全球最大、海拔最高水光互補(bǔ)項(xiàng)目——雅礱江柯拉一期光伏電站建成投產(chǎn)記

電站建設(shè)者以勞動(dòng)競賽助推工程又好又快建設(shè)。 孫勝男 攝

◎本網(wǎng)記者 /文

2023年6月25日上午9時(shí)，位于我州雅江縣柯拉鄉(xiāng)的柯拉一期光伏電站并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著全球首個(gè)百萬千瓦級(jí)“水光互補(bǔ)”電站正式投產(chǎn)。電站為全世界水風(fēng)光一體化開發(fā)探索出一條新路，對(duì)構(gòu)建新型能源體系，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有示范和引領(lǐng)作用。

柯拉一期光伏電站是雅礱江兩河口水電站水光互補(bǔ)一期項(xiàng)目，場址最高海拔4600米，裝機(jī)100萬千瓦，占地2.5萬畝。電站通過500kV輸電線路接入距離50公里、裝機(jī)300萬千瓦的兩河口水電站，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電和水電的“打捆”送出?？吕黄诠夥娬臼侨蜃畲?、海拔最高的水光互補(bǔ)項(xiàng)目，年平均發(fā)電量20億度，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤超60萬噸、減少二氧化碳排放超160萬噸?？吕黄诠夥娬窘尤胨拇ㄖ骶W(wǎng)，在迎峰度夏之際投產(chǎn)發(fā)電，為川渝電力保供再添“生力軍”，也為7月28日開幕的成都大運(yùn)會(huì)提供可靠電力保障?？蛋偷难?、川西的陽光點(diǎn)亮大運(yùn)的燈，柯拉一期光伏電站成為四川新能源開發(fā)的一張亮麗名片。

“一體化開發(fā)”破解新能源消納難題，打造可再生能源大規(guī)模集中開發(fā)的新樣板

以風(fēng)電、光伏為代表的新能源發(fā)電成為當(dāng)前全球新增發(fā)電產(chǎn)能的“主角”，但“靠天吃飯”的風(fēng)光新能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性的先天不足。風(fēng)光發(fā)電大規(guī)模接入電網(wǎng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定造成沖擊。水電，尤其是具有年調(diào)節(jié)能力的水庫電站，通過優(yōu)化調(diào)度和水電機(jī)組快速靈活調(diào)節(jié)，可將隨機(jī)波動(dòng)的風(fēng)電、光伏發(fā)電調(diào)整為平滑、穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電源，有效破解風(fēng)能、太陽能開發(fā)難題?！八饣パa(bǔ)”一體化開發(fā)，提供了破解新能源消納難題的有效方案。

水光互補(bǔ)，即將光伏接入水電站，用水電優(yōu)異的調(diào)節(jié)性能平抑光伏輸出功率的波動(dòng)性。以柯拉光伏為例，當(dāng)光照好、光伏出力大時(shí)，兩河口水電站減少機(jī)組出力，將水儲(chǔ)存起來；當(dāng)受多云、降雨等因素影響、光伏出力減小時(shí)，兩河口水電站引水發(fā)電，增大水電出力。通過水電站的調(diào)節(jié)，水光打捆后將輸出更為穩(wěn)定的電能，更有利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，通過水電平抑光伏輸出的波動(dòng)性，電網(wǎng)也能接納更多的光伏接入電力系統(tǒng)，消納更多的新能源。

水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院長李昇指出，柯拉光伏項(xiàng)目水光互補(bǔ)開發(fā)模式，可以通過水電站對(duì)光伏電站進(jìn)行日內(nèi)調(diào)節(jié)，促進(jìn)新能源消納，提升送出線路的利用率。同時(shí)，通過水電和光伏發(fā)電年內(nèi)出力特性互補(bǔ)，可以更好地服務(wù)受端電力需求。柯拉光伏項(xiàng)目將水光互補(bǔ)開發(fā)規(guī)模首次提升到了百萬千瓦級(jí)，具有很好的示范效應(yīng)。以柯拉為代表的雅礱江流域水光互補(bǔ)開發(fā)，將進(jìn)一步帶動(dòng)區(qū)域清潔能源開發(fā)，打造水風(fēng)光蓄等可再生能源一體化大規(guī)模集中開發(fā)的新樣板。

建設(shè)世界最大水風(fēng)光互補(bǔ)可再生能源基地，服務(wù)國家“雙碳”目標(biāo)

