川觀新聞 2023-06-25 13:14
川觀新聞?dòng)浾?/span> 李欣憶
6月25日，裝機(jī)100萬(wàn)千瓦的雅礱江柯拉一期光伏電站在甘孜州雅江縣正式投運(yùn)。這是全球最大、海拔最高的水光互補(bǔ)電站，也是全球首個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)水光互補(bǔ)電站。
它的投運(yùn)，將給四川帶來(lái)什么？川觀新聞?dòng)浾邅?lái)到現(xiàn)場(chǎng)一探究竟。
水光互補(bǔ)有多神奇？
組合出道，破解新能源消納難題
從康定機(jī)場(chǎng)驅(qū)車，沿著雅礱江溯江而上，經(jīng)過(guò)大約2個(gè)半小時(shí)車程，兩河口水電站到了。去年3月，裝機(jī)300萬(wàn)千瓦的兩河口水電站全部機(jī)組已投產(chǎn)發(fā)電。
與兩河口水電站距離約50公里的柯拉一期光伏電站，200多萬(wàn)塊光伏板，將最高海拔4600米的扎拉托桑山裝點(diǎn)成一片“光伏海”。
柯拉一期光伏電站投運(yùn)后，對(duì)即將到來(lái)的夏季用電高峰，將起到怎樣的作用？雅礱江流域水電開發(fā)有限公司集控中心副主任魏鵬告訴我們，今年6月至10月是迎峰度夏關(guān)鍵時(shí)期，柯拉一期光伏電站平均年發(fā)電量20億千瓦時(shí)，其投運(yùn)首先將增加電量供應(yīng)；同時(shí)，創(chuàng)新開展雅礱江兩河口—柯拉水光互補(bǔ)調(diào)度運(yùn)行，同期發(fā)電量預(yù)計(jì)還將再增加9億千瓦時(shí)，雅礱江流域清潔電力保供能力將超過(guò)500億千瓦時(shí)，這個(gè)電量足夠1600萬(wàn)個(gè)家庭全年使用。
220千伏送出線路將柯拉一期光伏電站發(fā)的電送到兩河口。
作為全球最大的水光互補(bǔ)電站，柯拉一期光伏電站發(fā)出的電，通過(guò)輸電線路接入兩河口水電站，實(shí)現(xiàn)光伏和水電“打捆”送出，首次將全球水光互補(bǔ)規(guī)模提升到百萬(wàn)千瓦級(jí)。那么，水光互補(bǔ)是怎么實(shí)現(xiàn)的？
雅礱江流域水電開發(fā)有限公司兩河口管理局局長(zhǎng)王金國(guó)介紹，水光互補(bǔ)，即將光伏接入水電站，用水電優(yōu)異的調(diào)節(jié)性能平抑光伏輸出功率的波動(dòng)性。以柯拉一期光伏電站為例，當(dāng)光照好、光伏出力大時(shí)，兩河口水電站減少機(jī)組出力，將水儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)受多云、降雨等因素影響、光伏出力減小時(shí)，兩河口水電站引水發(fā)電，增大水電出力。通過(guò)水電站的調(diào)節(jié)，水光打捆后將輸出更為穩(wěn)定的電能，更有利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
水電像一根強(qiáng)有力的杠桿，撬動(dòng)更多的新能源開發(fā)。“一般常規(guī)水電可配套開發(fā)相當(dāng)于自身裝機(jī)規(guī)模1倍至1.5倍的新能源，抽水蓄能可將這一數(shù)值提升到3倍至4倍。”雅礱江流域水電開發(fā)有限公司總經(jīng)理郭緒元說(shuō)。記者了解到，柯拉光伏電站規(guī)劃共三期，裝機(jī)規(guī)模有望擴(kuò)展到300萬(wàn)千瓦以上，相當(dāng)于再造一個(gè)“兩河口”。未來(lái)以兩河口水電站為核心，接入周邊的光伏、風(fēng)電、抽水蓄能等，多種新能源組合“出道”，總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到1000萬(wàn)千瓦以上。
在水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院長(zhǎng)李昇看來(lái)，由于新能源發(fā)電“靠天吃飯”，具有間歇性、波動(dòng)性的先天不足，其大規(guī)模接入電網(wǎng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定造成沖擊，成為制約新能源發(fā)展的主要難題之一。而兩河口和柯拉的水光互補(bǔ)一體化開發(fā)，提供了破解新能源消納難題的有效方案。
工程建設(shè)有多難？
在海拔4000多米的高度，再造一座“鳥巢”
6月21日，記者在海拔4600米的“柯拉之極”，也是柯拉一期光伏電站項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，遭遇大風(fēng)和冰雹的雙重“夾擊”。風(fēng)大得好像要把人吹走，風(fēng)聲蓋過(guò)了說(shuō)話聲，交談變得困難。陽(yáng)光瞬間“變臉”，黑云壓頂，鵪鶉蛋大小的冰雹傾瀉而下，打在光伏板上發(fā)出“鐺鐺鐺”的聲音。
“惡劣的氣候條件給工程建設(shè)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。”雅礱江流域水電開發(fā)有限公司柯拉光伏項(xiàng)目部經(jīng)理?xiàng)钪緜?duì)記者說(shuō)，作為全球海拔最高的水光互補(bǔ)電站，柯拉一期光伏電站所在地含氧量只有平原地區(qū)的一半，紫外線高了近一倍，晝夜溫差最高達(dá)30℃，風(fēng)力最高達(dá)到10級(jí)，人員、機(jī)械降效嚴(yán)重，“機(jī)械故障率特別高，一半都在維修狀態(tài)。”
