全球最大、海拔最高的水光互補電站投運

圖為位于雅江縣柯拉鄉(xiāng)的柯拉光伏電站。 新華社 發(fā)

圖為雅礱江兩河口水電站。 新華社 發(fā)

◎四川日報記者 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？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

從甘孜康定機場驅(qū)車，沿著雅礱江溯江而上，約兩個半小時車程后，抵達兩河口水電站。去年3月，裝機300萬千瓦的兩河口水電站全部機組投產(chǎn)發(fā)電。

距兩河口水電站約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?！?。

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介紹，6月至10月是迎峰度夏關(guān)鍵時期，柯拉一期光伏電站年平均發(fā)電量達20億千瓦時，其投運首先將增加電量供應(yīng)；同時，創(chuàng)新開展雅礱江兩河口—柯拉水光互補調(diào)度運行，同期發(fā)電量預(yù)計將再增加9億千瓦時，使雅礱江流域清潔電力保供能力將超過500億千瓦時，可滿足1600萬戶家庭年用電需求。

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。水光互補是怎么實現(xiàn)的？

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司兩河口建設(shè)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(diào)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(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)定運行。

水電像一根強有力的杠桿，撬動更多的新能源開發(fā)?！耙话愠Ｒ?guī)水電可配套開發(fā)相當于自身裝機規(guī)模1—1.5倍的新能源，抽水蓄能可將這一數(shù)值提升到3—4倍。”雅礱江流域水電開發(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(fēng)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。

工程建設(shè)有多難？

相當于在海拔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”——柯拉一期光伏電站項目現(xiàn)場，遭遇大風(fēng)和冰雹的雙重夾擊。風(fēng)大得差點能把人吹走，風(fēng)聲蓋過說話聲，交談變得困難；天空瞬間“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)帶來極大挑戰(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，柯拉一期光伏電站所在地含氧量只有平原地區(qū)的一半，晝夜溫差最高達30攝氏度，風(fēng)力高達10級，施工人員、機械降效嚴重。

作為省內(nèi)最大的光伏電站，柯拉一期光伏電站的工程量特別大。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(wù)重、條件艱苦等多重難題，兩萬多名建設(shè)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?！案吆吆０蔚貐^(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?！睏钪緜フf，在極端最低氣溫達零下30.6攝氏度、最大積雪深度達24厘米、最大凍土深度達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(jié)冰，施工人員采取多層保溫方案——混凝土澆筑后迅速蓋上三層“被子”：第一層用防水布防止?jié)B水，第二層用電熱毯加熱，第三層用棉被保溫。

柯拉一期光伏電站機電設(shè)備需求量極大，機電設(shè)備及物資運輸總量超過1萬車次，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(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?！碧旖虼髮W(xué)建筑與城市科學(xué)研究院常務(wù)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(yīng)評估與修護對策研究，制定生態(tài)保護和恢復(fù)對策，為國內(nèi)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(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)和運維管理效率、減少運維人員工作強度，電站采取多種“黑科技”，打造全球領(lǐng)先的“數(shù)智化”光伏電站。

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，與固定式支架不同，這種支架就像向日葵一樣，能主動分析識別最佳跟蹤角度，跟著太陽轉(zhuǎn)，保證最高的光照條件，提高發(fā)電效率，一般可增加大約10%的發(fā)電量。

擁有智慧互聯(lián)的“心臟”。5300多臺逆變器分為17個組串，預(yù)留相關(guān)智能設(shè)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。

擁有主動思考的“大腦”?？吕黄诠夥娬緲?gòu)建智能運維平臺，首次應(yīng)用“云邊協(xié)同+運檢分離+智能調(diào)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(yù)警。

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員駱劍承表示，柯拉一期光伏電站通過融合應(yīng)用人工智能、云計算等先進技術(shù)，建成一體化協(xié)調(diào)運行控制系統(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)。