盛夏時節，新疆喀什瓜果飄香，也是日照最充足的時候。在莎車縣阿熱勒鄉的巴旦木產業園，新疆多能互補綠電儲用集成應用示范工程“沙漠一號”已投入運行，每天利用太陽能發電，并將部分太陽能轉化為可存儲的氫能，在沒有陽光時也能發電。近期數據顯示，“沙漠一號”每天發電200—300度，能滿足巴旦木產業園的辦公照明、堅果烘干等所有用電需求。

據了解，上海科學院牽頭研發的這項工程在我國西北、西南等地區具有推廣應用價值，有助于解決“棄光”問題，讓更多的光伏發電用于當地居民的生產和生活。

將光伏發電轉化為氫能儲存

上海科學院技術研發中心副主任毛火華介紹，這項工程源自上海市對口支援新疆工作前方指揮部提出的需求：利用新疆豐富的光伏資源，開展多能互補、綠氫儲用一體化系統的研發及應用示范，突破在新疆特殊資源和條件下相關技術的適應性和可行性，驗證多場景下的技術經濟性，實現上海能源科技援疆。

了解到這一需求后，上海科學院發揮抓總優勢，從去年年初開始，組織航天能源、航天氫能、航天電源、上海交通大學氫科學中心等單位形成集成化科研團隊，推進實施“沙漠一號”項目。

新疆太陽能豐富，但是這種能源不穩定。要把它儲存起來、穩定輸出，可以通過電解水制氫，將光伏發電轉化為適合存儲的氫能。經過多次開會研討，集成化科研團隊完成了“沙漠一號”的設計方案。這項工程主要包含光伏、儲能、制氫、儲氫、燃料電池、氣電聯控等6個系統。在光伏發電處于峰期時，它能把多余的電用來電解水制氫，并進行固態儲氫；在光伏發電處于谷期時，將儲備的氫能通過燃料電池轉換成電能，供巴旦木產業園使用。

這個集成創新項目涉及太陽能發電、備用鋰電儲能、電解水制氫、儲氫及燃料電池等多個領域，需要進行資源整合、功能聚合和系統融合，既要研發新技術，又要在多種應用場景中開展概念驗證、工程化設計和試運行工作。

為此，上海科學院在市科技工作黨委、市科委的指導下，采取了“兩線兩總”組織管理模式。“兩線”指行政線和技術線，“兩總”指總指揮和總工程師。行政線由上海科學院黨委書記、院長秦文波擔任總指揮，負責資源支持、進度監控和任務調度；技術線聘請華東理工大學袁曉教授擔任總工程師，負責具體研發任務；各個分系統技術負責人擔任主任工程師。上海科學院還設立了總師辦、總體部和項目辦，協同開展研發攻關。

可在西北西南等地推廣應用

在這一組織管理模式下，“沙漠一號”項目起初進展順利。然而去年在上海、新疆暴發的新冠疫情拖住了進程。為保障項目按時交付，項目組調整工作計劃，在線上組織開展總體技術方案和各分系統技術方案的討論評審，并與上海市對口支援新疆工作前方指揮部、莎車分指揮部和用戶單位溝通，提前將所有設計工作、合同細節以及新疆現場的實施方式等全部論證確認，確保了各個分系統的研制工作同步啟動。

去年夏天，上海經歷了持續的高溫日。由于“沙漠一號”體積大，科研團隊只能在室外調試設備。他們頂著酷暑，白天靠冷風機，晚上加班睡帳篷，爭分奪秒地把疫情耽誤的時間搶了回來。

“去年年底，我和一些同事都陽了，但為了趕工期，大家還是克服困難前往喀什，用集裝箱卡車把在上海研制成功的每個分系統運到產業園，完成了系統組裝和設備調試。”毛火華回憶，當時莎車的溫度達到零下20攝氏度，他們穿著厚棉衣、拖著“陽康”后虛弱的身體在室外工作，和當地工作人員一起奮戰，確保“沙漠一號”工程按時竣工。今年3月，這項工程通過了上海市科委組織的專家驗收。

上海科學院相關負責人表示，這是一個典型的集成應用項目，上科院充分發揮科研總部功能，通過“集中力量辦大事”的制度優勢，組織各相關優勢領域的單位和團隊，形成科學統籌、協同攻關的科研組織范式，強化了科技攻關能力和戰略科技力量。

作為示范工程，“沙漠一號”在我國西北、西南等地區有推廣應用價值，可以利用當地的光伏資源為園區穩定供電，有效應對“棄光”這一資源浪費問題。目前，上海科學院正在與甘肅、云南等地單位接洽，爭取在當地建設這種多能互補綠電儲用集成應用工程，為我國實現碳達峰、碳中和目標貢獻一份上海科技力量。