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中國首個泰山站雪下建筑進行多項創新,建成風光儲柴智能微電網供電系統

2019-03-12 14:28  來源: 分布式能源網  瀏覽:  

我國首個南極雪下工程,泰山站雪下建筑進行了多項創新。在深雪之下組裝建筑,安裝風能-太陽能-柴油發電機-儲能電池互補的智能微電網供電系統,柴油發電和新能源系統并網運行,可根據新能源供電量自動調整發電量,從而有效地節約燃油消耗,還可實現遠程無人值守供電等系統。
 

“雪龍”號極地考察船載著中國第35次南極科學考察隊隊員8日下午從南海穿越巴士海峽,繼續行進在返回上海的途中。

本次南極科考的一項重要成果,是泰山站二期工程建設順利完成,在深雪之下組裝建筑,安裝發電、新能源、污水處理、融雪、遠程無人值守供電等系統。作為我國首個南極雪下工程,泰山站雪下建筑進行了多項創新。

 

為何建在雪下?

泰山站位于東南極內陸冰蓋伊麗莎白公主地區域,距中山站520公里。這一區域具有典型的內陸氣候,風大,吹雪嚴重。受風場擾動等影響,出現強烈地吹雪等天氣時,建筑物面臨被積雪掩埋的風險。為減小風阻和有利于大風吹走積雪,泰山站主體建筑整體架空于雪面,此次建設的配套工程則直接選擇建在了雪下。

“受南極特殊的氣候條件和地理位置影響,各國內陸冰蓋考察站建筑都不同程度地出現被積雪掩埋的情況。同時,施工窗口周期短,施工條件有限,也是各國科考建設共同面對的難題。”中國第35次南極科考隊泰山站站長姚旭說。

考慮到以上特點,泰山站二期工程采用定制集裝箱模塊組合形式,將供配電系統、融雪系統、新風加熱采暖系統、污水處理系統等,整合在集裝箱模塊內,實現快速安裝,縮短南極現場施工周期。同時,創造性地采用雪下建筑的形式,變被動為主動,有效解決南極建筑被風雪掩埋的難題,最大程度減少對周圍地形的影響,保證站區設施長期安全穩定運行。

防水保溫效果如何?

雪下建筑保溫和防水密封至關重要。中國第35次南極科考隊隊員、泰山站二期工程現場經理周靈說,由中國寶武集團總承包并設計、中冶集團負責施工的泰山站雪下建筑,利用雪下恒溫特點,可減少南極極晝、極夜溫差變化對建筑內部溫度的影響。

同時,雪下建筑采用定制集裝箱模塊拼裝和雙層密封防水方式,有效解決極寒環境中雪下建筑的保溫及防水密封。

經測試,泰山站雪下建筑室內外溫差達80攝氏度以上,雪下建筑的集裝箱拼縫沒有出現滲漏現象,集裝箱外也沒有出現融雪現象,為雪下建筑內各設備安全穩定運行提供了保障。

 

生活用水如何解決?

南極內陸冰雪覆蓋,沒有液態淡水,生活用水全靠融雪化水解決。雪下工程完成后,融雪水箱給水系統和污水處理系統運行,可集中解決20個科考隊員的生活用水。所有用雪由考察隊員就地取雪裝入融雪水箱,通過化雪設備將雪化成水,再將融水輸送至主樓的儲水箱。

對于生活污水,有專門的污水處理系統進行處理,回用率達80%以上,可用來洗衣服等,以減少化雪量。對沒有循環利用價值的污水,則集中存放在專門的污水收集池內,科考隊撤離前通過排污泵排到收集裝置中,再運送到中山站進行集中處理。

供電情況如何?

泰山站的供電系統令人眼前一亮,采用的是風能-太陽能-柴油發電機-儲能電池互補的智能微電網供電系統,柴油發電和新能源系統并網運行,柴油發電機可根據新能源供電量自動調整發電量,從而有效地節約燃油消耗,提供清潔能源。

由于常規新能源設備在南極內陸無法正常使用,這套供電系統由中國電子科技集團根據泰山站極寒、大風、高海拔、低氣壓等特殊環境設計特制,通過控制終端對系統進行智能控制。

目前,供電系統工作穩定,為站區科考設備正常供電,這對未來在南極地區大規模使用新能源供電意義重大。

 

無人在現場怎么辦?

本次建設中,由東南大學研發的無人值守能源試驗系統進行了全方位的功能測試。測試結果顯示,由我國自主研發的這套系統能在泰山站高海拔、低溫、低氣壓等極端環境下不間斷供電。無人值守情況下,能通過銥星通信實現對本系統的遠程監控及遙控操作。

同時,無人值守能源試驗系統還具備快速安裝及運輸方便的特點。目前,測試已完成全部數據收集,為第二階段正式投入運行打下了良好基礎。

 
 “特斯拉是全球電動汽車領域的領先企業,其在中國投資建廠,對于我國新能源汽車及零部件企業,既有競爭挑戰,也有合作機遇。” 兩會期間,全國政協委員、政協經濟委員會副主任,工業和信息化部原副部長劉利華接受本報記者采訪時表示,中外企業之間各種形式的交流與合作,將共同推進中國汽車的綠色、可持續發展。

記者:2018年新能源汽車產銷形勢如何?和國際相比,中國新能源汽車產業有哪些優勢和需要解決的問題?鼓勵新能源汽車發展還應有哪些實招?

