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

電站建設者以勞動競賽助推工程又好又快建設。 孫勝男 攝

◎本網(wǎng)記者 /文

2023年6月25日上午9時，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，標志著全球首個百萬千瓦級“水光互補”電站正式投產(chǎn)。電站為全世界水風光一體化開發(fā)探索出一條新路，對構(gòu)建新型能源體系，實現(xiàn)“雙碳”目標具有示范和引領(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一期項目，場址最高海拔4600米，裝機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300萬千瓦的兩河口水電站，實現(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項目，年平均發(fā)電量20億度，每年可節(jié)約標準煤超60萬噸、減少二氧化碳排放超160萬噸。柯拉一期光伏電站接入四川主網(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日開幕的成都大運會提供可靠電力保障?？蛋偷难?、川西的陽光點亮大運的燈，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

以風電、光伏為代表的新能源發(fā)電成為當前全球新增發(fā)電產(chǎn)能的“主角”，但“靠天吃飯”的風光新能源發(fā)電具有間歇性、波動性的先天不足。風光發(fā)電大規(guī)模接入電網(wǎng)，會對電網(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)度和水電機組快速靈活調(diào)節(jié)，可將隨機波動的風電、光伏發(fā)電調(diào)整為平滑、穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電源，有效破解風能、太陽能開發(fā)難題。“水光互補”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，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性。以柯拉光伏為例，當光照好、光伏出力大時，兩河口水電站減少機組出力，將水儲存起來；當受多云、降雨等因素影響、光伏出力減小時，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)定運行。同時，通過水電平抑光伏輸出的波動性，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)劃設計總院院長李昇指出，柯拉光伏項目水光互補開發(fā)模式，可以通過水電站對光伏電站進行日內(nèi)調(diào)節(jié)，促進新能源消納，提升送出線路的利用率。同時，通過水電和光伏發(fā)電年內(nèi)出力特性互補，可以更好地服務受端電力需求?？吕夥椖繉⑺饣パa開發(fā)規(guī)模首次提升到了百萬千瓦級，具有很好的示范效應。以柯拉為代表的雅礱江流域水光互補開發(fā)，將進一步帶動區(qū)域清潔能源開發(fā)，打造水風光蓄等可再生能源一體化大規(guī)模集中開發(fā)的新樣板。

建設世界最大水風光互補可再生能源基地，服務國家“雙碳”目標

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，光伏、風電出力特性與水電天然互補，輔以雅礱江流域梯級水電站巨大的儲能能力，可實現(xiàn)新能源大規(guī)模集中高效開發(fā)。

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

2023年4月，國家能源局印發(fā)的《2023年能源工作指導意見》提出，推動主要流域水風光一體化規(guī)劃，建設雅礱江、金沙江上游等流域水風光一體化示范基地。以社會成本最優(yōu)模式開發(fā)雅礱江流域風光新能源，可以更好地協(xié)同網(wǎng)源建設，實現(xiàn)全流域水風光一體化優(yōu)化調(diào)度，并為全國主要流域水風光一體化開發(fā)建設提供可借鑒、可復制、可推廣的經(jīng)驗。雅礱江流域水風光一體化示范基地建設的推進，將進一步增強我國可再生能源保供能力和能源綠色低碳轉(zhuǎn)型動力。

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

柯拉一期光伏電站地處川西高原，地形復雜、場區(qū)地質(zhì)多變，碎石與基巖暗布地表之下，工程建設條件惡劣。施工人員、機械降效嚴重，物資運輸條件差，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，最低溫度達零下30度，冬季施工難度極大。光伏場址面積相當于2000多個標準足球場拼接在一起，光伏支架用鋼量近5萬噸，相當于在4000多米的高海拔地區(qū)再造一座“鳥巢”體育館。

針對一系列工程建設難題，雅礱江公司高起點打造項目建設全過程、全方位管理體系，高標準推進質(zhì)量達標創(chuàng)優(yōu)、安全標準化建設，高質(zhì)量落實生態(tài)環(huán)境保護、進度綜合管控等各項工作。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。

天津大學建筑與城市科學研究院常務副院長左進表示，柯拉一期光伏電站地處高原，建設過程中，通過開展高寒高海拔光伏電站生態(tài)效應評估與修護對策研究，制定生態(tài)保護和恢復對策，將工程建設對環(huán)境的影響降到最低，使項目建設與環(huán)境保護有機結(jié)合，為國內(nèi)類似項目開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗。

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

率先實現(xiàn)水光一體化互補運行，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項目，面臨水光互補運行相關(guān)的各類難題。雅礱江公司超前開展研究，在項目設計階段開展了一系列的專題研究，包括：水光一體化互補運行特性分析、水風光一體化開發(fā)規(guī)模論證、流域梯級電站運行影響分析等，為項目投產(chǎn)后的水光互補運行及后續(xù)水風光蓄一體化項目開發(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)，為提高電站建設和運維管理效率、減少運維人員工作強度，雅礱江公司積極優(yōu)化傳統(tǒng)運維模式，融合人工智能、云計算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，應用了一系列先進技術(shù)；結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI算法，自動識別故障，輸出診斷報告，實現(xiàn)光伏項目達到“組串級別”的精準運維?？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，實現(xiàn)智能IV組件診斷，構(gòu)建了全方位運行態(tài)勢感知能力。

