探访柯拉光伏电站:在海拔4600米高原上“追光”
四【sì】川省【shěng】甘孜藏族自治州【zhōu】雅【yǎ】江县柯拉乡,海拔4600米的扎拉【lā】托桑山上,雅【yǎ】砻江【jiāng】流域水电开发有【yǒu】限公司两河【hé】口水电站水光互补一【yī】期项【xiàng】目——柯拉光伏电站施工现【xiàn】场,车辆穿梭【suō】,机【jī】器轰鸣,一派繁忙景象。忙碌的建【jiàn】设者们正延续着【zhe】在高寒超高海拔地区冬季【jì】大规模【mó】施工的“奇【qí】迹【jì】”,争分夺秒向今年全容量并网发电目标【biāo】发起最后冲刺。柯拉【lā】光伏电站【zhàn】是全球最【zuì】大【dà】的水光互补项目,也是【shì】全【quán】球水【shuǐ】光互补项目【mù】规【guī】模首次提【tí】升到百万千瓦级【jí】。其建成后【hòu】接入两河口水电站,水光互补、“打捆”输出稳【wěn】定电【diàn】力,将成为世界【jiè】清洁【jié】可再生能源大规【guī】模集中【zhōng】开发【fā】的新样板。在海拔4600米的高原上“追光”,面临【lín】怎样的挑战?这座【zuò】世界【jiè】上海拔最高、规模最大【dà】的水光互【hù】补电站,又有哪些“魔法”?让我们走进【jìn】正在建【jiàn】设中的柯拉光伏【fú】电站一【yī】探究竟。创造【zào】高【gāo】寒超【chāo】高海拔【bá】地【dì】区大规模施工先【xiān】例在“冻豆腐”上打下50多【duō】万【wàn】根基础【chǔ】桩山间,通往施工现【xiàn】场【chǎng】的路【lù】弯弯曲曲,有“二十七【qī】道拐”。一辆辆拖【tuō】挂车排【pái】成长龙,将【jiāng】光伏组件与支架运上山顶。山上,数十台打桩【zhuāng】机开足【zú】马力,轰鸣着将一根【gēn】根基础桩打【dǎ】入【rù】地下。作为我国【guó】九大清洁能源基地之一的雅砻江流域清【qīng】洁能【néng】源基【jī】地“十四【sì】五”时期首个开工建设【shè】的水光互补电站,柯拉光伏电站于【yú】9-21正式开【kāi】工建【jiàn】设,计【jì】划在今年用电高峰期前按时投产【chǎn】并网【wǎng】发【fā】电【diàn】。建设【shè】期不足一年,本就【jiù】工期紧。目前剩【shèng】余工期【qī】只有40来天,电站建【jiàn】设进展【zhǎn】如【rú】何【hé】?“现在处于最【zuì】后攻坚阶段【duàn】。”柯拉光伏项目部党支部书记、经理【lǐ】杨志伟【wěi】向记者介【jiè】绍【shào】,“包括管理、技术、施工【gōng】等人员在内,奋战在电站场址的建设者共有【yǒu】6000多名。目【mù】前,光伏支架基础【chǔ】桩已打下【xià】52万根,完【wán】成进度约【yuē】98%;光伏支架【jià】已【yǐ】安装【zhuāng】6.8万组,完成85%;光伏组件【jiàn】已组装148.4万【wàn】块,其容量可达70万千瓦,完成70%。现【xiàn】在正抓【zhuā】紧安装电气设备。”在【zài】简单的数字【zì】背后,建设者们克服了常【cháng】人难以【yǐ】想象的困难。9-21,柯拉光伏【fú】项目部【bù】技术【shù】员【yuán】郑【zhèng】世伟与【yǔ】同【tóng】事一起,对【duì】光【guāng】伏支架基础【chǔ】桩的安装【zhuāng】质量进【jìn】行例行【háng】检查。这【zhè】些基础桩看着不起眼,单根最大【dà】承重【chóng】却【què】超过7吨,是【shì】光【guāng】伏板的“脊梁”。基础【chǔ】桩打好,上面就可以安装【zhuāng】支【zhī】架,然后组装光【guāng】伏板。根据项目规【guī】划,整个电【diàn】站【zhàn】需打下基础桩53万根,覆盖面积将【jiāng】达1600万平【píng】方米,相当【dāng】于【yú】2000个标准足球【qiú】场【chǎng】连【lián】在一起。高效高质量完成工程【chéng】量如【rú】此庞大的打桩【zhuāng】任【rèn】务,正是建设者【zhě】们【men】遇到的挑战之一,其中藏着一个又一个难题。