川观新闻 2023-06-25 13:14
川观新闻记者 李欣忆
6月25日，装机100万千瓦的雅砻江柯拉一期光伏电站在甘孜州雅江县正式投运。这是全球最大、海拔最高的水光互补电站，也是全球首个百万千瓦级水光互补电站。
它的投运，将给四川带来什么？川观新闻记者来到现场一探究竟。
水光互补有多神奇？
组合出道，破解新能源消纳难题
从康定机场驱车，沿着雅砻江溯江而上，经过大约2个半小时车程，两河口水电站到了。去年3月，装机300万千瓦的两河口水电站全部机组已投产发电。
与两河口水电站距离约50公里的柯拉一期光伏电站，200多万块光伏板，将最高海拔4600米的扎拉托桑山装点成一片“光伏海”。
柯拉一期光伏电站投运后，对即将到来的夏季用电高峰，将起到怎样的作用？雅砻江流域水电开发有限公司集控中心副主任魏鹏告诉我们，今年6月至10月是迎峰度夏关键时期，柯拉一期光伏电站平均年发电量20亿千瓦时，其投运首先将增加电量供应；同时，创新开展雅砻江两河口—柯拉水光互补调度运行，同期发电量预计还将再增加9亿千瓦时，雅砻江流域清洁电力保供能力将超过500亿千瓦时，这个电量足够1600万个家庭全年使用。
220千伏送出线路将柯拉一期光伏电站发的电送到两河口。
作为全球最大的水光互补电站，柯拉一期光伏电站发出的电，通过输电线路接入两河口水电站，实现光伏和水电“打捆”送出，首次将全球水光互补规模提升到百万千瓦级。那么，水光互补是怎么实现的？
雅砻江流域水电开发有限公司两河口管理局局长王金国介绍，水光互补，即将光伏接入水电站，用水电优异的调节性能平抑光伏输出功率的波动性。以柯拉一期光伏电站为例，当光照好、光伏出力大时，两河口水电站减少机组出力，将水储存起来；当受多云、降雨等因素影响、光伏出力减小时，两河口水电站引水发电，增大水电出力。通过水电站的调节，水光打捆后将输出更为稳定的电能，更有利于电力系统安全稳定运行。
水电像一根强有力的杠杆，撬动更多的新能源开发。“一般常规水电可配套开发相当于自身装机规模1倍至1.5倍的新能源，抽水蓄能可将这一数值提升到3倍至4倍。”雅砻江流域水电开发有限公司总经理郭绪元说。记者了解到，柯拉光伏电站规划共三期，装机规模有望扩展到300万千瓦以上，相当于再造一个“两河口”。未来以两河口水电站为核心，接入周边的光伏、风电、抽水蓄能等，多种新能源组合“出道”，总装机规模将达到1000万千瓦以上。
在水电水利规划设计总院院长李昇看来，由于新能源发电“靠天吃饭”，具有间歇性、波动性的先天不足，其大规模接入电网，会对电网安全稳定造成冲击，成为制约新能源发展的主要难题之一。而两河口和柯拉的水光互补一体化开发，提供了破解新能源消纳难题的有效方案。
工程建设有多难？
在海拔4000多米的高度，再造一座“鸟巢”
6月21日，记者在海拔4600米的“柯拉之极”，也是柯拉一期光伏电站项目现场，遭遇大风和冰雹的双重“夹击”。风大得好像要把人吹走，风声盖过了说话声，交谈变得困难。阳光瞬间“变脸”，黑云压顶，鹌鹑蛋大小的冰雹倾泻而下，打在光伏板上发出“铛铛铛”的声音。
“恶劣的气候条件给工程建设带来了极大的挑战。”雅砻江流域水电开发有限公司柯拉光伏项目部经理杨志伟对记者说，作为全球海拔最高的水光互补电站，柯拉一期光伏电站所在地含氧量只有平原地区的一半，紫外线高了近一倍，昼夜温差最高达30℃，风力最高达到10级，人员、机械降效严重，“机械故障率特别高，一半都在维修状态。”
而同时，作为省内最大的光伏电站，柯拉一期光伏电站的工程量又特别大。场址面积约16平方公里，相当于2000多个标准足球场拼接在一起；200多万块光伏组件，其支架用钢量近5万吨，相当于在4000多米的高海拔地区再造一座“鸟巢”。
面对工期紧、任务重、条件艰苦等多重难题，2万多名建设者创造了大型光伏项目在高寒高海拔地区冬季连续大规模施工的先例。“高寒高海拔地区施工一般有3—4个月冬歇期，为了赶在夏季用电高峰到来前投运，我们只能冬季不停工。”杨志伟说，但在零下30.6℃的极端最低气温、最大积雪深度24厘米、最大冻土深度50厘米的条件下施工，“比想象中还要难。”
以变电站主体工程混凝土浇筑为例，为保证混凝土不结冰，采取了多层保温方案。混凝土浇筑之后，工人们要迅速盖上三层“被子”，第一层防水布防止渗水，第二层电热毯加热，第三层棉被保温。
柯拉一期光伏电站机电设备需求量极大，机电设备及物资运输总量超过1万个车次，由重卡组成的钢铁长龙在险峻的318川藏线运送物料，累计行程约1000万公里，相当于往返地球与月球之间13次。
“建设者在地质条件复杂的川西高海拔地区，积累了大规模地面光伏的开发经验。”天津大学建筑与城市科学研究院常务副院长左进说，柯拉一期光伏电站通过开展高寒高海拔光伏电站生态效应评估与修护对策研究，制定生态保护和恢复对策，将工程建设对环境的影响降到最低，使项目建设与环境保护有机结合，为国内类似项目开发提供了宝贵经验。
电站有多智能？
光伏支架变身“向日葵”，跟着太阳转
柯拉一期光伏电站地处高寒高海拔地区，为提高电站建设和运维管理效率、减少运维人员工作强度，电站采取了多种“黑科技”，打造全球领先的“数智化”光伏电站。
电站拥有能够追光的“眼睛”。杨志伟带记者走进一块平整的光伏板安装区，“你看这个支架，它叫平单轴跟踪支架。”杨志伟说，跟固定式支架不同，这种支架就像向日葵一样，能够主动分析识别最佳跟踪角度，跟着太阳转，保证最高的光照条件，提高发电效率，可以增加大约10%的发电量。
电站还有智慧互联的“心脏”。5300多台逆变器，分为了17个组串，预留相关智能设备接口，可与智能巡检无人机进行互联，实现巡检数据实时收集分析，达到“组串级别”的精准运维。
电站的“大脑”会主动思考。柯拉一期光伏电站构建了智能运维平台，首次应用“云边协同+运检分离+智能调度”模式，联合整站智能化执行终端，实现整站生产运行无人化；布置高点全景、热成像、人脸识别等智能摄像机，实现电站安全预警。
中国科学院空天信息创新研究院研究员骆剑承表示，柯拉一期光伏电站作为世界最大水光互补项目，通过融合应用人工智能、云计算和大数据等一系列先进技术，建成一体化协调运行控制系统，打造全球领先的水光一体“数智化”光伏电站，具有很好的示范效应。
图片由雅砻江流域水电开发有限公司提供。
