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基地,且其風光可開發資源超過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,一舉刷新了全球水光互補電站的吉尼斯紀錄,將水光互補開發規模首次提升至百萬千瓦級。
不僅如此,該電站的投產,也邁出了探索以新能源為主的現代能源體系建設的重要一步,成為檢驗我國光伏技術創新的最佳競技場。
全球之最
出發即高點,這是柯拉光伏電站的自帶屬性,但其備受關注的則是創下的無數“全球之最”。
作為兩河口水電站的重要互補工程,柯拉光伏電站總規劃3.2GW,此次一期并網1GW,電站場址面積超1600萬平方米,相當于2000個標準足球場。
而設備用量更是驚人。據悉,一期電站光伏基礎樁共計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最高海拔4600米,氧氣含量較平原地區低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濟和社會效應。據了解,柯拉項目所在區域為純牧業鄉,經濟欠發達。
柯拉光伏電站譜寫了鄉村振興的最佳篇章,通過抬高組件離地高度,保障牛羊放牧空間,實現“牧光”互補,疊加道路、水利等基礎設施全面升級,施工、維護等工作崗位廣納賢才、“授人以漁”,改善基礎設施,“光伏+N”持續帶動教育、農牧、旅游、交通等協同發展。
“來時荒郊野嶺,走時萬家燈火。”這是項目建設者的普遍心聲。
更值得關注的是,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,充分利用水電的調節作用,抑制“靠天吃飯”短板,與水力發電形成天然互補,從而打造百分之百清潔能源大規模集中開發的新樣板。
最強“基因”
高期望、高標準、高難度,決定了柯拉光伏電站設備選型之難,最強“基因”構成也成為業內關注的另一大焦點。
據悉,項目核心設備光伏組件選用了晶澳、正泰、晶科3家龍頭企業的TOPCon組件,這是目前國內少數大規模應用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,雪天時發電效率能提升約20%。
而另一大核心設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、高寒環境對設備的高效、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電的同時,其IP66高防護等級可以支持設備在高原室外高寒環境下平穩可靠運行。作為通訊巨擘,華為通訊革新相伴而行,光伏區到箱變側的通訊采用MBUS技術(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,節省通訊線纜成本,并且保證了遠距離傳輸下的數據可靠性。
值得重視的是,這也是自2022年4月業主方雅礱江流域水電開發有限公司與華為簽署戰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,于業內率先提出將數字技術與電力電子技術相融合的華為,不僅僅局限于逆變器,而是從發電端至運維端,充分挖掘系統潛力,引領光伏電站“數智化”變革,這也是華為短時間內便引領行業的殺手锏。
地處惡劣環境且規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(SSLD-TECH),融入數字化手段智能識別直流側故障并主動分斷,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(CV),識別遮擋、熱斑、隱裂等問題,讓運維走向智能化、精準化。
業內外高度關注的并網能力,華為智能并網算法重構并網,從極弱電網 (SCR=1.1)到極強電網(SCR=5),以及系統高串補度(SCCR=0.7)下,均能可靠并網,有效支撐整個新能源場站穩定送出。
據介紹,柯拉一期光伏電站投產后,雅礱江流域清潔能源基地發電規模超過2000萬千瓦。待全部建成后,基地總規模將超1億千瓦,相當于四座三峽水電站的裝機規模,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經驗被翹首期待。2023年9月23日,雅礱江流域水電開發有限公司再與華為數字能源成立聯合創新中心,將持續推動水風光一體化示范基地智能建設、智能運營等復雜關鍵技術研發,實現水風光資源綜合效益最大化,并向全球提供可借鑒、可復制、可推廣的經驗。
領跑水風光一體化示范基地,雅礱江基地的后續精彩仍待繼續解鎖。