雅礱江流域不僅是國家西電東送戰(zhàn)略的主要能源基地，也是四川電力保供的重要能源基地。根據(jù)雅礱江流域可再生能源一體化規(guī)劃研究，雅礱江流域清潔能源基地總規(guī)模超1億千瓦，其中水電約3000萬千瓦、風(fēng)電、光伏發(fā)電超6000萬千瓦、抽水蓄能發(fā)電超1000萬千瓦。同時(shí)，光伏、風(fēng)電出力特性與水電天然互補(bǔ)，輔以雅礱江流域梯級(jí)水電站巨大的儲(chǔ)能能力，可實(shí)現(xiàn)新能源大規(guī)模集中高效開發(fā)。

由國家開發(fā)投資集團(tuán)有限公司和四川省投資集團(tuán)有限責(zé)任公司共同出資，國投集團(tuán)控股的雅礱江流域水電開發(fā)有限公司充分發(fā)揮“一個(gè)主體開發(fā)一條江”、多能互補(bǔ)條件優(yōu)越、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)大、基礎(chǔ)條件堅(jiān)實(shí)等顯著優(yōu)勢(shì)，加快推進(jìn)雅礱江流域水風(fēng)光互補(bǔ)綠色清潔可再生能源示范基地建設(shè)。示范基地全部建成后，每年可貢獻(xiàn)綠色電能約3000億度，年發(fā)電量相當(dāng)于每年減排二氧化碳約2.5億噸，減少標(biāo)煤消耗超9000萬噸，減碳效應(yīng)顯著?；亟ㄔO(shè)不僅為四川、為中國，也為全人類綠色低碳發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和解決方案。

2023年4月，國家能源局印發(fā)的《2023年能源工作指導(dǎo)意見》提出，推動(dòng)主要流域水風(fēng)光一體化規(guī)劃，建設(shè)雅礱江、金沙江上游等流域水風(fēng)光一體化示范基地。以社會(huì)成本最優(yōu)模式開發(fā)雅礱江流域風(fēng)光新能源，可以更好地協(xié)同網(wǎng)源建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全流域水風(fēng)光一體化優(yōu)化調(diào)度，并為全國主要流域水風(fēng)光一體化開發(fā)建設(shè)提供可借鑒、可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)。雅礱江流域水風(fēng)光一體化示范基地建設(shè)的推進(jìn)，將進(jìn)一步增強(qiáng)我國可再生能源保供能力和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型動(dòng)力。

創(chuàng)新工程技術(shù)手段，為川西大規(guī)模地面光伏開發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)

柯拉一期光伏電站地處川西高原，地形復(fù)雜、場區(qū)地質(zhì)多變，碎石與基巖暗布地表之下，工程建設(shè)條件惡劣。施工人員、機(jī)械降效嚴(yán)重，物資運(yùn)輸條件差，施工組織困難。特別是每年11月到次年3月為冬季結(jié)冰期，工區(qū)遍布凍土暗冰，最低溫度達(dá)零下30度，冬季施工難度極大。光伏場址面積相當(dāng)于2000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場拼接在一起，光伏支架用鋼量近5萬噸，相當(dāng)于在4000多米的高海拔地區(qū)再造一座“鳥巢”體育館。

針對(duì)一系列工程建設(shè)難題，雅礱江公司高起點(diǎn)打造項(xiàng)目建設(shè)全過程、全方位管理體系，高標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)質(zhì)量達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)、安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，高質(zhì)量落實(shí)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、進(jìn)度綜合管控等各項(xiàng)工作。創(chuàng)新“引孔+回填”工藝提升靜壓樁成樁質(zhì)量與施工效率，使用多層保溫措施突破高寒高海拔地區(qū)冬歇期混凝土澆筑限制，在地質(zhì)條件復(fù)雜的川西高海拔地區(qū)，積累了大規(guī)模地面光伏的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

天津大學(xué)建筑與城市科學(xué)研究院常務(wù)副院長左進(jìn)表示，柯拉一期光伏電站地處高原，建設(shè)過程中，通過開展高寒高海拔光伏電站生態(tài)效應(yīng)評(píng)估與修護(hù)對(duì)策研究，制定生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)對(duì)策，將工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響降到最低，使項(xiàng)目建設(shè)與環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合，為國內(nèi)類似項(xiàng)目開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