而同時(shí)，作為省內(nèi)最大的光伏電站，柯拉一期光伏電站的工程量又特別大。場(chǎng)址面積約16平方公里，相當(dāng)于2000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)拼接在一起；200多萬(wàn)塊光伏組件，其支架用鋼量近5萬(wàn)噸，相當(dāng)于在4000多米的高海拔地區(qū)再造一座“鳥巢”。
面對(duì)工期緊、任務(wù)重、條件艱苦等多重難題，2萬(wàn)多名建設(shè)者創(chuàng)造了大型光伏項(xiàng)目在高寒高海拔地區(qū)冬季連續(xù)大規(guī)模施工的先例。“高寒高海拔地區(qū)施工一般有3—4個(gè)月冬歇期，為了趕在夏季用電高峰到來(lái)前投運(yùn)，我們只能冬季不停工。”楊志偉說(shuō)，但在零下30.6℃的極端最低氣溫、最大積雪深度24厘米、最大凍土深度50厘米的條件下施工，“比想象中還要難。”
以變電站主體工程混凝土澆筑為例，為保證混凝土不結(jié)冰，采取了多層保溫方案。混凝土澆筑之后，工人們要迅速蓋上三層“被子”，第一層防水布防止?jié)B水，第二層電熱毯加熱，第三層棉被保溫。
柯拉一期光伏電站機(jī)電設(shè)備需求量極大，機(jī)電設(shè)備及物資運(yùn)輸總量超過(guò)1萬(wàn)個(gè)車次，由重卡組成的鋼鐵長(zhǎng)龍?jiān)陔U(xiǎn)峻的318川藏線運(yùn)送物料，累計(jì)行程約1000萬(wàn)公里，相當(dāng)于往返地球與月球之間13次。
“建設(shè)者在地質(zhì)條件復(fù)雜的川西高海拔地區(qū)，積累了大規(guī)模地面光伏的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。”天津大學(xué)建筑與城市科學(xué)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)左進(jìn)說(shuō)，柯拉一期光伏電站通過(guò)開展高寒高海拔光伏電站生態(tài)效應(yīng)評(píng)估與修護(hù)對(duì)策研究，制定生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)對(duì)策，將工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響降到最低，使項(xiàng)目建設(shè)與環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合，為國(guó)內(nèi)類似項(xiàng)目開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
電站有多智能？
光伏支架變身“向日葵”，跟著太陽(yáng)轉(zhuǎn)
柯拉一期光伏電站地處高寒高海拔地區(qū)，為提高電站建設(shè)和運(yùn)維管理效率、減少運(yùn)維人員工作強(qiáng)度，電站采取了多種“黑科技”，打造全球領(lǐng)先的“數(shù)智化”光伏電站。
電站擁有能夠追光的“眼睛”。楊志偉帶記者走進(jìn)一塊平整的光伏板安裝區(qū)，“你看這個(gè)支架，它叫平單軸跟蹤支架。”楊志偉說(shuō)，跟固定式支架不同，這種支架就像向日葵一樣，能夠主動(dòng)分析識(shí)別最佳跟蹤角度，跟著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，保證最高的光照條件，提高發(fā)電效率，可以增加大約10%的發(fā)電量。
電站還有智慧互聯(lián)的“心臟”。5300多臺(tái)逆變器，分為了17個(gè)組串，預(yù)留相關(guān)智能設(shè)備接口，可與智能巡檢無(wú)人機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集分析，達(dá)到“組串級(jí)別”的精準(zhǔn)運(yùn)維。
電站的“大腦”會(huì)主動(dòng)思考。柯拉一期光伏電站構(gòu)建了智能運(yùn)維平臺(tái)，首次應(yīng)用“云邊協(xié)同+運(yùn)檢分離+智能調(diào)度”模式，聯(lián)合整站智能化執(zhí)行終端，實(shí)現(xiàn)整站生產(chǎn)運(yùn)行無(wú)人化；布置高點(diǎn)全景、熱成像、人臉識(shí)別等智能攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)電站安全預(yù)警。
中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員駱劍承表示，柯拉一期光伏電站作為世界最大水光互補(bǔ)項(xiàng)目，通過(guò)融合應(yīng)用人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等一系列先進(jìn)技術(shù)，建成一體化協(xié)調(diào)運(yùn)行控制系統(tǒng)，打造全球領(lǐng)先的水光一體“數(shù)智化”光伏電站，具有很好的示范效應(yīng)。
圖片由雅礱江流域水電開發(fā)有限公司提供。
