盛夏时节，新疆喀什瓜果飘香，也是日照最充足的时候。在莎车县阿热勒乡的巴旦木产业园，新疆多能互补绿电储用集成应用示范工程“沙漠一号”已投入运行，每天利用太阳能发电，并将部分太阳能转化为可存储的氢能，在没有阳光时也能发电。近期数据显示，“沙漠一号”每天发电200—300度，能满足巴旦木产业园的办公照明、坚果烘干等所有用电需求。

据了解，上海科学院牵头研发的这项工程在我国西北、西南等地区具有推广应用价值，有助于解决“弃光”问题，让更多的光伏发电用于当地居民的生产和生活。

将光伏发电转化为氢能储存

上海科学院技术研发中心副主任毛火华介绍，这项工程源自上海市对口支援新疆工作前方指挥部提出的需求：利用新疆丰富的光伏资源，开展多能互补、绿氢储用一体化系统的研发及应用示范，突破在新疆特殊资源和条件下相关技术的适应性和可行性，验证多场景下的技术经济性，实现上海能源科技援疆。

了解到这一需求后，上海科学院发挥抓总优势，从去年年初开始，组织航天能源、航天氢能、航天电源、上海交通大学氢科学中心等单位形成集成化科研团队，推进实施“沙漠一号”项目。

新疆太阳能丰富，但是这种能源不稳定。要把它储存起来、稳定输出，可以通过电解水制氢，将光伏发电转化为适合存储的氢能。经过多次开会研讨，集成化科研团队完成了“沙漠一号”的设计方案。这项工程主要包含光伏、储能、制氢、储氢、燃料电池、气电联控等6个系统。在光伏发电处于峰期时，它能把多余的电用来电解水制氢，并进行固态储氢；在光伏发电处于谷期时，将储备的氢能通过燃料电池转换成电能，供巴旦木产业园使用。

这个集成创新项目涉及太阳能发电、备用锂电储能、电解水制氢、储氢及燃料电池等多个领域，需要进行资源整合、功能聚合和系统融合，既要研发新技术，又要在多种应用场景中开展概念验证、工程化设计和试运行工作。

为此，上海科学院在市科技工作党委、市科委的指导下，采取了“两线两总”组织管理模式。“两线”指行政线和技术线，“两总”指总指挥和总工程师。行政线由上海科学院党委书记、院长秦文波担任总指挥，负责资源支持、进度监控和任务调度；技术线聘请华东理工大学袁晓教授担任总工程师，负责具体研发任务；各个分系统技术负责人担任主任工程师。上海科学院还设立了总师办、总体部和项目办，协同开展研发攻关。

可在西北西南等地推广应用

在这一组织管理模式下，“沙漠一号”项目起初进展顺利。然而去年在上海、新疆暴发的新冠疫情拖住了进程。为保障项目按时交付，项目组调整工作计划，在线上组织开展总体技术方案和各分系统技术方案的讨论评审，并与上海市对口支援新疆工作前方指挥部、莎车分指挥部和用户单位沟通，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，确保了各个分系统的研制工作同步启动。

去年夏天，上海经历了持续的高温日。由于“沙漠一号”体积大，科研团队只能在室外调试设备。他们顶着酷暑，白天靠冷风机，晚上加班睡帐篷，争分夺秒地把疫情耽误的时间抢了回来。

“去年年底，我和一些同事都阳了，但为了赶工期，大家还是克服困难前往喀什，用集装箱卡车把在上海研制成功的每个分系统运到产业园，完成了系统组装和设备调试。”毛火华回忆，当时莎车的温度达到零下20摄氏度，他们穿着厚棉衣、拖着“阳康”后虚弱的身体在室外工作，和当地工作人员一起奋战，确保“沙漠一号”工程按时竣工。今年3月，这项工程通过了上海市科委组织的专家验收。

上海科学院相关负责人表示，这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“集中力量办大事”的制度优势，组织各相关优势领域的单位和团队，形成科学统筹、协同攻关的科研组织范式，强化了科技攻关能力和战略科技力量。

作为示范工程，“沙漠一号”在我国西北、西南等地区有推广应用价值，可以利用当地的光伏资源为园区稳定供电，有效应对“弃光”这一资源浪费问题。目前，上海科学院正在与甘肃、云南等地单位接洽，争取在当地建设这种多能互补绿电储用集成应用工程，为我国实现碳达峰、碳中和目标贡献一份上海科技力量。