探访雅砻江柯拉一期光伏电站：云端之上的绿色奇迹

2024-08-28

<article><section data-type=“rtext”>【环球网科技报道记者张阳】到高海拔地区旅游，想必缺氧带来的高原反应是很多人的深刻印象。如果在这样的环境下进行工程建设对于人们会带来多大的挑战？日前，记者就到全球海拔最高的雅江柯拉一期光伏电站有了切身的感受。 当下，实现碳中和已成全球共识。根据国家《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》，中国在“十四五”期间，将建设九个大型清洁能源基地。清洁电力能源主要包括水电、风电和光伏等发电方式。国务院近日印发的《2024-2025年节能降碳行动方案》提出，加大非化石能源开发力度，加快建设以沙戈荒为重点的大型风电光伏基地。相关政策正在驱动清洁能源大基地加速发展。在国家“双碳”目标的引领下，以低碳化、数字化、智能化为代表的能源产业科技创新已成趋势，以水、风、光、储等为代表的新能源场景正在运用数字化加速能源产业变革。 以记者探访的柯拉光伏电站为例，雅砻江柯拉光伏电站是两河口水电站水光互补项目，位于四川省甘孜州雅江县，项目分布在川西高原，最高海拔4600米，面积约16平方公里，约等于80个“鸟巢”体育场，属于高原山地光伏，因其特点鲜明，规模较大，技术难度高，建设运行管理条件复杂，在流域型清洁能源基地建设中具有典型性、代表性、示范性。电站装机规模100万千瓦，光伏组件达200多万块。2023年6月，柯拉光伏电站正式并网投产，将我国水光互补开发规模首次提升到百万千瓦级，为我国以新能源为主体的新型电力系统构建做出积极探索。 <img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/2ca17ac10699ae962080c57cd0fb5a9bu5.jpg?imageView2/2/w/750" />出于安全考虑，记者仅是登上了海拔4486米的观景平台，就已经感觉到头痛、乏力、呼吸困难等症状，需要时不时吸氧才能正常工作。然而，这只是建设者们日常工作的基础环境，他们长期在这样的环境中工作，面临的还有高寒、暴雪、强体力劳动，等等我们难以想象的困难，看完他们的《柯拉建设“记”》我们才知道这群默默无闻的建设者们为柯拉光伏电站的建设和运维付出了多大的努力。 <img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/dfa11b6710f07fbe4a7172a73a821b1fu5.jpg?imageView2/2/w/750" />面对柯拉光伏电站一期庞大的规模、复杂的地理环境和海量的设备数量，对规划、建设、运维及运营等全生命周期管理提出的前所未有的挑战。雅砻江公司与华为、中国电科院等达成了合作，共同创新破解技术难题。 其中，华为针对光伏大基地推出“规-建-维-营全生命周期数字化”解决方案。华为聚焦智能化核心算法，提供百万设备接入、全面诊断分析和数据处理三大能力，为全生命周期的数字化提供坚实的平台底座，赋能生态伙伴开发包含实景建模、施工进度管理、工程质量管理、工地安全管理、设备运维管理、电站运行保障、电站智能控制、多能协同、辅助决策、场站运营管理等多个方面的应用。帮助雅砻江公司实现“少人无人”、高PR、高收益、高安全四大价值。 <img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/6466d14ca89fd8643cc9f020ad2bbd42u5.jpg?imageView2/2/w/750" />在电站设计阶段，华为通过利用3D建模和设计软件等进行选址、建模、绘图和模拟等，可以提升选址精准度，简化选址流程。同时帮助运维人员提升设计效率、减少设计错误，实现高质量建站。 在电站建设阶段，由于现场非常偏远、地形复杂，施工和现场管理难度很大，华为为施工方提供了无人机系统进行现场管控。该系统利用华为的3D建模引擎及倾角识别算法，可以实时识别桩体、支架、组件等安装数量，精准统计施工进度；判断组件安装角度和桩体垂直度，有效提高施工过程中的质量管控水平。无人机系统还可以自动识别危险区域入侵、未戴安全帽、高空作业未系安全绳等情况，以无人机喊话来进行督导、劝离。 完成整座电站的建设“只是行百里者半于九十”，相比于电站建设的困难，建成后期的运维同样是一大挑战。它涵盖了设备日常巡检、定期维护、故障排查等多方面的工作，确保电站的安全、稳定、高效运行。华为电站营维数字化解决方案将运维流程固化下来，站将巡检、分析、诊断、定位、修复等融于一体，打造高效的一站式检运维综合管理平台，端到端全面覆盖整个运维流程。 <img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/b68955028bc26540e49e98ea74c61062u5.jpg?imageView2/2/w/750" />经柯拉场站实测，站内导航可缩短逆变器定位时间30%以上，大幅缩减运维人员走动寻找的距离，降低人员在高海拔作业的危险性。华为还与与合作伙伴一起，为雅砻江公司打造了一个覆盖端到端流程的“智能运维驾驶舱”，以华为智能光伏电站管理系统为站内数据底座，负责场站内的发电、告警数据收集，并通过离散率分析、智能IV诊断、智能融合诊断技术对电站进行全面诊断。覆盖了端到端的运维流程，可提升整体运维效率50%+，有效减轻了高海拔光伏电站运维压力，加速电站少人无人进程。 在电站生命周期内，电站会面临自身效率衰减、电网消纳困难、设备安全等多方面的挑战。除了做好运维消缺工作，减少电站带病运行之外，通过吸收先进的数字化、智能化的技术，促进电网消纳、提升全生命周期发电量、提高电站安全性。 雅砻江柯拉光伏电站项目于2024年上半年部署了PR深度分析系统。据电站工作人员介绍，该系统不仅可以呈现整站及单个子阵的发电效率，还通过分析各部件发电数据，给出包括组件损耗、低效设备损失、直流线缆损耗、箱变损耗、交流线缆损耗、设备故障损失、积灰/冰雪损失等在内的十多类发电损失，可以通过PR看板直观看出对电站发电损失的分布，快速识别最影响发电的问题。辅助运维人员制定运维计划，改善柯拉电站的发电效率。 众多周知，光伏发电站需“靠天吃饭”存在出力不稳定，发电量难以预测的问题，所以作为两河口水电站水光互补项目中的一环，柯拉一期光伏电站发出的电通过500千伏输电线路接入两河口水电站，与水电站“打捆”输出稳定电源。光电与水电“夏季丰水期、冬季枯水期”特点形成天然互补，经济效益最大化。 不过，这也对光功率预测的准确度提出了更高的要求。为了解决这个问题，华为创新性地将大数据分析应用在了光伏领域，并将气象模型的网格精细化，使其更符合光伏场站局部的气象状况。同时通过将数据治理和模型自更新技术与智能化算法结合，开创了更为精准的辐照转功率技术。智能化技术使场站的短期光功率预测准确度平均值达到90%+，提升电站收益，实现更高效的水光互补。 在雅砻江柯拉一期光伏电站这片云端之上的绿色奇迹背后，我们看到了无数建设者的辛勤付出和科技创新的强力支撑。在未来，随着数字化、智能化技术的不断演进和创新应用，柯拉光伏电站将继续发挥其示范引领作用，推动全球清洁能源事业迈向更高的台阶。 </section></article>