劉利華: 2018年我國新能源汽車產、銷量分別為127萬輛和126萬輛,同比增長59.9%和61.7%,保持了良好發展勢頭,同時已經建立了相應的新能源汽車發展支持體系。但也要清醒看到,目前新能源汽車在全球范圍已進入提速發展階段,發達國家紛紛調整發展戰略、加大扶持力度,全球競爭格局日趨激烈。在這樣的環境下,要保持我國新能源汽車產業繼續健康發展,在我看來,在技術水平、配套環境、政策體系等方面還要進一步優化完善。

 要堅持創新驅動, 完善以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的協同創新體系,充分發揮企業主體作用,加快產品升級換代步伐,提升產品市場競爭力。

加快充電設施建設,優化公共充電樁布局 ,研究在新能源汽車專用號牌基礎上,給予更多使用環節的優惠措施,提升用戶使用體驗。

完善扶持政策 ,實施《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》,建立新能源汽車市場化發展長效機制,引導地方財政補貼從鼓勵購買向支持充電設施建設、補貼充電服務費等使用環節過渡。

健全體制機制 ,完善新能源汽車監管信息平臺,建立健全專門安全檢查制度、消防救援體系、安全事故調查處理機制等,提高新能源汽車安全運行水平。

記者:有分析稱,新能源車企的生產資質門檻依然過高,影響了企業的積極性,雙積分制的推出是否是為了彌補這一不利影響?

 

劉利華 《積分辦法》于2017年9月27日發布,并于2018年4月1日起實施。我了解到,各主要汽車生產企業都在結合自身情況,加大節能與新能源汽車的研發、生產布局,努力提高汽車節能水平。目前,2018年的積分交易已經結束,企業都反映通過交易促進了互相交流與合作。

近年來,相關部門、各地方精心組織、密切配合,我國新能源汽車產業發展取得顯著成效。同時,也要清醒看到,產業發展面臨的壓力和挑戰明顯增強,存在行業創新能力不強、產品安全隱患增加等亟待解決的問題。 2017年7月1日正式實施的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》,適當提高了企業準入門檻、增加了產品質量安全要求,目的就是要推動新能源汽車產業健康持續發展,保障人民生命財產安全和公共安全。

記者:新能源汽車補貼退坡后,行業是否還會保持快速發展?支撐行業發展的動力是什么?

劉利華: 2018年我國新能源汽車產銷量突破120萬輛,同比增長達60%,繼續保持良好勢頭。 這么快的增長,是在財政補貼逐年退坡的基礎上完成的。

據我了解,目前我國新能源汽車產業規模不斷擴大,技術水平顯著提升,整車和關鍵零部件均取得長足進步,充電基礎設施建設順利推進,促進推廣應用的政策措施穩步實施。《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》順利實施,新能源汽車市場化發展的長效機制在不斷完善。新能源汽車的市場結構逐步優化,乘用車銷售占比進一步提高,個人消費市場快速興起。這些都有力支撐了我國新能源汽車產業的發展。

中國能源報:目前我國動力電池市場出現供應緊張和產能過剩并存的現象。數據顯示,2018年中國動力電池的產能已經超過了200GWh,但總體產能利用率卻只有40%。如何評價這一現象?

 

記者 隨著我國新能源汽車產業的快速發展,我國動力電池產業發展取得積極成效,產能規模和出貨量不斷增長,技術水平和競爭能力不斷提升,產業鏈體系不斷完善,產業布局日益合理。2018年,我國動力電池實際裝車量達56.9GWh,同比增長56.3%。從產品結構看,高性能、高質量的高端電池產品市場供不應求、產能不足,低端電池產品的產能過剩。從投資情況看逐漸回歸理性,據統計,2018年規劃或在建動力電池項目同比下降30%以上,新增產能以大企業為主,中小企業的產能擴建基本停滯;產業集中度大幅提升,2018年動力電池企業數量較2016年下降了一半,寧德時代、比亞迪兩家企業的市場占比超過60%,前幾大動力電池企業發展勢頭良好,不少產品獲得國外整車企業的規模訂單。

面向未來,還應繼續將產品質量安全擺在首位,加大技術創新力度,引導社會資本理性投資,加快完善動力電池回收體系建設,不斷提升我國動力電池產業整體競爭力,滿足新能源汽車健康持續發展需求。

 

記者:2019年1月,特斯拉在上海建立超級工廠,對國內自主新能源車企會產生什么影響?

劉利華: 2018年,我國制定了汽車產業放開外資投資限制的時間表,進一步降低了汽車進口關稅,擴大開放的力度前所未有。2019年1月7日,特斯拉上海項目開工建設,成為我國汽車產業進一步擴大開放政策的首批直接受益者。

回顧我國改革開放歷程,中國汽車產業一直堅持對外開放的原則,可以說,汽車產業是對外開放的先行者、開拓者、探索者。

近年來,在有關各方的共同努力下,我國新能源汽車產業發展成效顯著,產業規模持續擴大,技術水平穩步提升,企業競爭力明顯增強,配套環境日益完善,不僅成為全球最大的新能源汽車市場,也影響和帶動了全球汽車產業的電動化轉型。

特斯拉是全球電動汽車領域的領先企業,其在中國投資建廠,對于我國新能源汽車及零部件企業,既有競爭挑戰,也有合作機遇。 在我看來,中外企業之間各種形式的交流與合作,將共同推動中國汽車產業的綠色、可持續發展。

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