中国首个泰山站雪下建筑进行多项创新,建成风光储柴智能微电网供电系统

2019-03-12 14:28  来源: 分布式能源网  浏览:  

我国首个南极雪下工程,泰山站雪下建筑进行了多项创新。在深雪之下组装建筑,安装风能-太阳能-柴油发电机-储能电池互补的智能微电网供电系统,柴油发电和新能源系统并网运行,可根据新能源供电量自动调整发电量,从而有效地节约燃油消耗,还可实现远程无人值守供电等系统。
 

“雪龙”号极地考察船载着中国第35次南极科学考察队队员8日下午从南海穿越巴士海峡,继续行进在返回上海的途中。

本次南极科考的一项重要成果,是泰山站二期工程建设顺利完成,在深雪之下组装建筑,安装发电、新能源、污水处理、融雪、远程无人值守供电等系统。作为我国首个南极雪下工程,泰山站雪下建筑进行了多项创新。

 

为何建在雪下?

泰山站位于东南极内陆冰盖伊丽莎白公主地区域,距中山站520公里。这一区域具有典型的内陆气候,风大,吹雪严重。受风场扰动等影响,出现强烈地吹雪等天气时,建筑物面临被积雪掩埋的风险。为减小风阻和有利于大风吹走积雪,泰山站主体建筑整体架空于雪面,此次建设的配套工程则直接选择建在了雪下。

“受南极特殊的气候条件和地理位置影响,各国内陆冰盖考察站建筑都不同程度地出现被积雪掩埋的情况。同时,施工窗口周期短,施工条件有限,也是各国科考建设共同面对的难题。”中国第35次南极科考队泰山站站长姚旭说。

考虑到以上特点,泰山站二期工程采用定制集装箱模块组合形式,将供配电系统、融雪系统、新风加热采暖系统、污水处理系统等,整合在集装箱模块内,实现快速安装,缩短南极现场施工周期。同时,创造性地采用雪下建筑的形式,变被动为主动,有效解决南极建筑被风雪掩埋的难题,最大程度减少对周围地形的影响,保证站区设施长期安全稳定运行。

防水保温效果如何?

雪下建筑保温和防水密封至关重要。中国第35次南极科考队队员、泰山站二期工程现场经理周灵说,由中国宝武集团总承包并设计、中冶集团负责施工的泰山站雪下建筑,利用雪下恒温特点,可减少南极极昼、极夜温差变化对建筑内部温度的影响。

同时,雪下建筑采用定制集装箱模块拼装和双层密封防水方式,有效解决极寒环境中雪下建筑的保温及防水密封。

经测试,泰山站雪下建筑室内外温差达80摄氏度以上,雪下建筑的集装箱拼缝没有出现渗漏现象,集装箱外也没有出现融雪现象,为雪下建筑内各设备安全稳定运行提供了保障。

 

生活用水如何解决?

南极内陆冰雪覆盖,没有液态淡水,生活用水全靠融雪化水解决。雪下工程完成后,融雪水箱给水系统和污水处理系统运行,可集中解决20个科考队员的生活用水。所有用雪由考察队员就地取雪装入融雪水箱,通过化雪设备将雪化成水,再将融水输送至主楼的储水箱。

对于生活污水,有专门的污水处理系统进行处理,回用率达80%以上,可用来洗衣服等,以减少化雪量。对没有循环利用价值的污水,则集中存放在专门的污水收集池内,科考队撤离前通过排污泵排到收集装置中,再运送到中山站进行集中处理。

供电情况如何?

泰山站的供电系统令人眼前一亮,采用的是风能-太阳能-柴油发电机-储能电池互补的智能微电网供电系统,柴油发电和新能源系统并网运行,柴油发电机可根据新能源供电量自动调整发电量,从而有效地节约燃油消耗,提供清洁能源。

由于常规新能源设备在南极内陆无法正常使用,这套供电系统由中国电子科技集团根据泰山站极寒、大风、高海拔、低气压等特殊环境设计特制,通过控制终端对系统进行智能控制。

目前,供电系统工作稳定,为站区科考设备正常供电,这对未来在南极地区大规模使用新能源供电意义重大。

 

无人在现场怎么办?

本次建设中,由东南大学研发的无人值守能源试验系统进行了全方位的功能测试。测试结果显示,由我国自主研发的这套系统能在泰山站高海拔、低温、低气压等极端环境下不间断供电。无人值守情况下,能通过铱星通信实现对本系统的远程监控及遥控操作。

同时,无人值守能源试验系统还具备快速安装及运输方便的特点。目前,测试已完成全部数据收集,为第二阶段正式投入运行打下了良好基础。

 
 “特斯拉是全球电动汽车领域的领先企业,其在中国投资建厂,对于我国新能源汽车及零部件企业,既有竞争挑战,也有合作机遇。” 两会期间,全国政协委员、政协经济委员会副主任,工业和信息化部原副部长刘利华接受本报记者采访时表示,中外企业之间各种形式的交流与合作,将共同推进中国汽车的绿色、可持续发展。

记者:2018年新能源汽车产销形势如何?和国际相比,中国新能源汽车产业有哪些优势和需要解决的问题?鼓励新能源汽车发展还应有哪些实招?

