新疆高速公路自洽能源系統的應用實踐

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新疆高速公路自洽能源系統的應用實踐: 作者：文/圖｜長安大學沙愛民新疆交通投資(集團)有限責任公司孫澤強來源：《中國公路》時間：2023-11-15

自改革開放以來，我國公路交通的發展取得了非常大的成就，在世界上引起了巨大關注。公路交通系統的總體特點是量大、線長、輻射廣，同時能源消耗巨大，是社會三大碳排放源之一，給交通領域“碳中和”帶來巨大挑戰。

隨著新能源技術的發展，高比例開發利用路域清潔能源，建立交通自洽能源系統，為破解交通“雙碳”目標提供了有力武器。因此，國家各部委和地方發布了大量綱領性文件和指導性意見，但是目前各地仍處于探索階段。

新疆地區幅員遼闊，場景多樣，包括沙漠區、草原區、復雜山區、高寒地區、中高海拔地區、平原地區等。同時，新疆還面臨著地域廣、人口稀、路線長、供電難、耗能大等問題，開展高速公路自洽能源系統實踐的需求更加急迫。為此，在“十三五”“十四五”國家重點研發計劃和交通運輸部、自治區政府等大力支持下，以新疆作為典型場景，充分利用新疆地區豐富的風能、太陽能資源，開展公路交通系統能源自洽的基礎理論與關鍵技術研究、實踐工作。

新疆古爾班通古特沙漠地處準噶爾盆地腹地，瑪納斯河以東及烏倫古河以南，是中國面積最大的固定、半固定沙漠，面積約為4.88萬平方公里。經過對環準格爾盆地1800公里高速公路、8個公共氣象臺、22個服務區和55個收費站的總體測算，確定高速公路網的沿線風、光能源稟賦非常豐富。具體來看，環準噶爾盆地的總體光伏資源稟賦較高，特別是沙漠腹地和近烏魯木齊部分，

建議優先開發路域光伏資源。環準噶爾盆地風能稟賦相對較低，環盆地高速西線的風能密度相對高于盆地東線，建議環準格爾盆地近福海地區可以采用風光互補的形式建設高速公路自洽能源系統。

新疆S21阿勒泰至烏魯木齊高速（以下簡稱“阿烏高速”）貫穿古爾班通古特沙漠，北起新疆阿勒泰地區福?？h，南至烏魯木齊市。阿烏高速的路域光伏資源稟賦豐富，但是面臨電網末梢供電難題。為此，長安大學與新疆交投聯合團隊優先選擇了阿烏高速克拉美麗服務區，并率先開展了公路自洽能源系統應用實踐工作。

阿烏高速克拉美麗服務區自洽能源系統，是我國首個具備微網互濟功能的沙漠高速公路自洽能源系統，該示范工程綜合考慮公路排水、除塵、落石、炫光、除雪等交通要求，最終采用交、直流母線混合架構，配備了鋰電和鉛酸電池雙儲能系統，是包含路域資源稟賦、設施用能自洽率、運營安全保障率、用能保障時間、高速公路用能負荷分級、電動裝備滲透率等參數和關鍵技術在內的實體工程應用。該自洽能源系統每年可為阿烏高速克拉美麗服務區提供綠電71萬千瓦時，相當于每年節省標準燃煤285噸，減排二氧化碳633噸、二氧化硫21噸、氮氧化物11噸、粉塵污染193噸。

此外，還在新疆塔克拉瑪干沙漠的G3012吐魯番至和田高速公路羊塔克庫都克服務區建設了自洽能源系統示范，該示范點裝機規模為55 0千瓦時，儲能12 0 0千瓦時。2023年3月正式并網，月發電量超過5.5萬度。

目前，基于新疆地區高速公路自洽能源系統應用實踐，形成了支撐我國高速公路綠色化轉型的能源利用路徑和模式，通過具有“源網荷儲”一體化特征的綜合能源智能微網核心裝備與運營管理系統架構驗證，以形成具有普適推廣價值的；低碳、智慧、高效的高速公路能源自洽體系。

【編輯：任燕】

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