在經(jīng)過1個月的安裝、調試運行等全部任務后，2019年2月1日，泰山站風光柴儲多能互補智能微電網(wǎng)開始投入運行。在科考隊回國后，泰山站的科考設備依然在工作，而支撐它們工作的綠色電能就取自南極的風和陽光。
中國南極泰山站是繼長城站、中山站、昆侖站之后中國的第四個南極科學考察站，于2014年2月8日建成開站。它主要承擔中山站至昆侖站之間的“中繼站”任務，同時為南極內陸格羅夫山考察提供支持。泰山站位于中山站與昆侖站之間的伊麗莎白公主地，距離中山站約520公里，距離昆侖站約600公里，是一座南極內陸夏季科學考察站，冬季進行無人值守的科研自動觀測。
南極洲年平均氣溫為-25℃，內陸高原平均氣溫為-56℃左右，極端最低氣溫曾達-89.8℃；冰層平均厚度1880米，最厚達4000米以上。泰山站所在區(qū)域具有典型的內陸氣候，風大，吹雪嚴重，氣候環(huán)境極其惡劣：海拔高度2621米，年平均溫度-36.6℃，最低溫度達-64℃，最高溫度零下8℃；年均風速：6.5m/s，最大風速60m/s。如此惡劣的天氣，對于科考站和科考工作者來說，必須有充足的能源供應。很長時間以來，南極考察基本依靠燃油作為保障。每個考察站都配備多臺柴油發(fā)電機組，輪流發(fā)電和檢修，保障考察站全年每天24小時不間斷的電力供應。
各國對南極科考的歷史已經(jīng)有100多年。目前，共有20個國家在南極洲建立了150多個科學考察站，我國目前有5個科考站在運行。據(jù)中國極地研究中心提供的資料顯示，由于柴油發(fā)電所需，長城站和中山站每年至少需要補給高標柴油350噸，還需要少量的汽油、液化氣等。2008~2009年度的內陸隊考察和昆侖站建設共配備160噸航空煤油。這些燃料主要用于發(fā)電、取暖、運輸機械等。因為南極地區(qū)使用的柴油必須靠油輪到幾千米以外的霍巴特購買，加上運輸費用耗資巨大，并且每次運送的數(shù)量也很有限。隨著科技的發(fā)展和人類對環(huán)境保護意識的提高，越來越多的國家提出在南極建設新能源考察站。
由于柴油發(fā)電噪音大，并且不利于環(huán)境保護，容易污染極為脆弱敏感的南極地區(qū)。因此，在南極推廣應用綠色能源已迫在眉睫且具有十分重要的意義。隨著新能源技術的進步與發(fā)展，南極的“風”與“光”開始為科考工作者所關注。
為了擺脫對常規(guī)能源的依賴，形成有效的新能源利用機制，助力極地科考事業(yè)發(fā)展。我國的南極考察站多年來也在不斷嘗試新能源的應用。所以，在泰山站建站之初，中國極地中心就確立了大幅減少燃油的消耗，因地制宜，加大清潔能源的應用比重，實現(xiàn)能源就地取材、循環(huán)利用，打造自動化、智能化綠色供電系統(tǒng)，使之成為南極考察站中高科技與環(huán)境保護的示范站。
南極地區(qū)尤其是泰山站建設地，太陽能、風能充足，充分利用好光伏發(fā)電和風力發(fā)電的互補特性，柴油發(fā)電和新能源系統(tǒng)并網(wǎng)運行，搭建風光柴儲多能互補智能微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)提供的電能正常情況下（包括極夜期間）可以完全滿足科考站內用電負載的用電需求，多余的電能還可以儲存到儲能系統(tǒng)中，作為備用電源。極端情況下，在新能源供電系統(tǒng)發(fā)電量或儲能系統(tǒng)電量不足時，自動啟動柴油發(fā)電機發(fā)電，待新能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電滿足供電狀態(tài)時，再次自動無縫切換到新能源系統(tǒng)供電，同時關閉柴油發(fā)電機供電。通過智能化管理，適時調配能源供應，保證在任何時候、任何情況下，考察站的科學觀測設備均可以獲得安全、穩(wěn)定、可靠的能源保障。
南極大陸號稱地球“風極”，蘊含著大量可再生能源，隨著新能源技術的進步與發(fā)展，南極的“風”與“光”開始成為這里新的“電源”。為了盡可能多地利用風能和光照，部分科考站采用了風光新能源發(fā)電為科考站提供電能，如比利時的新伊麗莎白公主站和澳大利亞的Mawson站。在南極這樣的極端環(huán)境中，風力發(fā)電發(fā)揮著重要的作用。那么問題來了，要把風力電站建到氣候極其惡劣的南極，并且穩(wěn)定可靠運行能否實現(xiàn)呢？
因此，針對南極泰山站極寒、大風、高海拔、低氣壓、強紫外輻照等特殊環(huán)境，找到能夠抵抗惡劣氣候環(huán)境并且安裝維護方便的小型風力發(fā)電機廠家成為了極地中心新能源項目組的首要任務。經(jīng)過1年多時間，項目組成員走訪了大大小小幾十家大中小型風力發(fā)電機廠家，經(jīng)過嚴格論證對比，我們的變槳距技術脫穎而出，成為了唯一的可選廠家。合作敲定后，在國家利益之上和為國爭光精神的鼓勵下，青島安華新元所有技術人員通力協(xié)作，加班加點，查閱大量文獻，咨詢了十幾位研究院材料專家，經(jīng)過6個月的攻關，成功解決了所有低溫技術難點，并在承諾的交貨期內保質保量按時交付了風電系統(tǒng)。
南極泰山站新能源微電網(wǎng)供電系統(tǒng)目前工作穩(wěn)定、運行良好。在我國第35次南極科考隊離開泰山站之后，系統(tǒng)仍然持續(xù)為泰山站內科研設備供電，并通過微電網(wǎng)供電系統(tǒng)內部的銥星通訊網(wǎng)絡將系統(tǒng)的運行狀態(tài)時時發(fā)發(fā)至國內，在國內就可以對系統(tǒng)的運行情況了如指掌。后期隨著用電負載的增加，可以通過并入更多風力發(fā)電機，實現(xiàn)供電電能的增加，充分滿足用電需求。
隨著南極泰山站風光柴儲多能互補微電網(wǎng)項目的順利實施，中國南極科考的能源利用將變得更加綠色、高效、可持續(xù)。目前，我們的風力發(fā)電機已經(jīng)在南極泰山站和羅斯海新站扎根，衷心希望我們的風力發(fā)電機能夠為美麗神秘的南極送去更多綠色能源！
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