柯拉光伏【fú】电站项目地处【chù】川西高原海拔4000米【mǐ】至【zhì】4600米的区【qū】域,其高处比拉萨【sà】还高近1000米。超高【gāo】海拔带来的,是比平原地区低【dī】50%的氧气含量、高90%的【de】紫外线辐射【shè】。在这里【lǐ】,人员和【hé】机械都降效严重。本【běn】来几【jǐ】分钟就能完成的工作,在冬季的柯拉至少【shǎo】要半【bàn】个小时。超【chāo】高海拔还带来高寒。这里风力强【qiáng】、降雪【xuě】多、昼夜温差大【dà】。“日常风力5至8级【jí】,极端时会达到12至14级。冬【dōng】季温差约30摄氏【shì】度,春季约20摄氏度【dù】。”杨志【zhì】伟【wěi】介绍,复【fù】杂多变的天气【qì】,意【yì】味着光伏支架要【yào】承受【shòu】多【duō】种复【fù】杂载【zǎi】荷,这对施工质【zhì】量及连【lián】接部件的强度都【dōu】有很高要【yào】求。由于昼【zhòu】夜温差大,土壤反复冻融,这里的土层如“冻【dòng】豆腐”一般,下面还有坚硬的岩【yán】石、杂乱的碎【suì】石。地【dì】质复【fù】杂,打桩【zhuāng】施工难度成倍增加。项目部原来设计的是打“静压桩”,但研究地质后【hòu】发现不【bú】可行。杨志伟介绍:“我【wǒ】们因地【dì】制宜创新研发【fā】出‘先引孔、再静压、后回【huí】填【tián】’工法,有时【shí】还在‘回填’后再加一道【dào】‘静压’,将原本疏松【sōng】的‘冻豆腐【fǔ】’夯实、稳固。”面对冬季高寒挑战,项目部【bù】工【gōng】作人员刘【liú】强国【guó】在施【shī】工现【xiàn】场日夜蹲守【shǒu】、反【fǎn】复实验,研究【jiū】出“添衣【yī】服、盖【gài】被子”的【de】方【fāng】法,指导施工人【rén】员给浇筑的混凝土保温,以避免巨大温差导致结构松【sōng】散、强度【dù】不足【zú】等问题。此【cǐ】外,施【shī】工人员还通过热水拌和,加【jiā】速凝剂、抗冻剂等【děng】方【fāng】式,提【tí】高混凝土入仓温度、凝结时间及抗冻性【xìng】,确保混凝【níng】土施工质量【liàng】。为减少冰雪低温天气对施工的影响,柯【kē】拉光【guāng】伏电站为光伏工【gōng】程和送出工程的机械设备【bèi】、升压站【zhàn】、塔【tǎ】基等均采取了保温措施,盖【gài】上了【le】棉被、工【gōng】业电热毯。运用各种方法攻坚克难,柯拉光伏电站在刚刚过去的冬季也没有停工,创造了大型光伏【fú】项目在【zài】高寒【hán】超高海拔地区冬季连【lián】续【xù】大规【guī】模施工的先例。装机规模【mó】在全球首【shǒu】次提升到百万千瓦级扩展后相当于再造一个两河口水电站【zhàn】站在【zài】山顶远眺,施【shī】工人员精心组装【zhuāng】完【wán】的光伏板鳞次【cì】栉【zhì】比,顺着山坡绵【mián】延起伏,向远方铺展开去【qù】。柯拉光伏电站由212万块光伏组件【jiàn】、5000多台逆变器、300多台箱【xiāng】式【shì】变电站组成,光伏装机规模达100万千【qiān】瓦【wǎ】,首次将全球【qiú】水【shuǐ】光互【hù】补电站规模提【tí】升到百万千瓦级。世界【jiè】范【fàn】围内,大规模的水光互【hù】补【bǔ】电站【zhàn】不多。目前已建成的最大水光互补电站,是位于【yú】我国青海省的龙羊【yáng】峡水【shuǐ】光互补【bǔ】光伏【fú】电站,光伏装机【jī】为85万千瓦【wǎ】。柯拉光伏电站年均发电【diàn】量为20亿【yì】度,建【jiàn】成后将接入总装【zhuāng】机规模为300万千瓦的两河口【kǒu】水电站。后【hòu】续柯拉【lā】光伏电站将继续扩展,有望【wàng】达300万千瓦以上。届时,扩展后的它,相当于【yú】再造了一个“两河【hé】口”。什么是水光互补,有什么【me】优势?“光伏发电具有不【bú】稳定【dìng】性、波动性、间歇【xiē】性。”杨志伟介【jiè】绍,光伏电站【zhàn】只【zhī】能在白天发电,阳光充足时发电多,阴天发电少。光伏【fú】发电的不稳定不【bú】利于【yú】电网调节,给电网安【ān】全带来一定影响。