探访柯拉光伏电站:在海拔4600米高原上“追光”
四川省甘孜藏族【zú】自治州雅江县【xiàn】柯拉乡,海拔4600米的扎拉托桑山上,雅【yǎ】砻江流域水【shuǐ】电开发【fā】有限公司两河【hé】口水【shuǐ】电站【zhàn】水光互补一期【qī】项【xiàng】目【mù】——柯拉光伏电站施工【gōng】现场,车辆穿梭【suō】,机器轰鸣,一派繁忙【máng】景象【xiàng】。忙碌的建设者们正【zhèng】延续着在高寒【hán】超高海拔地区冬【dōng】季大规【guī】模施工的“奇迹”,争分夺秒向今年全容【róng】量【liàng】并网发电目【mù】标【biāo】发起最【zuì】后冲【chōng】刺。柯拉光【guāng】伏电站是全【quán】球最【zuì】大的水光互【hù】补项目,也是【shì】全球水光互补项目规【guī】模首次【cì】提【tí】升到【dào】百万千瓦级。其建成【chéng】后接入【rù】两河口水电站,水光互【hù】补、“打捆”输出稳【wěn】定【dìng】电力【lì】,将成为世界清洁可【kě】再生能【néng】源大规模集中开发的新样板。在【zài】海拔4600米的高原上“追【zhuī】光【guāng】”,面临怎样的挑战?这座世界上海【hǎi】拔最高、规【guī】模最大的水光互补电站,又有哪【nǎ】些“魔法”?让【ràng】我们【men】走进【jìn】正在建【jiàn】设中的柯拉光伏电站一探究竟【jìng】。创【chuàng】造【zào】高寒超高【gāo】海拔地区大规模施工先例【lì】在“冻豆腐【fǔ】”上打【dǎ】下50多万根基础桩山【shān】间,通【tōng】往施工【gōng】现场的路弯弯曲曲,有“二十七道【dào】拐”。一辆【liàng】辆拖挂车排成【chéng】长龙,将光伏组件与支架【jià】运上山顶【dǐng】。山上,数【shù】十台打桩【zhuāng】机开足【zú】马力,轰鸣【míng】着将一根根基础桩打入地下。作为我国九大清洁能源基地之一的【de】雅【yǎ】砻江【jiāng】流域清洁能【néng】源基地“十四五”时期首【shǒu】个开工建设的水【shuǐ】光互【hù】补电站,柯拉光伏【fú】电站【zhàn】于9-21正式开工建设,计划在今年用电【diàn】高峰期前【qián】按时投产【chǎn】并网【wǎng】发【fā】电。建设期不足一年,本就工【gōng】期紧。目前剩余【yú】工【gōng】期只有40来天【tiān】,电【diàn】站建设进展如何?“现【xiàn】在【zài】处于最后攻坚阶段。”柯拉光伏项目部党支部书记、经理【lǐ】杨志伟向记者介绍【shào】,“包【bāo】括管理、技术、施工等人员在内,奋【fèn】战在电站场址的建【jiàn】设者【zhě】共【gòng】有6000多【duō】名【míng】。目前【qián】,光伏支架基础桩【zhuāng】已打下52万根,完成进度约98%;光伏支【zhī】架已安装6.8万组,完成85%;光伏【fú】组件已组装148.4万块,其容量可达【dá】70万【wàn】千瓦,完成70%。现在正抓紧安装电【diàn】气设【shè】备。”在简单的数【shù】字背后,建设者们克服了【le】常【cháng】人难以【yǐ】想【xiǎng】象【xiàng】的困难。9-21,柯拉光伏项目部【bù】技术员郑世伟【wěi】与同事一起,对光【guāng】伏支架基础【chǔ】桩的安装质量进行例行检查。这些基【jī】础桩看着不起眼,单根【gēn】最大承重却超过7吨,是光伏板的“脊梁”。基础桩打好,上面就可以安装支架,然后【hòu】组装【zhuāng】光伏板。根【gēn】据项目规划,整个电站【zhàn】需打下基础桩53万根,覆盖面积将达1600万平方米,相当【dāng】于2000个标准足球场连【lián】在一起。高【gāo】效高质量完成工程【chéng】量如此庞大的打桩任【rèn】务【wù】,正是建设【shè】者们遇到的挑【tiāo】战之一,其中藏着【zhe】一个又一个难题。柯拉光伏电站项目地处川西【xī】高原【yuán】海拔4000米至4600米的区域,其高处比【bǐ】拉萨还【hái】高近1000米。超高海【hǎi】拔带来【lái】的,是【shì】比【bǐ】平【píng】原地区低50%的氧气含量、高90%的【de】紫外线辐射。