近日，由上海科学院牵头抓总，跨领域、跨建制、跨行业组织实施的新疆多能互补绿氢储用集成应用示范项目“沙漠一号”完成验收，通过这一“科技援疆”项目，将帮助新疆等西北地区充分利用新能源实现稳定用电，也成为上科院转型后首个顺利实施的系统化项目。

“这个项目主要是解决当地光伏消纳的瓶颈问题。”上海科学院技术研发中心副主任毛火华向上海科技介绍道，“沙漠一号”的项目缘起，是上海科技系统干部在援疆过程中发现的真需求：新疆地区光照时间比较长，昼长夜短，当地建设了很多的光伏发电站，但是大规模的光伏发电存在间歇性和波动性的问题，会出现大量“弃电”，如何利用好这些“弃电”，避免资源浪费？“沙漠一号”这一项目便应运而生。
解决当地光伏消纳的瓶颈问题

据悉，“沙漠一号”项目主要包含光伏系统、储能系统、制氢系统、储氢系统、燃料电池系统、气电联控系统，目标就是把光伏产生的不稳定电通过储能管理系统变成稳定的电供当地使用，同时在光伏发电处于峰期时，把多余的电用来电解水制氢，并进行固态储氢，光伏发电处于谷期的时候，将储备的氢能通过燃料电池转换成电能。
在上海科学院，记者看到了“沙漠一号”的实景沙盘，其中，两个集装箱引人注目，这两座集装箱就是“沙漠一号”的本体：“我们把所有的子系统集成到了两个20尺的集装箱以内，形成了一座方便运输的移动式电站，我们直接就可以拉到任何需要的地方。”毛火华介绍道。

2023 年3月初，“沙漠一号”项目顺利完成验收，正式交付莎车县商务和工业信息化局，将应用于莎车县阿热勒乡巴旦木产业园。“项目投入使用后，可以帮助园区企业实现稳定用电，通过示范应用，后续还可以助力新疆地区实现季节性电网负荷谷峰调节，大幅提升可再生能源的利用率。”莎车县商务和工业信息化局表示。

“我们现在每天可以给这个产业园区产大概200-300度电。”毛火华介绍道，在“沙漠一号”的帮助下，目前该产业园区已基本不再走市电，实现“用电自由”。

毛火华介绍道，这套装置在后续也具有放大与迁移的潜力，目前，甘肃、云南等地区正在接洽“沙漠一号”的应用。“200度电是根据他们的用电需求提出来的，如果当时他们提出来需要1000度电，我们也会按照1000度电的再把它放大一些。”基于这一套装置的集成创新经验，光伏规模、储氢规模的放大并非难事。
与时间赛跑的“上科速度”

作为一套集成创新的系统解决方案，“沙漠一号”尝试了许多创新技术，“这些技术原来都有基础，但技术没有得到验证，没有进行工程化应用。”毛火华介绍道，“从技术上，我们不仅要把单个系统的功能做完善，同时每个系统的工程设计要符合装入集装箱的要求，同时通过要气电联动系统，把所有的标准统一，这是技术上的难题。”

同时，整体系统在极端条件下的抵抗能力，也是一个重要挑战。“新疆的高低温特别悬殊，夏天可以达到四五十度，冬天可以达到零下三四十度。”毛火华介绍道，“我们主要并不怕热，我们怕冷，因为冷会把设备冻住。”

在整个项目推进过程中，除了技术的攻关，项目团队还经受了不少挑战。就在项目刚立项不久，新冠疫情拖住了进程。为保障项目按时交付，项目组及时调整工作计划，在线上组织开展总体技术方案讨论评审、各分系统技术方案讨论评审等共计30余次会议，并与新疆前指、莎车分指以及用户单位进行充分沟通，提前将所有设计工作、合同细节以及新疆现场的实施方式等全部论证确认，确保了所有系统的研制工作全面同步启动。
如果说疫情考验了上海科学院组织项目的能力，那么极端的天气则考验了项目组的执行力。2022年，上海经历了持续的高温日，团队不折不扣完成了系统的调试工作。由于“沙漠一号”体积大，只能在室外环境下调试，团队人员战高温、斗酷暑，白天靠着冷风机，晚上加班睡帐篷，争分夺秒的把时间抢了回来。

经过一个多月的紧张调试，系统运行正常，达到交付条件，然而因为疫情原因，人和设备都无法入疆。项目组再次调整计划，用光伏方阵和各类负载模拟新疆现场运行环境，确保系统长期稳定运行。最终在两个20尺的集装箱内集成了总控、PCS、锂电储能、制氢、储氢及燃料电池等多个系统，经过7天时间被安全地运输到了新疆现场。

设备运抵当地，还得继续调试。12月底，莎车的室外温度已经低至零下20度，经受疫情考验的项目团队依旧坚守岗位，顺利完成调试工作。2023年3月，项目组再次入疆，在缺水、缺电等不利条件下，克服重重困难，保证项目顺利验收。
新型举国体制优势下的实践探索

2020年，上海科学院深入推进科技体制改革，明确了新时代新使命新定位，回归姓“科”本质，成为组织科研的科研组织，强调产学研协同创新，充分运用四十多年来积累的宝贵资源与经验，发挥资源调配能力与科研组织能力，不断破除制约科技创新的制度“藩篱”，做强市场化的创新主体。

上海科学院体制机制改革后推进建设的新型研究所也发挥了重要作用。“沙漠一号”的总部设在上海科学院新能源技术研究所——这是上海科学院借鉴弗朗霍夫等科研机构的模式，与上海航天能源有限公司共同建立的非独立法人机构。新型研究所可以根据创新链的需求，遴选出专业团队，建立“科研特区”，在人员管理、资金使用和成本核算上具有相对独立性，让团队对成果的处置有优先相应比例的占用权，成为“科研事业部”。同时上海科学院对新型研究所给予品牌、资金、人才、政策、市场等方面的支持，做足“加法”，争取“乘法”，互利共赢。

作为上海科学院转型后承担的第一个真正意义上的系统化项目，制度和规范建设尤为重要。项目办在项目推进过程中，认真向航天单位学习项目管理知识和经验，建立项目的基本规范，实现项目管理的科学化、标准化、高效化、数字化，形成了“沙漠一号”工作手册，同时制定“沙漠一号”工作计划、研制计划和安装调试计划三张大图，通过“挂图作战”，严格把控时间点、里程碑，研制和调试计划精确到天，责任到人。

“‘沙漠一号’是一个典型的集成应用项目，上科院充分发挥科研总部功能，通过发挥“集中力量办大事”的制度优势，组织各相关优势领域的单位、团队，形成科学统筹、协同攻关的科研组织范式，不断强化科技攻关能力和战略科技力量。我们将从中总结可复制可推广经验，将项目成果应用于更多科研领域，为加快建设科技强国贡献上科院力量。”上科院相关负责人表示。

原标题：缘起真需求，破解光伏“弃电”之难题｜“沙漠一号”助力科技援疆