四川甘孜州,深山峽谷,雅礱江奔涌而下。
這里不僅是我國重要的水電開發(fā)基地,且其風光可開發(fā)資源超過1億千瓦,被譽為高原上的綠色“寶藏”,躋身國家“十四五”九大清潔能源基地之一。
2023年6月25日,雅礱江兩河口水電站,全球海拔最高的水電站水光互補一期——柯拉光伏電站正式投產(chǎn),一舉刷新了全球水光互補電站的吉尼斯紀錄,將水光互補開發(fā)規(guī)模首次提升至百萬千瓦級。
不僅如此,該電站的投產(chǎn),也邁出了探索以新能源為主的現(xiàn)代能源體系建設(shè)的重要一步,成為檢驗我國光伏技術(shù)創(chuàng)新的最佳競技場。
全球之最
出發(fā)即高點,這是柯拉光伏電站的自帶屬性,但其備受關(guān)注的則是創(chuàng)下的無數(shù)“全球之最”。
作為兩河口水電站的重要互補工程,柯拉光伏電站總規(guī)劃3.2GW,此次一期并網(wǎng)1GW,電站場址面積超1600萬平方米,相當于2000個標準足球場。
而設(shè)備用量更是驚人。據(jù)悉,一期電站光伏基礎(chǔ)樁共計52.7萬根,光伏支架用鋼量近5萬噸,相當于再造一座“鳥巢”體育館;光伏組件超過200萬塊,可覆蓋3個北京大興機場的面積,運輸距離2400公里,橫跨半個中國。
規(guī)模之大卻并不是柯拉光伏電站的最大“攔路虎”??吕黄诠夥娬臼┕^(qū)最高海拔4600米,氧氣含量較平原地區(qū)低50%,人員、機械嚴重降效。
但與施工難度形成極限對比的則是項目帶來的巨大經(jīng)濟和社會效應(yīng)。據(jù)了解,柯拉項目所在區(qū)域為純牧業(yè)鄉(xiāng),經(jīng)濟欠發(fā)達。
柯拉光伏電站譜寫了鄉(xiāng)村振興的最佳篇章,通過抬高組件離地高度,保障牛羊放牧空間,實現(xiàn)“牧光”互補,疊加道路、水利等基礎(chǔ)設(shè)施全面升級,施工、維護等工作崗位廣納賢才、“授人以漁”,改善基礎(chǔ)設(shè)施,“光伏+N”持續(xù)帶動教育、農(nóng)牧、旅游、交通等協(xié)同發(fā)展。
“來時荒郊野嶺,走時萬家燈火?!边@是項目建設(shè)者的普遍心聲。
更值得關(guān)注的是,光伏、風電等新能源往往被詬病的“垃圾電”、消納弊端,柯拉光伏電站則是將通過500kV輸電線路接入兩河口水電站,充分利用水電的調(diào)節(jié)作用,抑制“靠天吃飯”短板,與水力發(fā)電形成天然互補,從而打造百分之百清潔能源大規(guī)模集中開發(fā)的新樣板。
最強“基因”
高期望、高標準、高難度,決定了柯拉光伏電站設(shè)備選型之難,最強“基因”構(gòu)成也成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的另一大焦點。
據(jù)悉,項目核心設(shè)備光伏組件選用了晶澳、正泰、晶科3家龍頭企業(yè)的TOPCon組件,這是目前國內(nèi)少數(shù)大規(guī)模應(yīng)用n型組件的基地項目。且組件為雙面雙玻組件,背面亦可以吸收地面反射光,雪天時發(fā)電效率能提升約20%。
而另一大核心設(shè)備逆變器則全部采用華為智能組串式逆變器。背后原因不難猜測,高海拔、高寒環(huán)境對設(shè)備的高效、可靠以及耐久性提出了極高要求,華為組串式逆變器在保障高效發(fā)電的同時,其IP66高防護等級可以支持設(shè)備在高原室外高寒環(huán)境下平穩(wěn)可靠運行。作為通訊巨擘,華為通訊革新相伴而行,光伏區(qū)到箱變側(cè)的通訊采用MBUS技術(shù)(寬帶電力載波),將通訊信號加載在功率線纜上傳輸,針對GW級的大基地電站,節(jié)省通訊線纜成本,并且保證了遠距離傳輸下的數(shù)據(jù)可靠性。
值得重視的是,這也是自2022年4月業(yè)主方雅礱江流域水電開發(fā)有限公司與華為簽署戰(zhàn)略合作共同打造世界級水風光清潔能源基地以來,雙方深化合作的重要實踐成果。
事實上,于業(yè)內(nèi)率先提出將數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)相融合的華為,不僅僅局限于逆變器,而是從發(fā)電端至運維端,充分挖掘系統(tǒng)潛力,引領(lǐng)光伏電站“數(shù)智化”變革,這也是華為短時間內(nèi)便引領(lǐng)行業(yè)的殺手锏。
地處惡劣環(huán)境且規(guī)模龐大的柯拉光伏電站,對智能運維需求迫在眉睫。一方面華為智能組串分斷技術(shù)(SSLD-TECH),融入數(shù)字化手段智能識別直流側(cè)故障并主動分斷,避免起火風險,保障電站安全可靠運行;另一方面,智能IV診斷技術(shù)可在線全量檢測組串健康度,快速掃描定位故障,融合無人機智能巡檢系統(tǒng)(CV),識別遮擋、熱斑、隱裂等問題,讓運維走向智能化、精準化。
業(yè)內(nèi)外高度關(guān)注的并網(wǎng)能力,華為智能并網(wǎng)算法重構(gòu)并網(wǎng),從極弱電網(wǎng) (SCR=1.1)到極強電網(wǎng)(SCR=5),以及系統(tǒng)高串補度(SCCR=0.7)下,均能可靠并網(wǎng),有效支撐整個新能源場站穩(wěn)定送出。
據(jù)介紹,柯拉一期光伏電站投產(chǎn)后,雅礱江流域清潔能源基地發(fā)電規(guī)模超過2000萬千瓦。待全部建成后,基地總規(guī)模將超1億千瓦,相當于四座三峽水電站的裝機規(guī)模,每年可貢獻清潔電力2200億千瓦時,足夠1億個家庭使用。
毫無疑問,作為全球“碳中和”的樣板之作,雅礱江清潔能源基地開發(fā)經(jīng)驗被翹首期待。2023年9月23日,雅礱江流域水電開發(fā)有限公司再與華為數(shù)字能源成立聯(lián)合創(chuàng)新中心,將持續(xù)推動水風光一體化示范基地智能建設(shè)、智能運營等復雜關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),實現(xiàn)水風光資源綜合效益最大化,并向全球提供可借鑒、可復制、可推廣的經(jīng)驗。
領(lǐng)跑水風光一體化示范基地,雅礱江基地的后續(xù)精彩仍待繼續(xù)解鎖。