在这里,人【rén】员和机械都【dōu】降效严重。本来几分钟就能完成的【de】工作,在冬季【jì】的柯拉至少要半个【gè】小时【shí】。超【chāo】高海拔还带来【lái】高寒。这里风力【lì】强、降雪多、昼【zhòu】夜温差大。“日常风力5至8级,极端时【shí】会达到12至14级。冬季温差【chà】约30摄氏度,春季约20摄【shè】氏【shì】度。”杨志伟介【jiè】绍,复杂多变的天【tiān】气,意味着光伏支架要承受多种复杂载荷,这对施工质量及【jí】连接部件的【de】强度都有很高要【yào】求。由于昼夜【yè】温差大,土壤反复冻融【róng】,这里的土层如“冻豆腐【fǔ】”一般,下面还有【yǒu】坚硬的岩石【shí】、杂乱的碎石。地【dì】质复【fù】杂,打桩施工难度【dù】成【chéng】倍增【zēng】加。项目【mù】部【bù】原来设计的是打【dǎ】“静压桩”,但研究地质后发现不可行【háng】。杨志伟介绍:“我们因地制【zhì】宜创新【xīn】研发出【chū】‘先引孔、再静【jìng】压、后回填’工法,有时【shí】还在‘回填’后再【zài】加一道‘静压’,将原本疏松的‘冻豆腐’夯【bèn】实、稳固。”面对冬季【jì】高【gāo】寒【hán】挑战,项目【mù】部工作人【rén】员【yuán】刘强国在【zài】施【shī】工现场日【rì】夜蹲守、反复实验,研究【jiū】出“添【tiān】衣服、盖被【bèi】子”的方【fāng】法,指导施工人员给浇筑的混凝土保温,以【yǐ】避【bì】免巨大温差导致【zhì】结构【gòu】松散、强【qiáng】度不足【zú】等问题。此外,施工人员还通过热【rè】水拌【bàn】和,加【jiā】速凝剂【jì】、抗冻【dòng】剂等方【fāng】式【shì】,提【tí】高混【hún】凝土入仓温度【dù】、凝结时间及【jí】抗冻性【xìng】,确保【bǎo】混凝土施工质【zhì】量【liàng】。为减少冰雪低温【wēn】天【tiān】气【qì】对【duì】施工的【de】影响,柯拉光伏电站为光伏工程和送出工程【chéng】的机【jī】械【xiè】设备、升压站、塔【tǎ】基等均采取了保温措施,盖上【shàng】了棉被【bèi】、工业电热【rè】毯。运用各种方【fāng】法【fǎ】攻坚克难,柯拉光伏电站在【zài】刚刚【gāng】过【guò】去的冬季也没有停工,创造了【le】大型光伏项目在高寒超【chāo】高海【hǎi】拔地【dì】区冬季连【lián】续大规模施工的【de】先例。装机规模【mó】在全【quán】球首次提升到【dào】百万千瓦级【jí】扩【kuò】展后相当于【yú】再造【zào】一个两河口水电【diàn】站站在山【shān】顶远眺【tiào】,施工【gōng】人员【yuán】精心组装完的光伏板【bǎn】鳞次栉比,顺着【zhe】山坡绵延起伏,向远方铺【pù】展开去。柯拉光伏电站由【yóu】212万【wàn】块光伏组【zǔ】件、5000多台【tái】逆【nì】变器【qì】、300多台箱式【shì】变电站组成,光【guāng】伏装机规模达【dá】100万千瓦【wǎ】,首次将【jiāng】全球水【shuǐ】光【guāng】互补电站规模提升到百【bǎi】万千【qiān】瓦级。世界范【fàn】围内,大规【guī】模的水光互补电站不多。目前已【yǐ】建成的最【zuì】大【dà】水光【guāng】互补电站,是【shì】位于我国青海省的龙羊【yáng】峡水光【guāng】互补光伏电站,光【guāng】伏装机为【wéi】85万千瓦。柯【kē】拉光伏【fú】电站年均【jun1】发电量为20亿【yì】度,建成后将接入总【zǒng】装【zhuāng】机规模为300万千瓦的【de】两河口水【shuǐ】电站。后续柯拉光伏电站将继续【xù】扩展,有【yǒu】望达300万千瓦以上【shàng】。届时,扩展后的【de】它【tā】,相当于【yú】再造了一个“两河口”。什【shí】么是水光互补【bǔ】,有什【shí】么优【yōu】势【shì】?“光伏发电具有不稳定性、波动性、间歇性。”杨志伟介绍,光伏电【diàn】站只能在白天发电,阳光充【chōng】足时发【fā】电多【duō】,阴天发【fā】电少。