柯拉光伏電站的標語牌。四川日報全媒體記者 黃瀟 攝
路標名片
雅江:素有“中國松茸之鄉(xiāng)”“中國香格里拉文化旅游大環(huán)線第一縣”“茶馬古道第一渡”“雅礱古渡·懸崖江城”“最美景觀大道—G318中心驛站”之稱。
“光”與“電”,正在成為這里的新風景。雅江縣境內(nèi),海拔4600米的扎拉托桑雪山上,一排排光伏板組成的“光伏?!痹诔缟骄X間逐光發(fā)電,與奔流不息的雅礱江遙相呼應(yīng),一靜一動間水光共舞,點亮山河。
8月24日,四川日報全媒體“向云端——尋路川藏線上的中國”采訪組沿著國道318線來到甘孜州雅江縣。
車輛行駛在扎拉托桑雪山的盤山路上,不遠處,一排排黑色長條狀的光伏板,宛如鑲嵌在山間的琴鍵,整整齊齊鋪列在綠色山體之間。登上海拔4600米的山巔,一片“光伏?!被砣怀霈F(xiàn)在眼前——這片面積約16平方公里的山間,200萬塊光伏組件鑲嵌其間。
近處更有玄機,雅礱江流域水電開發(fā)有限公司新能源管理局副局長、柯拉光伏項目現(xiàn)場負責人楊志偉,帶記者走進一處光伏板安裝區(qū),“你看這個支架,它叫平單軸跟蹤支架,就像向日葵一樣,能夠主動分析識別最佳跟蹤角度,帶動光伏板跟著太陽轉(zhuǎn),可以增加大約10%的發(fā)電量?!?/p>
當下,平原地區(qū)高溫熱浪肆虐,這些讓城市人頭疼的陽光,在這里通過一片片光伏板的“魔力”,奏響“光電”協(xié)奏曲,轉(zhuǎn)變?yōu)楣?yīng)大城市生產(chǎn)生活的能源——這里,每年可提供20億千瓦時清潔電能,可供70萬個普通家庭使用1年。
全新的電力輸送結(jié)構(gòu)
協(xié)同發(fā)電提供穩(wěn)定電力,實現(xiàn)綜合效益最大化
這片“光伏海”,是全球最大、海拔最高的水光互補電站。什么是水光互補?
“光伏發(fā)電充足的時候,水電站先將水存在水庫中。到了用電高峰期,再將儲存的水放出發(fā)電,增加發(fā)電量。這樣就產(chǎn)生1+1>2的效益?!睏钪緜フf。光伏電站發(fā)電依靠陽光照射,發(fā)電量在中午達到峰值,但夜間就幾乎降為零,陰天時發(fā)電功率也會降低?!氨热缣爝吅鋈伙h來一朵云,光伏的發(fā)電功率就會掉下來。”前方不遠處,一片云朵之下,不少光伏板在其陰影下“乘起了涼”。光伏發(fā)電的隨機性、波動性導致發(fā)出的電不穩(wěn)定,無法直接接入電網(wǎng)輸送給用戶。
能發(fā)電但不穩(wěn)定,怎么解決?
