交通與新能源擦出火花
5月10日，當絢麗的朝陽(yáng)從地平線(xiàn)上綻放，山東棗菏高速公路濟寧金鄉段道路旁的片片光伏板沐光而起，風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)旋轉，隨著(zhù)一聲“開(kāi)始合閘”，汩汩綠能從這里出發(fā)，通往千家萬(wàn)戶(hù)。
這是我國首個(gè)全路域交能融合示范項目，中國能建葛洲壩集團首開(kāi)先河，將交通與能源創(chuàng )新性融合在一起，打造了交能融合發(fā)展新樣板。
歷經(jīng)100多次模擬實(shí)驗，交能融合新樣板應運而生。
交通與新能源碰撞
會(huì )擦出怎樣的火花?
2022年6月，棗菏高速公路交能融合(源網(wǎng)荷儲一體化)示范工程項目正式啟動(dòng)，一次前所未有的嘗試在這里萌生。
這一大膽的想法源于2020年。當時(shí)，交通運輸部出臺意見(jiàn)，鼓勵在服務(wù)區、邊坡等公路沿線(xiàn)合理布局光伏發(fā)電設施，與市電等并網(wǎng)供電。
“山東省太陽(yáng)能輻照資源豐富，年均日照時(shí)間超過(guò)2000小時(shí)，棗菏高速沿線(xiàn)地形平坦開(kāi)闊，且有充足的路域資源可供使用，開(kāi)發(fā)建設光伏電站較為適宜。”中國能建葛洲壩交投新能源公司負責人李彬說(shuō)，2021年底，葛洲壩集團邁出了建設棗菏高速全路域交能融合項目的步伐。
然而，葛洲壩交投將計劃上報后，相關(guān)負責人提出了反對意見(jiàn)。“因為在高速邊坡施工會(huì )對邊坡穩定性、邊坡植被產(chǎn)生不利影響，太陽(yáng)能光伏板的光反射可能會(huì )干擾駕駛員視線(xiàn)，一旦發(fā)生車(chē)輛沖出隔離護欄的事故，路邊的高壓電設施可能會(huì )對駕駛員造成二次傷害。”該負責人說(shuō)。
為了解決安全隱患，中國能建葛洲壩交投公司委托交通運輸部規劃研究院進(jìn)行安全性評估論證。在實(shí)驗室里，研究人員乘坐不同的交通工具，模擬不同的坐姿、行動(dòng)曲線(xiàn)、炫光角度，歷經(jīng)1年時(shí)間，經(jīng)過(guò)100多次反復實(shí)驗，并出具了安全性評估報告。
棗菏高速交能融合項目技術(shù)負責人高抗清楚地記得，在100米的試驗段上，項目組對設計方案、施工工藝進(jìn)行了數百次試驗、研判、復盤(pán)，最終敲定了設計方案和施工工藝。最后，通過(guò)一連串的實(shí)驗數據和實(shí)驗報告，決定開(kāi)始建設該項目。
據了解，該項目建成后，運營(yíng)期內可累計生產(chǎn)清潔電力約為28.9億千瓦時(shí)，年均發(fā)電量1.36億千瓦時(shí)，每年等效替代標煤約4.1萬(wàn)噸，減少碳排放達11.4萬(wàn)噸。同時(shí)，通過(guò)綠色電力與運力智慧運營(yíng)，滿(mǎn)足交通運輸清潔用能，降低居民出行及貨運運輸成本。
集思廣益
為項目前期施工“破題開(kāi)局”
棗菏高速邊坡多為砂性土、碎石土等素填土為主的長(cháng)線(xiàn)形路基，在這樣的路基上打樁有多難?高抗打了個(gè)比方：“我們就是在一塊豆腐上打洞。”
高抗說(shuō)，從設計、施工、到投產(chǎn)后的運營(yíng)維護，國內都沒(méi)有對應的規范和流程可供參考，他們只能摸著(zhù)石頭過(guò)河。鉆機鉆下去，成孔都困難。一次次打樁，一次次失敗，于是，項目組邀請華中科技大學(xué)、山東大學(xué)的教授專(zhuān)家團隊、施工企業(yè)的技術(shù)團隊，經(jīng)過(guò)審慎考慮和深入比選，最終敲定采用以鋼螺旋樁為主的技術(shù)方案，為光伏區樁基施工"破題開(kāi)局"。
看似簡(jiǎn)單、模式化的施工流程，卻處處布滿(mǎn)荊棘。由于高速路邊坡施工的特殊性，施工機械工作面既不能占用應急通道影響交通，也不能影響高速邊坡穩定性，但正常機械設備卻無(wú)法完成任務(wù)，現場(chǎng)清表和打樁作業(yè)再一次陷入了停滯。
