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。