为了让它“稳定”下【xià】来,水光互补是很好【hǎo】的方案【àn】。有了水电的调节,就能【néng】让安全的【de】电送到千【qiān】家万【wàn】户。柯【kē】拉光伏电站发出的电并【bìng】不【bú】会直接接入电网,而【ér】是通过一条50公里长的线路,接入两河口【kǒu】水电站,和水电【diàn】站发出的电“捆绑”在【zài】一起,再【zài】接入电网【wǎng】。这样,就【jiù】可以【yǐ】通过调度【dù】系统实现短期的日调节——白天,光【guāng】伏多发,水电少【shǎo】发;晚上【shàng】,光伏不【bú】发,水【shuǐ】电多发。还【hái】可以实【shí】现中长【zhǎng】期【qī】的【de】季调节、年调节——枯水期,光伏多发,水电少【shǎo】发;丰水【shuǐ】期【qī】,光伏少发,水电多发。在雅砻【lóng】江流域,水【shuǐ】能资源丰富,风【fēng】能、太阳能资源【yuán】同样【yàng】具备巨大储量,而【ér】且具有良好的水风光互补【bǔ】条【tiáo】件。水风光组团“出道”,未来【lái】雅砻江流【liú】域清洁能源基地全【quán】部建成后,总【zǒng】规模将超过1亿千瓦,其中风电、光伏【fú】发电超6000万千瓦、抽水蓄能发电超1000万千【qiān】瓦,将【jiāng】成为世【shì】界规模最大的【de】绿色清洁可再生能【néng】源基地,为保障国家能源安全、助力实现“双碳”目标【biāo】贡献坚【jiān】实力量。柯拉光伏电站用到的35千【qiān】伏【fú】直【zhí】流电缆【lǎn】长【zhǎng】达1万多公里【lǐ】,连【lián】接这些【xiē】电缆,需【xū】要【yào】精【jīng】益求精。“为保证施【shī】工人员的【de】连接操作标准【zhǔn】化、规范【fàn】化、精【jīng】细化,雅砻江流域水电开发有限公司派出技术人员,来到【dào】柯拉光伏电站项目现场进行培训【xùn】、指导【dǎo】。”杨志伟说。在柯拉光伏电站项【xiàng】目【mù】施工现【xiàn】场,经【jīng】常能【néng】看到一组组人员巡回检查【chá】,四处挑【tiāo】毛病。这是项目部组建的“挑刺队”,由二三十名技术【shù】人员组【zǔ】成。他们还建立“日纠偏会”制度,对【duì】每天发现的问题进行梳理、研究、分【fèn】析,及时提出解【jiě】决办法【fǎ】,保【bǎo】障安全、高【gāo】效施【shī】工。“随着【zhe】工【gōng】程推进,柯拉光伏电站项目进入‘建管结合期’。安【ān】全【quán】与质量,是我们最关注【zhù】的。”杨志【zhì】伟说【shuō】,“虽然【rán】进度【dù】非常紧【jǐn】张,但越紧【jǐn】张【zhāng】越要谨【jǐn】慎,加强管【guǎn】理,关注每个【gè】风险【xiǎn】点,不能出任何差错。”在追求安【ān】全【quán】、优【yōu】质、高效、创新的路上,柯拉光【guāng】伏电站项目的“党员【yuán】先锋【fēng】队”起到了模【mó】范带头作用。研究出【chū】混凝土保温措施的刘【liú】强【qiáng】国,就是“党【dǎng】员先锋队”队员【yuán】之一。雅砻江【jiāng】流域水电开发有限公司董【dǒng】事【shì】长祁宁春表示,将【jiāng】着力构建光伏项目【mù】建设【shè】全过程、全方位管理体系,把柯拉光伏电站建设【shè】成为【wéi】绿【lǜ】色低碳、安【ān】全高效的“标杆【gǎn】工【gōng】程”。全【quán】息复刻、数字孪生、“牧光【guāng】”互补打造全球领先的“数智化【huà】”光伏电站装机规模大、占地面积广,地处【chù】高寒超高海拔地【dì】区,自然环境恶劣……对投资超53亿元【yuán】的柯拉【lā】光伏【fú】电站而言,这些【xiē】特【tè】点决定了它如果采用【yòng】传统光伏电站【zhàn】运维模式,是难以【yǐ】满足正【zhèng】常发展需求的。那么,如何【hé】提高电站【zhàn】建设和运【yùn】维管理效率?柯【kē】拉【lā】光伏电站借助智能化、数【shù】字化手【shǒu】段,对运维模式进行【háng】优化,打造全球领先的水光一体【tǐ】“数智化”光【guāng】伏电站。