浙江大學(xué)環(huán)境過程所副所長楊武表示，柯拉一期光伏電站為實(shí)現(xiàn)牧光互補(bǔ)增加了資金投入，與當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合。項(xiàng)目過程中開展的高原草甸剝離、養(yǎng)護(hù)、修復(fù)科研探索也取得了實(shí)效，為我國類似高海拔項(xiàng)目建設(shè)，提供了成熟可參考的生態(tài)管理經(jīng)驗(yàn)。

率先實(shí)現(xiàn)水光一體化互補(bǔ)運(yùn)行，打造全球領(lǐng)先的水光一體“數(shù)智化”光伏電站

柯拉一期光伏電站作為世界最大水光互補(bǔ)項(xiàng)目，面臨水光互補(bǔ)運(yùn)行相關(guān)的各類難題。雅礱江公司超前開展研究，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段開展了一系列的專題研究，包括：水光一體化互補(bǔ)運(yùn)行特性分析、水風(fēng)光一體化開發(fā)規(guī)模論證、流域梯級(jí)電站運(yùn)行影響分析等，為項(xiàng)目投產(chǎn)后的水光互補(bǔ)運(yùn)行及后續(xù)水風(fēng)光蓄一體化項(xiàng)目開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。

柯拉一期光伏電站地處高寒高海拔地區(qū)，為提高電站建設(shè)和運(yùn)維管理效率、減少運(yùn)維人員工作強(qiáng)度，雅礱江公司積極優(yōu)化傳統(tǒng)運(yùn)維模式，融合人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，應(yīng)用了一系列先進(jìn)技術(shù)；結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI算法，自動(dòng)識(shí)別故障，輸出診斷報(bào)告，實(shí)現(xiàn)光伏項(xiàng)目達(dá)到“組串級(jí)別”的精準(zhǔn)運(yùn)維?？吕黄诠夥娬静捎萌A為基于全新一代“多維感知型”組串式逆變器，實(shí)現(xiàn)智能IV組件診斷，構(gòu)建了全方位運(yùn)行態(tài)勢(shì)感知能力。

同時(shí)，雅礱江公司在柯拉光伏項(xiàng)目構(gòu)建了智能運(yùn)維平臺(tái)，首次應(yīng)用“云邊協(xié)同+運(yùn)檢分離+智能調(diào)度”模式，聯(lián)合整站智能化執(zhí)行終端，實(shí)現(xiàn)“監(jiān)、控、管”閉環(huán)管理；布置高點(diǎn)全景、熱成像、人臉識(shí)別等智能攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)電站安全預(yù)警；搭建了無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)，采用先進(jìn)的飛行自動(dòng)化管控和無人機(jī)庫技術(shù)，并對(duì)無人機(jī)自動(dòng)采集到的紅外及高清可見光圖像進(jìn)行智能識(shí)別，輔助運(yùn)維人員快速處理故障，有效解決電站設(shè)備分布廣、數(shù)量多、人工巡檢效率低的難題。通過以上措施，實(shí)現(xiàn)了高寒高海拔光伏電站的高效、智能、精細(xì)運(yùn)維管控，打造全球領(lǐng)先的水光一體“數(shù)智化”光伏。

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員駱劍承表示，柯拉一期光伏電站作為世界最大水光互補(bǔ)項(xiàng)目，通過融合應(yīng)用人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等一系列先進(jìn)技術(shù)，建成一體化協(xié)調(diào)運(yùn)行控制系統(tǒng)，打造全球領(lǐng)先的水光一體“數(shù)智化”光伏電站，具有很好的示范效應(yīng)。

國家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心副主任沈占鋒表示，柯拉一期光伏電站作為四川省規(guī)模最大的光伏項(xiàng)目，采用智能跟蹤閉環(huán)控制、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，有效提升電站發(fā)電量；構(gòu)建智能運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)維、安全預(yù)警，積累的經(jīng)驗(yàn)為我國高海拔清潔能源項(xiàng)目建設(shè)提供有益借鑒。

取得“光伏+N”開發(fā)效益，促進(jìn)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施

柯拉一期光伏電站項(xiàng)目建設(shè)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，通過“光伏+就業(yè)”“光伏+基礎(chǔ)設(shè)施提升”“光伏+志愿幫扶”等一系列措施，為當(dāng)?shù)貛砹恕肮夥?N”的綜合效益。電站建設(shè)期繳納稅費(fèi)超6億元，投產(chǎn)后每年貢獻(xiàn)稅費(fèi)近2.5億元。

