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(fēng)光可開發(fā)資源超過1億千瓦,被譽(yù)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(bǔ)一期——柯拉光伏電站正式投產(chǎn),一舉刷新了全球水光互補(bǔ)電站的吉尼斯紀(jì)錄,將水光互補(bǔ)開發(fā)規(guī)模首次提升至百萬千瓦級(jí)。
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(yàn)我國光伏技術(shù)創(chuàng)新的最佳競(jìng)技場(chǎng)。
全球之最
出發(fā)即高點(diǎn),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(bǔ)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(chǎng)址面積超1600萬平方米,相當(dāng)于2000個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。
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(jì)52.7萬根,光伏支架用鋼量近5萬噸,相當(dāng)于再造一座“鳥巢”體育館;光伏組件超過200萬塊,可覆蓋3個(gè)北京大興機(jī)場(chǎng)的面積,運(yùn)輸距離2400公里,橫跨半個(gè)中國。
規(guī)模之大卻并不是柯拉光伏電站的最大“攔路虎”。柯拉一期光伏電站施工區(qū)最高海拔4600米,氧氣含量較平原地區(qū)低50%,人員、機(jī)械嚴(yán)重降效。
但與施工難度形成極限對(duì)比的則是項(xiàng)目帶來的巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)。據(jù)了解,柯拉項(xiàng)目所在區(qū)域?yàn)榧兡翗I(yè)鄉(xiāng),經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)。
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(shí)現(xiàn)“牧光”互補(bǔ),疊加道路、水利等基礎(chǔ)設(shè)施全面升級(jí),施工、維護(hù)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(dòng)教育、農(nóng)牧、旅游、交通等協(xié)同發(fā)展。
“來時(shí)荒郊野嶺,走時(shí)萬家燈火?!边@是項(xiàng)目建設(shè)者的普遍心聲。
更值得關(guān)注的是,光伏、風(fēng)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(bǔ),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(qiáng)“基因”
高期望、高標(biāo)準(zhǔn)、高難度,決定了柯拉光伏電站設(shè)備選型之難,最強(qiáng)“基因”構(gòu)成也成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的另一大焦點(diǎn)。
據(jù)悉,項(xiàng)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(xiàng)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(shí)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(cè),高海拔、高寒環(huán)境對(duì)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(shí),其IP66高防護(hù)等級(jí)可以支持設(shè)備在高原室外高寒環(huán)境下平穩(wěn)可靠運(yùn)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(hào)加載在功率線纜上傳輸,針對(duì)GW級(jí)的大基地電站,節(jié)省通訊線纜成本,并且保證了遠(yuǎn)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(jí)水風(fēng)光清潔能源基地以來,雙方深化合作的重要實(shí)踐成果。
事實(shí)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(yùn)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(shí)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(duì)智能運(yùn)維需求迫在眉睫。一方面華為智能組串分?jǐn)嗉夹g(shù)(SSLD-TECH),融入數(shù)字化手段智能識(shí)別直流側(cè)故障并主動(dòng)分?jǐn)?,避免起火風(fēng)險(xiǎn),保障電站安全可靠運(yùn)行;另一方面,智能IV診斷技術(shù)可在線全量檢測(cè)組串健康度,快速掃描定位故障,融合無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)(CV),識(shí)別遮擋、熱斑、隱裂等問題,讓運(yùn)維走向智能化、精準(zhǔn)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(qiáng)電網(wǎng)(SCR=5),以及系統(tǒng)高串補(bǔ)度(SCCR=0.7)下,均能可靠并網(wǎng),有效支撐整個(gè)新能源場(chǎng)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(dāng)于四座三峽水電站的裝機(jī)規(guī)模,每年可貢獻(xiàn)清潔電力2200億千瓦時(shí),足夠1億個(gè)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(yàn)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(dòng)水風(fēng)光一體化示范基地智能建設(shè)、智能運(yùn)營等復(fù)雜關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),實(shí)現(xiàn)水風(fēng)光資源綜合效益最大化,并向全球提供可借鑒、可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)。
領(lǐng)跑水風(fēng)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。