同時，雅礱江公司在柯拉光伏項目構(gòu)建了智能運維平臺，首次應用“云邊協(xié)同+運檢分離+智能調(diào)度”模式，聯(lián)合整站智能化執(zhí)行終端，實現(xiàn)“監(jiān)、控、管”閉環(huán)管理；布置高點全景、熱成像、人臉識別等智能攝像機，實現(xiàn)電站安全預警；搭建了無人機智能巡檢系統(tǒng)，采用先進的飛行自動化管控和無人機庫技術(shù)，并對無人機自動采集到的紅外及高清可見光圖像進行智能識別，輔助運維人員快速處理故障，有效解決電站設備分布廣、數(shù)量多、人工巡檢效率低的難題。通過以上措施，實現(xiàn)了高寒高海拔光伏電站的高效、智能、精細運維管控，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項目，通過融合應用人工智能、云計算和大數(shù)據(jù)等一系列先進技術(shù)，建成一體化協(xié)調(diào)運行控制系統(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。

國家遙感應用工程技術(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)模最大的光伏項目，采用智能跟蹤閉環(huán)控制、云計算等先進技術(shù)，有效提升電站發(fā)電量；構(gòu)建智能運維平臺，實現(xiàn)精準運維、安全預警，積累的經(jīng)驗為我國高海拔清潔能源項目建設提供有益借鑒。

取得“光伏+N”開發(fā)效益，促進民族地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施

柯拉一期光伏電站項目建設結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展需要，通過“光伏+就業(yè)”“光伏+基礎(chǔ)設施提升”“光伏+志愿幫扶”等一系列措施，為當?shù)貛砹恕肮夥?N”的綜合效益。電站建設期繳納稅費超6億元，投產(chǎn)后每年貢獻稅費近2.5億元。

光伏+就業(yè)?？吕黄诠夥娬窘ㄔO期間，吸納當?shù)鼐蜆I(yè)務工，增加就業(yè)收入1000余萬元。電站運行生產(chǎn)期可持續(xù)為地方提供光伏組件清洗、維護等技術(shù)崗位，以及治安、保潔等服務崗位，當?shù)剞r(nóng)牧民以光伏項目建設為契機增收創(chuàng)收。雅礱江公司助力當?shù)卮罅Πl(fā)展牦牛產(chǎn)業(yè)，積極對接定點消費幫扶，持續(xù)帶動農(nóng)牧民就業(yè)創(chuàng)業(yè)。

光伏+基礎(chǔ)設施提升。打通15公里鄉(xiāng)村公路實現(xiàn)互聯(lián)互通，修建入戶路；進一步打造村莊景觀，提升村莊建筑風貌，實現(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?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，開展一對一幫扶，定期開展節(jié)日慰問和“我為群眾辦實事”活動。以“大愛若水 筑夢啟航”為依托，雅礱江公司聯(lián)合四川志愿服務基金會連續(xù)3年在柯拉鄉(xiāng)中心小學開展志愿服務活動，為200余名學生和幼兒提供愛心幫扶，捐資助學約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將超過2000萬千瓦，占四川省清潔能源總裝機的1/5，每年貢獻清潔電力近1000億千瓦時。雅礱江公司正加快推進雅礱江流域水風光一體化示范基地建設，全球最大的混蓄“充電寶”——兩河口混蓄開工建設，裝機117萬千瓦的鹽源扎拉山光伏項目完成備案，雅礱江中游孟底溝、卡拉、牙根一級等一批水電工程加快推進，這些項目對水風光蓄一體化綜合開發(fā)具有示范效應，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，雅礱江全流域水風光蓄資源開發(fā)還將新增投資約5000億元，帶動萬億級的產(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)濟增長點，真正變“綠水青山”為“金山銀山”。

國家開發(fā)投資集團有限公司董事長、黨組書記付剛峰表示，雅礱江流域水風光一體化示范基地建設，是能源行業(yè)踐行習近平新時代中國特色社會主義思想的一個濃厚縮影，是國投集團全面貫徹落實黨的二十大關(guān)于能源工作的決策部署、保障能源安全穩(wěn)定供應、推動能源綠色低碳發(fā)展的重要舉措。國投集團將積極發(fā)揮國有資本對綠色低碳經(jīng)濟領(lǐng)域的戰(zhàn)略支撐作用，堅持科技創(chuàng)新、生態(tài)優(yōu)先，堅持以流域化、集約化、規(guī)模化、科學化推動雅礱江流域水風光項目一體化開發(fā)建設和運營管理，為我國實現(xiàn)“雙碳”目標提供有力保障，為保障國家能源安全作出更大貢獻，為經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型奉獻更多清潔能源。同時，國投集團將繼續(xù)堅持負責任投資，進一步發(fā)揮大工程對地方經(jīng)濟、社會發(fā)展的拉動作用，最大限度地創(chuàng)造經(jīng)濟、社會、環(huán)境綜合價值，為民族地區(qū)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興注入澎湃新動力，為全面建設社會主義現(xiàn)代化國家貢獻國投力量，以投資創(chuàng)造更美好的未來。