的是构网型储能技术。与常规的跟网型技术方案不同,曙光第一储能电站采用构网型技术方案,于2024年3月全容量投运。

“如果电网发生故障,构网型储能电站可以给电网提供惯量支撑,保证系统稳定性。”曙光第一储能电站站长张磊告诉记者。

目前宁夏储能并网容量已突破600万千瓦大关,位居全国第四名,相当于15台30万千瓦火电机组的顶峰能力,能够有效提升新能源利用率。

05 市场机制,绿电如何变成真金白银?

随着全国统一电力市场体系的初步建成,市场化交易电量占全社会用电量超过60%,市场在资源配置中的作用日益凸显。

探索引入容量电价机制,可激发火电厂进行灵活性改造的积极性,推进火电灵活性改造。同时,非清洁电力企业实现碳中和的重要途径之一就是购买绿证抵消自身碳排放和购买碳排放权配额。

宁夏通过“新能源+储能”、“以大代小”、“风光一体化”等模式,推动调峰能力建设紧跟新能源发展步伐,促进新能源场站风光资源、负荷资源、土地资源优势互补。

这些创新模式实现了大数据等高载能产业的高比例绿电供应及新能源的高效协同利用。

绿电优势正加速转化为经济优势。宁夏注重从产业转型升级源头开展降碳、减污、扩绿,推动现代煤化工、新型材料、数字信息等特色优势产业实现集群、集约发展。

预计到2027年,规划特色产业绿电园区共配套建设2447万千瓦新能源,支撑现代煤化工、硅基、铝基产业绿电比例从34.3%提升至60%,大数据算力产业绿电比例提升至100%,并实现特色产业用电成本进一步降低。

06 未来展望,能源革命走向何方?

“十五五”时期是新型电力系统建设承上启下、攻坚突破的关键五年。构建新型电力系统是实现碳达峰目标的关键举措,也是保障国家能源安全、建设新型能源体系的战略支撑。

中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆指出,加快构建新型电力系统需要各方深入合作,共谋共策,持续推进理论创新和实践探索,不断为能源电力高质量发展贡献力量。

需要围绕系统安全、灵活调度、市场机制和数字赋能,推进电源清洁化、电网数字化、负荷柔性化与储能多元化,提升多能互补与协同效率。

加强新能源、新型储能、数字电网等重点领域产学研用协同,实现核心技术自主可控。

同时,积极参与全球能源治理,深化国际产业合作,促进电力产业链供应链融合,共同应对能源与气候挑战。

我国在特高压大电网安全、高温超导输电、可控核聚变等方面取得了一系列原创性的重大成果,以技术突破为引领产业创新发展。这些技术将为未来能源革命提供强大支撑。


宁夏的北地750千伏变电站内,三四十米高的电力设备高高耸立。所有一、二次设备均满足一键顺控操作要求,将操作效率提升至传统模式的四五倍。十多年前这种规模的变电站一般需要20名工作人员,如今只需9名

全国范围内,这样的变革正在加速。预计到2035年,新能源装机占比将达到38%,发电量占比达到22%。到2050年,装机占比会达到55%,发电量占比达到39%。未来,每两度电中就有一度来自新能源。

技术的进步不仅让能源更绿色,也让电力系统更加智能、高效。

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