光伏发电的不【bú】稳定不利于【yú】电网调【diào】节,给电网安全带来一【yī】定影响。为了让【ràng】它“稳定”下来【lái】,水【shuǐ】光互【hù】补【bǔ】是很好的方案。有了水电的调【diào】节,就能让安全的电送到千【qiān】家【jiā】万户【hù】。柯拉光伏电【diàn】站发【fā】出的电并【bìng】不【bú】会直接接入电网,而是通过【guò】一条50公里长的【de】线路【lù】,接入两河口水电站,和水电站发出【chū】的【de】电“捆绑”在一起,再接入【rù】电网【wǎng】。这样,就可以通过调【diào】度系【xì】统【tǒng】实现短期的日调节——白天【tiān】,光伏多发,水电少发;晚上,光伏不发,水【shuǐ】电多发。还可【kě】以实现中长期的季调节、年【nián】调节——枯【kū】水【shuǐ】期,光伏多发,水【shuǐ】电【diàn】少发【fā】;丰水【shuǐ】期,光伏少发,水电多发【fā】。在雅砻【lóng】江流域,水能资源丰富,风【fēng】能、太阳能资源同样具【jù】备巨大储【chǔ】量,而【ér】且【qiě】具【jù】有良好的【de】水风光互补条件。水风光组【zǔ】团“出道”,未来【lái】雅砻江流域清洁能源基地全部建成后【hòu】,总规模将超【chāo】过1亿【yì】千瓦,其中风电、光伏发【fā】电超6000万【wàn】千瓦、抽水蓄【xù】能【néng】发【fā】电超1000万千【qiān】瓦,将成为世界规模最【zuì】大的绿色清洁可再生能【néng】源基地,为保障国家能源安全、助【zhù】力实现“双碳”目标贡【gòng】献坚实【shí】力量【liàng】。柯拉光伏电【diàn】站用到【dào】的35千【qiān】伏【fú】直流电【diàn】缆长达1万多公里,连接这些电缆,需要【yào】精【jīng】益求精【jīng】。“为保证施工人员的连接【jiē】操作标准【zhǔn】化、规范【fàn】化、精细化【huà】,雅【yǎ】砻江【jiāng】流域水电开发有限公司派出技术人【rén】员,来到柯拉光伏电站项目现场进行培训、指导。”杨志伟说。在【zài】柯拉光伏电站【zhàn】项目施工现场,经【jīng】常能看到【dào】一组组【zǔ】人【rén】员巡回检【jiǎn】查,四处挑【tiāo】毛病。这是项目部组建【jiàn】的“挑刺队”,由二三十【shí】名技术人员【yuán】组【zǔ】成。他们还【hái】建立“日纠偏【piān】会”制度,对每天【tiān】发【fā】现的问题进【jìn】行梳【shū】理、研究、分析,及【jí】时提【tí】出解决办法,保障安全、高效施工。“随着工程推进,柯拉光伏电站项目进入‘建管【guǎn】结合期’。安全与质量【liàng】,是我们最关注【zhù】的。”杨志伟说,“虽然进【jìn】度非常【cháng】紧【jǐn】张,但【dàn】越紧张越要【yào】谨慎,加强管【guǎn】理,关注每个风【fēng】险【xiǎn】点,不【bú】能出任何差错。”在追求安全、优【yōu】质、高效、创新的路上,柯拉光伏电站项目的“党员先锋队【duì】”起到【dào】了模范带头作用。研究出混凝【níng】土保温措施的刘强国【guó】,就是“党员先锋队”队员之一。雅砻江流域水电开【kāi】发【fā】有限公司董【dǒng】事长祁宁春【chūn】表示,将着力构建光伏项目建设全过【guò】程、全方位管理体系,把柯拉光伏电站建设成为绿色低碳、安【ān】全高效的“标杆工程”。全息复刻【kè】、数字孪生、“牧光”互补打造【zào】全球【qiú】领先的【de】“数智化”光伏电【diàn】站【zhàn】装机规模大【dà】、占地面积【jī】广,地处高寒超高海拔地区,自然【rán】环境恶劣【liè】……对投资超53亿【yì】元的柯拉光伏电站而【ér】言,这些特【tè】点决定了它如果采用传统光【guāng】伏电站运维【wéi】模式,是难以满足正常发展需求的。那【nà】么,如何【hé】提【tí】高电站建【jiàn】设和运【yùn】维管理效率?柯拉光伏电【diàn】站【zhàn】借助【zhù】智能【néng】化、数【shù】字化【huà】手段,对运维模式进行优【yōu】化【huà】,打【dǎ】造全球【qiú】领先的【de】水光一体“数智【zhì】化”光伏电【diàn】站【zhàn】。