為解決眼前困境，高抗立即組織技術(shù)團隊深入設備廠(chǎng)家及科研院所調研，希望能有企業(yè)生產(chǎn)定制的機械設備，然而跑了10幾家企業(yè)數次碰壁。經(jīng)過(guò)多次溝通交流，一家企業(yè)終于同意生產(chǎn)經(jīng)過(guò)特殊改造的反鏟挖掘機。
“改造后的反鏟挖掘機延長(cháng)挖機臂長(cháng)，并集成擁有用于邊坡光伏清表和打樁施工一體化設備，在格柵網(wǎng)外即可進(jìn)行施工，大大提高了施工效率，解決了光伏邊坡施工技術(shù)難題。”高抗說(shuō)，有了這種“神器”，施工建設工作迅速開(kāi)展。
2022年冬天，北方的風(fēng)凜冽刺骨，為確?；A底座穩定性，20余名施工人員不懼嚴寒開(kāi)展樁基建設、拆裝灌樁模具等作業(yè)。
“最冷的那幾個(gè)月，工人們每天早上7點(diǎn)就開(kāi)始施工，中午就在工地吃飯，一直干到晚上6點(diǎn)多才收工。”棗菏高速交能融合總承包項目部項目經(jīng)理梁德飛說(shuō)，狂風(fēng)席卷著(zhù)砂石，建設者們與風(fēng)競速，緊張有序地安裝光伏區支架、匯流箱、逆變器等設備。
在建設者的努力下，如今，光伏支架深深扎根于高速邊坡中，一塊塊光伏面板迎著(zhù)陽(yáng)光熠熠生輝。
未來(lái)可期
能源管理與智慧交通深度融合
新產(chǎn)業(yè)新賽道，唯有加速跑。2023年2月，項目建設接近尾聲，葛洲壩建設者們卻在“最后一公里”較起了勁。
“我們現有的技術(shù)方案只適合當地特有的地質(zhì)結構和邊坡形狀，要建成可遠期推廣的示范項目，我們必須要創(chuàng )新。”高抗說(shuō)，建設者們暫停匆忙的腳步，潛心研究，在“最后一公里”進(jìn)行了拱形骨架基礎、框格梁基礎、單立柱鉆孔基礎等6種基礎結構方案施工。
據介紹，在棗菏高速公路交能融合項目中，建設者們在交通基建的分布式清潔供能、交通場(chǎng)景下的能源靈活輸送轉換、交通運輸載具的綠色智慧用能、交通場(chǎng)景下的新型儲能與虛擬儲能、交通網(wǎng)與能源網(wǎng)智慧一體化運營(yíng)等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展了示范性探索。
5月10日，李先生開(kāi)車(chē)行至棗菏高速金鄉南服務(wù)區，將手機放在無(wú)線(xiàn)充電桌，10分鐘后便充滿(mǎn)電，無(wú)人超市里，自助掃一掃，商品可領(lǐng)走，這一會(huì )功夫，駕駛的電動(dòng)汽車(chē)電量也充滿(mǎn)了?？|縷陽(yáng)光匯集在光伏車(chē)棚、垂直軸風(fēng)機、屋面光伏上，整個(gè)服務(wù)區實(shí)現100%“綠電”供應和“電中和”運營(yíng)。
“其實(shí)，這些還不是最硬核的產(chǎn)物。棗菏高速交能融合一體化智慧平臺才是交能融合的智能大腦。”高抗說(shuō)，它可以對能源網(wǎng)、交通網(wǎng)和數字網(wǎng)進(jìn)行信息融合和智慧調控。平臺的其中一個(gè)核心功能是源網(wǎng)荷儲一體化調控，可以對高速全域的光伏、儲能、用電負荷和電網(wǎng)進(jìn)行統一協(xié)調控制，使綠電優(yōu)先在高速全域內部消納利用，實(shí)現交通用能綠色化。
“目前交投公司投資建設管理高速公路總里程超過(guò)2700公里，高速公路可利用土地資源多，為探索交能融合業(yè)務(wù)提供了載體。此次金鄉段并網(wǎng)發(fā)電是公司交能融合項目中的第一步，未來(lái)3—5年我們將完成能源管理與智慧交通的深度融合，系統規劃冷鏈倉儲物流、氫能中心等建設。”著(zhù)眼未來(lái)，中國能建葛洲壩交投公司研究院院長(cháng)崔培強躊躇滿(mǎn)志。(鐘 和)
