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清潔能源守護“高原藍”
來源:中國能源報 日期:2019-04-24 訪問次數: 字號:[ ]
  國家電投70%的機組已開展或正開展智慧化建設,覆蓋31個省市區,實現了新能源電站的智能管理。其中,智慧化水電站已達114座、增發電量2%、電站遠程集控率達55%。
  站在青海省共和縣塔拉灘的觀光塔上俯瞰四周,茫茫戈壁荒原“長”出一片汪洋,深藍色的“向日葵”整齊劃一,這里是占地109平方公里、總裝機85萬千瓦的共和生態光伏產業園區,“龍羊峽水光互補光伏電站”正坐落于此。
  翻過日月山,黃河水流經大草原后,迎來上游第一座梯級電站——龍羊峽水電站。一條大河、一片荒漠,輸電線路將兩個電站連為一體,形成全球最大的“水光互補”項目。
  近日,記者跟隨中央網信辦網評局、國務院國資委宣傳局共同發起的“科幻作家走進新國企”活動,走進國家電投集團,實地探訪青海高原的智慧電廠。

水光互補 智慧先行

  以互聯網技術為基礎,以電力系統為中心,以匯集大數據為路徑,橫向實現電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”,縱向實現能源系統“源、網、荷、儲”各環節高度協調,這就是國家電投建設的“國家智慧能源大腦”。據悉,國家電投70%的機組已開展或正開展智慧化建設,覆蓋31個省市區,實現了新能源電站的智能管理。其中,智慧化水電站已達114座、增發電量2%、電站遠程集控率達55%。
  青海省水資源豐富,太陽能資源僅次于西藏,且擁有大量的荒漠化土地,理論裝機容量可達5.4億千瓦。富光豐水,大地廣袤,為青海發展清潔能源提供了充足的空間,截至目前,黃河公司已建成水電站17座,建成投產37座光伏電站,總裝機388萬千瓦,成為目前全球最大的光伏電站運營商。
  由于光伏發電的間歇性、波動性、隨機性等特點,一度被行業內外視為“垃圾電”,但黃河上游水電開發有限責任公司(下稱“黃河公司”)卻趟出了一條新路。
  “光伏電站被視為'虛擬水電機組',通過龍羊峽水電站水輪機組快速調節,將原本不穩定的出力調整為穩定電源,再利用龍羊峽水電站的送出通道送入電網。” 黃河公司副總工程師沈有國告訴記者。
  龍羊峽水電站是西北地區調峰調頻中心,大量光伏電接入,會否影響其調峰性能?“調峰調頻性能不但沒有受到任何影響,反而得到進一步加強。通過水光互補,龍羊峽水電站送出線路年利用小時可由原來運行的4621小時提高到5019小時。”沈有國說。
  得益于水光互補的成功經驗,黃河公司又規劃了青海省海南、海西兩個千萬千瓦級新能源基地,開啟了新的智慧能源多能互補基地建設。此外,該公司還建成了年產2500噸的電子級多晶硅、年產1.2億片硅片的項目;建成年產太陽能電池800兆瓦及組件400兆瓦生產線。截至目前,其電力裝機規模達到1792萬千瓦,累計發電5202億千瓦時。

智能創新 力爭上游

  驅車前往黃河公司拉西瓦水電站的路上,百米高的大壩巍峨矗立,四周護坡鋼筋水泥卯榫突出,與花崗巖山體渾然一體。
  拉西瓦水電站工作人員告訴記者:“拉瓦西電站計算機監控系統能夠監視檢測電站所有設備,監測控制運行。目前,電站是首批實現無人或少人值守的電站,電站中控室只有兩人值班。”
  據了解,針對光伏發電的特點,黃河公司在業界率先使用“互聯網+光伏”模式,建成智能光伏電站及光伏電站大數據應用中心,實現“集中監控、大數據分析、遠程診斷,實時維護”的智能管理模式。
  以龍羊峽水光互補項目為例,光組件就374萬塊,長期運行會產生熱斑、隱裂等現象,按照常規巡檢方式,兩人每日只能巡檢12個子陣,工作量極大。 “利用4G無線通信、藍牙等技術,智能手持終端、手機APP軟件、智能巡檢無人機與系統融合,實現信息傳輸、數據分析,年平均故障次數減少了30%。” 沈有國介紹。
  目前,國內用于集成電路產業的電子級多晶硅85%依賴進口。為擺脫受制于人的現狀,國家電投率先打造光伏全產業鏈。據黃河公司新能源分公司總經理劉剛介紹,黃河公司是國內第一家完成12英寸硅片驗證的企業,電子級多晶硅連續4年銷售量超過百噸,國內市場占有率已達到13%。
  
綠色開發 企地共贏

  近兩年,在青海省“綠電7日”“綠電9日”行動中,黃河公司提供了70%以上的清潔電能,成為最大限度減少化石能源依賴,使用智慧、清潔能源的樣本。
  目前,黃河公司清潔能源在總裝機規模占比達93%,按其年發電量約500億千瓦時計算,每年可替代標準煤1706萬噸,減少二氧化碳排放3758萬噸、二氧化硫125萬噸。
  水電站的建設為青海帶來顯著的生態效益。隨著龍羊峽大壩的建成、完工,鋼筋和混凝土做成的大鎖將黃河牢牢攔住,嶙峋的峽谷變成了龍羊湖。
  龍羊峽發電分公司副總經理楊學禮告訴記者:“黃河上游梯級水電站相繼蓄水,使龍青河段增加600平方公里的濕地面積。梯級水庫的聯合調節,減輕了下游防洪防凌壓力。同時,隨著水電資源開發,當地群眾'以電代柴',保護了青藏高原脆弱的生態環境。”
  值得一提的是,光伏電站的建設,使子陣區的風速減小了50%以上,晴天天氣下蒸發量減少了50%以上,草原的涵水量大大增加,遏制土地荒漠化同時,植被形成的綠色屏障改善了光伏電站周邊環境。
  “以前寸草不生的荒漠現在草料旺盛,還容易造成火災。我們請來當地牧民在這里養羊放牧當'除草機',一舉兩得。”沈有國說。
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