雅砻江流域水电开发有限公司有【yǒu】关负责人介绍:“通【tōng】过建立运维一体化平台,利用大数据、人工【gōng】智能系统进【jìn】行设备故障智能诊断、分析,并创造性地【dì】将场站安【ān】全预警、设备【bèi】检修策略等融为一体,实现光伏电站全业务的智能融合,打造【zào】高海拔【bá】地【dì】区水光一体【tǐ】化【huà】的智能光伏【fú】电站标杆。”“数智化【huà】”的柯拉光伏电站都有哪些“黑科【kē】技【jì】”?有能随着太阳转【zhuǎn】动的【de】智能支架。柯拉光伏电站运【yùn】用“平单轴支架”,实行“智【zhì】能跟【gēn】踪闭环控制”,融合AI技术,能主动【dòng】分析识别每天最佳“追光”角度,提【tí】升【shēng】发电效益。有【yǒu】能【néng】精准“把脉”的智【zhì】能诊断与【yǔ】红【hóng】外感【gǎn】知技【jì】术。通【tōng】过【guò】大【dà】数据学【xué】习、AI算法,可自动识别组件遮挡、隐裂等故障,结合【hé】感知图【tú】像分析,输出诊断报告,辅助【zhù】电站运维。统一运维管【guǎn】理平台【tái】则通过电站智能数据采集【jí】、故障告警、智能巡检等,进行远程监视和智能化【huà】管【guǎn】理。有能提高运维【wéi】效率【lǜ】的红外无人机巡检。无人机现【xiàn】场【chǎng】巡【xún】检,可及时发现【xiàn】、精准定【dìng】位【wèi】故【gù】障【zhàng】和隐患,进行智能检测,并有针对【duì】性地消缺。还有【yǒu】能提【tí】供安全预警的视频监控【kòng】+AI分析技术。而最引人注目【mù】的,是【shì】全息复刻打造数字孪生光伏电【diàn】站。雅砻【lóng】江【jiāng】流域水【shuǐ】电开发有限公司联合国家遥感应用工【gōng】程技术研究中心与中【zhōng】国科【kē】学院地理科学与资源研【yán】究所,多维度【dù】构建柯【kē】拉光伏建【jiàn】设数字孪生平台,实【shí】现高精度、真三维、全实景的柯拉光伏电站【zhàn】的【de】动【dòng】态、全【quán】息【xī】复刻【kè】,辅助电站建【jiàn】设【shè】从【cóng】规划设【shè】计、工程建设【shè】到【dào】运【yùn】维管理,实现【xiàn】全【quán】生命【mìng】周【zhōu】期智能化管理。专家分析【xī】,在高原引入数字孪生技术来辅助【zhù】施工,不仅能提高建设效【xiào】率、保【bǎo】证工期、保障【zhàng】安【ān】全【quán】、提升效益【yì】,还有助于提【tí】高环境【jìng】友好【hǎo】度。智能化建设能为【wéi】电站长期安全稳定运行提供【gòng】技【jì】术支【zhī】撑和安全保【bǎo】障,其经【jīng】验将为【wéi】我国【guó】高海【hǎi】拔清洁能源项目建【jiàn】设【shè】提供借【jiè】鉴。柯拉光伏电站的【de】光伏板,距地【dì】面高【gāo】度最低【dī】为1.8米,人在板下可自【zì】如穿【chuān】行。这样的高度【dù】,既能满足植被生【shēng】长需要,又能保障牛羊放【fàng】牧【mù】空【kōng】间,实现“牧【mù】光”互补。柯拉光伏电站项【xiàng】目【mù】所在【zài】区域,是经济欠发达的民族地区。雅砻江流【liú】域水电开发有限公司有关负责人介绍,柯拉光【guāng】伏电站【zhàn】建设【shè】期【qī】间【jiān】,将为当地【dì】缴【jiǎo】纳【nà】税费预计6亿元,投【tóu】产后每年还将【jiāng】贡献税费超过1.5亿元。为进一【yī】步助【zhù】推民族地区乡村振兴,柯拉光【guāng】伏电站项目【mù】建设【shè】将通过“光伏+特色产【chǎn】业【yè】”“光伏+基础【chǔ】设施提升”“光伏+就业”等【děng】一系列措施,带动民【mín】族地区【qū】农【nóng】牧、旅游、交通等产业发展,产生“光伏+N”的效益。在海拔【bá】4600米的高【gāo】原上“追光【guāng】”,带来【lái】更多光【guāng】明。