刘利华: 2018年我国新能源汽车产、销量分别为127万辆和126万辆,同比增长59.9%和61.7%,保持了良好发展势头,同时已经建立了相应的新能源汽车发展支持体系。但也要清醒看到,目前新能源汽车在全球范围已进入提速发展阶段,发达国家纷纷调整发展战略、加大扶持力度,全球竞争格局日趋激烈。在这样的环境下,要保持我国新能源汽车产业继续健康发展,在我看来,在技术水平、配套环境、政策体系等方面还要进一步优化完善。

 要坚持创新驱动, 完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的协同创新体系,充分发挥企业主体作用,加快产品升级换代步伐,提升产品市场竞争力。

加快充电设施建设,优化公共充电桩布局 ,研究在新能源汽车专用号牌基础上,给予更多使用环节的优惠措施,提升用户使用体验。

完善扶持政策 ,实施《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,建立新能源汽车市场化发展长效机制,引导地方财政补贴从鼓励购买向支持充电设施建设、补贴充电服务费等使用环节过渡。

健全体制机制 ,完善新能源汽车监管信息平台,建立健全专门安全检查制度、消防救援体系、安全事故调查处理机制等,提高新能源汽车安全运行水平。

记者:有分析称,新能源车企的生产资质门槛依然过高,影响了企业的积极性,双积分制的推出是否是为了弥补这一不利影响?

 

刘利华 《积分办法》于2017年9月27日发布,并于2018年4月1日起实施。我了解到,各主要汽车生产企业都在结合自身情况,加大节能与新能源汽车的研发、生产布局,努力提高汽车节能水平。目前,2018年的积分交易已经结束,企业都反映通过交易促进了互相交流与合作。

近年来,相关部门、各地方精心组织、密切配合,我国新能源汽车产业发展取得显著成效。同时,也要清醒看到,产业发展面临的压力和挑战明显增强,存在行业创新能力不强、产品安全隐患增加等亟待解决的问题。 2017年7月1日正式实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》,适当提高了企业准入门槛、增加了产品质量安全要求,目的就是要推动新能源汽车产业健康持续发展,保障人民生命财产安全和公共安全。

记者:新能源汽车补贴退坡后,行业是否还会保持快速发展?支撑行业发展的动力是什么?

刘利华: 2018年我国新能源汽车产销量突破120万辆,同比增长达60%,继续保持良好势头。 这么快的增长,是在财政补贴逐年退坡的基础上完成的。

据我了解,目前我国新能源汽车产业规模不断扩大,技术水平显著提升,整车和关键零部件均取得长足进步,充电基础设施建设顺利推进,促进推广应用的政策措施稳步实施。《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》顺利实施,新能源汽车市场化发展的长效机制在不断完善。新能源汽车的市场结构逐步优化,乘用车销售占比进一步提高,个人消费市场快速兴起。这些都有力支撑了我国新能源汽车产业的发展。

中国能源报:目前我国动力电池市场出现供应紧张和产能过剩并存的现象。数据显示,2018年中国动力电池的产能已经超过了200GWh,但总体产能利用率却只有40%。如何评价这一现象?

 

记者 随着我国新能源汽车产业的快速发展,我国动力电池产业发展取得积极成效,产能规模和出货量不断增长,技术水平和竞争能力不断提升,产业链体系不断完善,产业布局日益合理。2018年,我国动力电池实际装车量达56.9GWh,同比增长56.3%。从产品结构看,高性能、高质量的高端电池产品市场供不应求、产能不足,低端电池产品的产能过剩。从投资情况看逐渐回归理性,据统计,2018年规划或在建动力电池项目同比下降30%以上,新增产能以大企业为主,中小企业的产能扩建基本停滞;产业集中度大幅提升,2018年动力电池企业数量较2016年下降了一半,宁德时代、比亚迪两家企业的市场占比超过60%,前几大动力电池企业发展势头良好,不少产品获得国外整车企业的规模订单。

面向未来,还应继续将产品质量安全摆在首位,加大技术创新力度,引导社会资本理性投资,加快完善动力电池回收体系建设,不断提升我国动力电池产业整体竞争力,满足新能源汽车健康持续发展需求。

 

记者:2019年1月,特斯拉在上海建立超级工厂,对国内自主新能源车企会产生什么影响?

刘利华: 2018年,我国制定了汽车产业放开外资投资限制的时间表,进一步降低了汽车进口关税,扩大开放的力度前所未有。2019年1月7日,特斯拉上海项目开工建设,成为我国汽车产业进一步扩大开放政策的首批直接受益者。

回顾我国改革开放历程,中国汽车产业一直坚持对外开放的原则,可以说,汽车产业是对外开放的先行者、开拓者、探索者。

近年来,在有关各方的共同努力下,我国新能源汽车产业发展成效显著,产业规模持续扩大,技术水平稳步提升,企业竞争力明显增强,配套环境日益完善,不仅成为全球最大的新能源汽车市场,也影响和带动了全球汽车产业的电动化转型。

特斯拉是全球电动汽车领域的领先企业,其在中国投资建厂,对于我国新能源汽车及零部件企业,既有竞争挑战,也有合作机遇。 在我看来,中外企业之间各种形式的交流与合作,将共同推动中国汽车产业的绿色、可持续发展。

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