光伏+就業(yè)?？吕黄诠夥娬窘ㄔO(shè)期間，吸納當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)務(wù)工，增加就業(yè)收入1000余萬元。電站運(yùn)行生產(chǎn)期可持續(xù)為地方提供光伏組件清洗、維護(hù)等技術(shù)崗位，以及治安、保潔等服務(wù)崗位，當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民以光伏項(xiàng)目建設(shè)為契機(jī)增收創(chuàng)收。雅礱江公司助力當(dāng)?shù)卮罅Πl(fā)展牦牛產(chǎn)業(yè)，積極對(duì)接定點(diǎn)消費(fèi)幫扶，持續(xù)帶動(dòng)農(nóng)牧民就業(yè)創(chuàng)業(yè)。

光伏+基礎(chǔ)設(shè)施提升。打通15公里鄉(xiāng)村公路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，修建入戶路；進(jìn)一步打造村莊景觀，提升村莊建筑風(fēng)貌，實(shí)現(xiàn)了4G升5G，寬帶入農(nóng)戶等一系列惠民措施。鄉(xiāng)村變美了、當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民的生活更好了。

光伏+志愿幫扶。雅礱江公司和施工單位與柯拉鄉(xiāng)益因村困難戶聯(lián)系結(jié)對(duì)，開展一對(duì)一幫扶，定期開展節(jié)日慰問和“我為群眾辦實(shí)事”活動(dòng)。以“大愛若水 筑夢(mèng)啟航”為依托，雅礱江公司聯(lián)合四川志愿服務(wù)基金會(huì)連續(xù)3年在柯拉鄉(xiāng)中心小學(xué)開展志愿服務(wù)活動(dòng)，為200余名學(xué)生和幼兒提供愛心幫扶，捐資助學(xué)約35萬元。

雅礱江流域水電開發(fā)有限公司黨委書記、董事長祁寧春表示，作為四川省內(nèi)最大的發(fā)電企業(yè)，隨著柯拉電站投產(chǎn)，雅礱江公司清潔能源裝機(jī)將超過2000萬千瓦，占四川省清潔能源總裝機(jī)的1/5，每年貢獻(xiàn)清潔電力近1000億千瓦時(shí)。雅礱江公司正加快推進(jìn)雅礱江流域水風(fēng)光一體化示范基地建設(shè)，全球最大的混蓄“充電寶”——兩河口混蓄開工建設(shè)，裝機(jī)117萬千瓦的鹽源扎拉山光伏項(xiàng)目完成備案，雅礱江中游孟底溝、卡拉、牙根一級(jí)等一批水電工程加快推進(jìn)，這些項(xiàng)目對(duì)水風(fēng)光蓄一體化綜合開發(fā)具有示范效應(yīng)，為我國構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)作出積極探索。雅礱江流域清潔能源開發(fā)已完成固定資產(chǎn)投資超2100億元，雅礱江全流域水風(fēng)光蓄資源開發(fā)還將新增投資約5000億元，帶動(dòng)萬億級(jí)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是國家及四川省現(xiàn)在和未來持續(xù)可靠的重要經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，真正變“綠水青山”為“金山銀山”。

國家開發(fā)投資集團(tuán)有限公司董事長、黨組書記付剛峰表示，雅礱江流域水風(fēng)光一體化示范基地建設(shè)，是能源行業(yè)踐行習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想的一個(gè)濃厚縮影，是國投集團(tuán)全面貫徹落實(shí)黨的二十大關(guān)于能源工作的決策部署、保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)、推動(dòng)能源綠色低碳發(fā)展的重要舉措。國投集團(tuán)將積極發(fā)揮國有資本對(duì)綠色低碳經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的戰(zhàn)略支撐作用，堅(jiān)持科技創(chuàng)新、生態(tài)優(yōu)先，堅(jiān)持以流域化、集約化、規(guī)模化、科學(xué)化推動(dòng)雅礱江流域水風(fēng)光項(xiàng)目一體化開發(fā)建設(shè)和運(yùn)營管理，為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有力保障，為保障國家能源安全作出更大貢獻(xiàn)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型奉獻(xiàn)更多清潔能源。同時(shí)，國投集團(tuán)將繼續(xù)堅(jiān)持負(fù)責(zé)任投資，進(jìn)一步發(fā)揮大工程對(duì)地方經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的拉動(dòng)作用，最大限度地創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境綜合價(jià)值，為民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興注入澎湃新動(dòng)力，為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家貢獻(xiàn)國投力量，以投資創(chuàng)造更美好的未來。