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【川觀新聞】川觀解讀丨全球最大水光互補電站投運,將給四川帶來什么?

來源: 川投集團 發(fā)布日期: 2023/06/26 0
航拍柯拉一期光伏電站。
航拍兩河口水電站。
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。
柯拉一期光伏電站建設者在冰雪中施工。
柯拉一期光伏電站組件近景。

川觀新聞 2023-06-25 13:14

川觀新聞記者 李欣憶

6月25日,裝機100萬千瓦的雅礱江柯拉一期光伏電站在甘孜州雅江縣正式投運。這是全球最大、海拔最高的水光互補電站,也是全球首個百萬千瓦級水光互補電站。

它的投運,將給四川帶來什么?川觀新聞記者來到現(xiàn)場一探究竟。

水光互補有多神奇?

組合出道,破解新能源消納難題

從康定機場驅車,沿著雅礱江溯江而上,經(jīng)過大約2個半小時車程,兩河口水電站到了。去年3月,裝機300萬千瓦的兩河口水電站全部機組已投產(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多萬塊光伏板,將最高海拔4600米的扎拉托桑山裝點成一片“光伏?!薄?/span>

柯拉一期光伏電站投運后,對即將到來的夏季用電高峰,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月是迎峰度夏關鍵時期,柯拉一期光伏電站平均年發(fā)電量20億千瓦時,其投運首先將增加電量供應;同時,創(chuàng)新開展雅礱江兩河口—柯拉水光互補調度運行,同期發(fā)電量預計還將再增加9億千瓦時,雅礱江流域清潔電力保供能力將超過500億千瓦時,這個電量足夠1600萬個家庭全年使用。

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電站,柯拉一期光伏電站發(fā)出的電,通過輸電線路接入兩河口水電站,實現(xiàn)光伏和水電“打捆”送出,首次將全球水光互補規(guī)模提升到百萬千瓦級。那么,水光互補是怎么實現(xiàn)的?

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司兩河口管理局局長王金國介紹,水光互補,即將光伏接入水電站,用水電優(yōu)異的調節(jié)性能平抑光伏輸出功率的波動性。以柯拉一期光伏電站為例,當光照好、光伏出力大時,兩河口水電站減少機組出力,將水儲存起來;當受多云、降雨等因素影響、光伏出力減小時,兩河口水電站引水發(fā)電,增大水電出力。通過水電站的調節(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)定運行。

水電像一根強有力的杠桿,撬動更多的新能源開發(fā)。“一般常規(guī)水電可配套開發(fā)相當于自身裝機規(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?!毖诺a江流域水電開發(fā)有限公司總經(jīng)理郭緒元說。記者了解到,柯拉光伏電站規(guī)劃共三期,裝機規(guī)模有望擴展到300萬千瓦以上,相當于再造一個“兩河口”。未來以兩河口水電站為核心,接入周邊的光伏、風電、抽水蓄能等,多種新能源組合“出道”,總裝機規(guī)模將達到1000萬千瓦以上。

在水電水利規(guī)劃設計總院院長李昇看來,由于新能源發(fā)電“靠天吃飯”,具有間歇性、波動性的先天不足,其大規(guī)模接入電網(wǎng),會對電網(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目現(xiàn)場,遭遇大風和冰雹的雙重“夾擊”。風大得好像要把人吹走,風聲蓋過了說話聲,交談變得困難。陽光瞬間“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帶來了極大的挑戰(zhàn)?!毖诺a江流域水電開發(fā)有限公司柯拉光伏項目部經(jīng)理楊志偉對記者說,作為全球海拔最高的水光互補電站,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30℃,風力最高達到10級,人員、機械降效嚴重,“機械故障率特別高,一半都在維修狀態(tài)。”

而同時,作為省內最大的光伏電站,柯拉一期光伏電站的工程量又特別大。場址面積約16平方公里,相當于2000多個標準足球場拼接在一起;200多萬塊光伏組件,其支架用鋼量近5萬噸,相當于在4000多米的高海拔地區(qū)再造一座“鳥巢”。

面對工期緊、任務重、條件艱苦等多重難題,2萬多名建設者創(chuàng)造了大型光伏項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個月冬歇期,為了趕在夏季用電高峰到來前投運,我們只能冬季不停工。”楊志偉說,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?!?/span>

以變電站主體工程混凝土澆筑為例,為保證混凝土不結冰,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電設備需求量極大,機電設備及物資運輸總量超過1萬個車次,由重卡組成的鋼鐵長龍在險峻的318川藏線運送物料,累計行程約1000萬公里,相當于往返地球與月球之間13次。

“建設者在地質條件復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。”天津大學建筑與城市科學研究院常務副院長左進說,柯拉一期光伏電站通過開展高寒高海拔光伏電站生態(tài)效應評估與修護對策研究,制定生態(tài)保護和恢復對策,將工程建設對環(huán)境的影響降到最低,使項目建設與環(huán)境保護有機結合,為國內類似項目開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗。

電站有多智能?

光伏支架變身“向日葵”,跟著太陽轉

柯拉一期光伏電站地處高寒高海拔地區(qū),為提高電站建設和運維管理效率、減少運維人員工作強度,電站采取了多種“黑科技”,打造全球領先的“數(shù)智化”光伏電站。

電站擁有能夠追光的“眼睛”。楊志偉帶記者走進一塊平整的光伏板安裝區(qū),“你看這個支架,它叫平單軸跟蹤支架?!睏钪緜フf,跟固定式支架不同,這種支架就像向日葵一樣,能夠主動分析識別最佳跟蹤角度,跟著太陽轉,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多臺逆變器,分為了17個組串,預留相關智能設備接口,可與智能巡檢無人機進行互聯(lián),實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)實時收集分析,達到“組串級別”的精準運維。

電站的“大腦”會主動思考??吕黄诠夥娬緲嫿酥悄苓\維平臺,首次應用“云邊協(xié)同+運檢分離+智能調度”模式,聯(lián)合整站智能化執(zhí)行終端,實現(xiàn)整站生產(chǎn)運行無人化;布置高點全景、熱成像、人臉識別等智能攝像機,實現(xiàn)電站安全預警。

中國科學院空天信息創(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項目,通過融合應用人工智能、云計算和大數(shù)據(jù)等一系列先進技術,建成一體化協(xié)調運行控制系統(tǒng),打造全球領先的水光一體“數(shù)智化”光伏電站,具有很好的示范效應。

圖片由雅礱江流域水電開發(fā)有限公司提供。

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