雅砻江流域水电开【kāi】发有限公司有关负责人介绍:“通过建【jiàn】立【lì】运【yùn】维一体化平台,利用大数据、人工智能系统进行设【shè】备故障【zhàng】智【zhì】能诊断、分析,并创造性地将场站安全预警、设【shè】备检修策略等融【róng】为一体【tǐ】,实现光【guāng】伏电站全业务【wù】的智能融合,打造高海拔地区水【shuǐ】光【guāng】一体化的【de】智【zhì】能光伏电站标杆。”“数智化【huà】”的柯拉光伏【fú】电站都有【yǒu】哪些【xiē】“黑科技”?有能随着太阳转【zhuǎn】动的智能支【zhī】架。柯拉光【guāng】伏【fú】电站运用【yòng】“平单轴支架【jià】”,实行【háng】“智能跟踪闭环控【kòng】制”,融合AI技【jì】术,能【néng】主【zhǔ】动分析识别每天最佳“追光”角度,提升发电效益【yì】。有能精【jīng】准“把【bǎ】脉”的智【zhì】能诊【zhěn】断与【yǔ】红外感知【zhī】技术。通过【guò】大数【shù】据【jù】学习、AI算法,可自【zì】动识别组件遮挡、隐【yǐn】裂等故障,结合感知图像分析,输出诊断报告,辅助【zhù】电站运维【wéi】。统一运【yùn】维管理平台则【zé】通【tōng】过电站智能数据采【cǎi】集、故障告【gào】警、智能巡检等,进【jìn】行远程监【jiān】视【shì】和【hé】智能化管理【lǐ】。有能提【tí】高运【yùn】维效率的红外无【wú】人机巡检。无人机现场巡检,可【kě】及时发现【xiàn】、精准定位故障和隐患,进【jìn】行智能检【jiǎn】测,并有针对性地消缺。还有能提供安全预警的【de】视频【pín】监控+AI分【fèn】析技术。而最引人注目的,是全息复刻【kè】打造数字孪【luán】生【shēng】光伏电站【zhàn】。雅砻江【jiāng】流域水电开发有限公司【sī】联【lián】合国家遥感应用工程技术研究中【zhōng】心与中国科学院地【dì】理科学与【yǔ】资【zī】源研究所,多维度构建柯【kē】拉【lā】光伏【fú】建设数字孪生平台,实【shí】现高精度、真三维、全实景的柯拉光【guāng】伏【fú】电站的【de】动态、全息复刻,辅助电站【zhàn】建设【shè】从规划设计、工程建设【shè】到运维管理【lǐ】,实【shí】现全【quán】生命【mìng】周期智【zhì】能化管【guǎn】理。专家分析,在高原引入数字孪【luán】生技术来辅【fǔ】助施工【gōng】,不仅能提【tí】高【gāo】建【jiàn】设【shè】效率、保证工期、保障安全、提升效益,还有助于提高【gāo】环境友好度【dù】。智能化建设能【néng】为电【diàn】站长期【qī】安全稳定运【yùn】行提供技【jì】术支撑和安全保【bǎo】障,其经验【yàn】将为【wéi】我【wǒ】国高海【hǎi】拔【bá】清【qīng】洁能源【yuán】项目建设提供借【jiè】鉴。柯【kē】拉【lā】光伏【fú】电站的光伏板【bǎn】,距地面高度最低为1.8米,人在板下【xià】可自如穿行。这样的高【gāo】度,既能满足【zú】植被生【shēng】长需要【yào】,又能保障牛羊【yáng】放【fàng】牧空间,实现“牧光”互补。柯拉光伏电站项【xiàng】目【mù】所在区【qū】域【yù】,是经济欠发达的民族地区【qū】。雅砻【lóng】江流域水电开发【fā】有【yǒu】限公司【sī】有关负责人介【jiè】绍,柯拉光【guāng】伏电站建设期间【jiān】,将为当地缴纳税费预【yù】计6亿元,投产【chǎn】后每年【nián】还将贡献税费超过1.5亿元。为【wéi】进一步【bù】助推民族地区乡村【cūn】振【zhèn】兴,柯拉【lā】光【guāng】伏电站项目建设将【jiāng】通过“光伏+特色【sè】产业”“光伏+基【jī】础设施提升”“光伏【fú】+就【jiù】业”等【děng】一【yī】系列措施,带动民族地区农牧、旅游、交通等产业【yè】发展,产【chǎn】生“光伏+N”的效益。在海【hǎi】拔4600米的高原【yuán】上“追光【guāng】”,带【dài】来【lái】更多光明。