全球最大、海拔最高的水光互補(bǔ)電站投運(yùn)

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(bào)記者 李欣憶

6月25日，裝機(jī)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(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)百萬千瓦級水光互補(bǔ)電站。

它的投運(yùn)，將給四川帶來什么？記者來到現(xiàn)場一探究竟。

水光互補(bǔ)有多神奇？

組合“出道”，破解新能源消納難題

從甘孜康定機(jī)場驅(qū)車，沿著雅礱江溯江而上，約兩個(gè)半小時(shí)車程后，抵達(dá)兩河口水電站。去年3月，裝機(jī)300萬千瓦的兩河口水電站全部機(jī)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(diǎn)成一片“光伏?！?。

柯拉一期光伏電站投運(yùn)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(shí)期，柯拉一期光伏電站年平均發(fā)電量達(dá)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)將再增加9億千瓦時(shí)，使雅礱江流域清潔電力保供能力將超過500億千瓦時(shí)，可滿足1600萬戶家庭年用電需求。

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)模提升到百萬千瓦級。水光互補(bǔ)是怎么實(shí)現(xiàn)的？

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司兩河口建設(shè)管理局局長王金國介紹，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，將水儲存起來；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，撬動更多的新能源開發(fā)?！耙话愠Ｒ?guī)水電可配套開發(fā)相當(dāng)于自身裝機(jī)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?！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(jī)規(guī)模有望擴(kuò)展到300萬千瓦以上，相當(dāng)于再造一個(gè)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(jī)規(guī)模將達(dá)到1000萬千瓦以上。

工程建設(shè)有多難？

相當(dāng)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(xiàng)目現(xiàn)場，遭遇大風(fēng)和冰雹的雙重夾擊。風(fēng)大得差點(diǎn)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(xiàng)目部經(jīng)理?xiàng)钪緜τ浾哒f，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(dá)30攝氏度，風(fēng)力高達(dá)10級，施工人員、機(jī)械降效嚴(yán)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(dāng)于2000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(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?！案吆吆０蔚貐^(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前投運(yùn)，我們只能冬季不停工。”楊志偉說，在極端最低氣溫達(dá)零下30.6攝氏度、最大積雪深度達(dá)24厘米、最大凍土深度達(dá)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，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(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1萬車次，由重卡組成的鋼鐵長龍?jiān)陔U(xiǎn)峻的318川藏線運(yùn)送物料，累計(jì)行程約1000萬公里，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)?！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(jìn)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(hù)對策研究，制定生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)對策，為國內(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(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?！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(gè)組串，預(yù)留相關(guān)智能設(shè)備接口，可與智能巡檢無人機(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“組串級別”的精準(zhǔn)運(yùn)維。

擁有主動思考的“大腦”?？吕黄诠夥娬緲?gòu)建智能運(yùn)維平臺，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)行無人化；布置高點(diǎn)全景、熱成像、人臉識別等智能攝像機(jī)，實(shí)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(jì)算等先進(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)。