柯拉光伏電站50公里外,295米高的兩河口水電站土石壩巍峨矗立在雅礱江上。兩河口水電站肩負著蓄水發(fā)電與防洪調(diào)節(jié)的雙重作用,電站裝機300萬千瓦,總庫容108億立方米,相當于770個西湖的蓄水量,為流域內(nèi)能源的穩(wěn)定輸出提供了關(guān)鍵支撐。
解決方案是:兩處發(fā)電協(xié)同,讓柯拉成為穩(wěn)定且高質(zhì)量的“智能電源”——穩(wěn)定來自互補,柯拉光伏電站將發(fā)出的電輸送到兩河口水電站,成為兩河口的虛擬機組。接著,水電站用其調(diào)節(jié)能力平抑光伏發(fā)電功率的隨機性、波動性,為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電力。
高質(zhì)量來自電力的“清潔度”,柯拉光伏電站于去年6月25日并網(wǎng)發(fā)電,每年可提供20億千瓦時清潔電能,相當于節(jié)約標準煤超60萬噸,可減少二氧化碳排放超160萬噸。
這種互補的形式,形成了全新的電力輸送結(jié)構(gòu)?!肮怆娤俗陨淼牟▌有裕蔀橐环N穩(wěn)定的電能,可以安全接入電網(wǎng)?!睏钪緜フf。柯拉光伏電站所在的甘孜州,光伏發(fā)電出力存在季節(jié)性差異,呈現(xiàn)“冬春季出力大,夏秋季出力小”的特點,與水力發(fā)電“夏季豐水期、冬季枯水期”的特點形成互補,實現(xiàn)了發(fā)電綜合效益最大化。
能源利用的效率,還體現(xiàn)在柯拉光伏電站的細節(jié)處。
“我們的光伏板,兩面都能采集太陽能?!表椖楷F(xiàn)場,楊志偉指著光伏板的另一面說。背面的光伏主要采集來自草皮反射的光線。此外,當冬天有積雪時,背面發(fā)電所帶來的熱量,還將進一步促進正面融雪,從而讓發(fā)電效率整體提升約20%。
隨著光伏技術(shù)不斷發(fā)展,光伏板采集轉(zhuǎn)化效率將越來越高?!袄碚撋现v,月光都可以采集。隨著光伏采集轉(zhuǎn)化能力提升,我們能源的清潔度也將進一步提升?!睏钪緜フf。
更智能的光水協(xié)作用
“比特”管理“瓦特”,智能管理系統(tǒng)提升運維效率
柯拉之巔,每年可提供20億千瓦時清潔電能。如此龐大的光電轉(zhuǎn)化,應(yīng)該如何管理?
“我們用‘比特’管理‘瓦特’。”楊志偉說。
記者一行來到電站數(shù)字孿生3D管控中心,大屏幕上,整個電站的數(shù)字孿生模型展現(xiàn)在眼前。屏幕左上側(cè),實時顯示電站發(fā)電量統(tǒng)計數(shù)字;左下側(cè),電站運營維護的工單完成狀況一目了然。
“我在管控中心,可以通過這個屏幕,去到電站的任何角落,解決運營維護的各類問題?!睏钪緜ソ榻B,這是電站和華為一起打造的覆蓋運維全流程的“智能運維駕駛艙”。
“駕駛艙”以智能光伏電站管理系統(tǒng)為數(shù)據(jù)底座,負責場站內(nèi)的發(fā)電、告警數(shù)據(jù)收集,并通過離散率分析、智能IV診斷、智能融合診斷技術(shù)等,對電站進行全面診斷。如出現(xiàn)狀況,告警和診斷信息將被上傳至系統(tǒng)故障池,由系統(tǒng)對故障運維的經(jīng)濟性進行分析,并根據(jù)優(yōu)先級自動規(guī)劃運維路線。管控中心通過站內(nèi)導航系統(tǒng),可將運維人員快速引導至故障設(shè)備。
“有時就像玩游戲一樣,在這張數(shù)字孿生的地圖上排兵布陣,讓運維人員更快找到出問題的地方,整體運維效率提升了50%以上?!睏钪緜ソ榻B,站內(nèi)導航可縮短逆變器定位時間30%以上,大幅縮減運維人員走動尋找距離,降低他們在高海拔作業(yè)的風險。
這套系統(tǒng)還在不斷升級。
今年上半年,電站進一步部署了深度分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過分析各部件發(fā)電數(shù)據(jù),給出包括組件損耗、低效設(shè)備損失、冰雪損失等在內(nèi)的十多類發(fā)電損失。決策者可通過數(shù)字看板直觀看到電站發(fā)電損失分布,快速識別最影響發(fā)電的問題,從而進行改進。
在這里,光與水之間的協(xié)作也在變得更智能。“剛才提到,一片云過來,將降低電站發(fā)電效率,此時水電將進行補充。如我們能提前掌握氣象數(shù)據(jù),對光功率進行預測,是不是可以進一步提升電站發(fā)電效益?”楊志偉說。智能系統(tǒng)開創(chuàng)了更為精準的輻照轉(zhuǎn)功率技術(shù),這讓短期光功率預測準確度平均值達到90%以上,實現(xiàn)更高效的水光互補。(四川日報全媒體記者 唐澤文 王眉靈 文露敏 蘭珍 華小峰 肖雨楊 蔣健奇 黃瀟 李強)
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