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清洁能源守护“高原蓝”
来源:中国能源报    日期:2019-04-24    访问次数:    字号:[ ]
  国家电投70%的机组已开展或正开展智慧化建设,覆盖31个省市区,实现了新能源电站的智能管理。其中,智慧化水电站已达114座、增发电量2%、电站远程集控率达55%。
  站在青海省共和县塔拉滩的观光塔上俯瞰四周,茫茫戈壁荒原“长”出一片汪洋,深蓝色的“向日葵”整齐划一,这里是占地109平方公里、总装机85万千瓦的共和生态光伏产业园区,“龙羊峡水光互补光伏电站”正坐落于此。
  翻过日月山,黄河水流经大草原后,迎来上游第一座梯级电站——龙羊峡水电站。一条大河、一片荒漠,输电线路将两个电站连为一体,形成全球最大的“水光互补”项目。
  近日,记者跟随中央网信办网评局、国务院国资委宣传局共同发起的“科幻作家走进新国企”活动,走进国家电投集团,实地探访青海高原的智慧电厂。

水光互补 智慧先行

  以互联网技术为基础,以电力系统为中心,以汇集大数据为路径,横向实现电、气、热、可再生能源等“多源互补”,纵向实现能源系统“源、网、荷、储”各环节高度协调,这就是国家电投建设的“国家智慧能源大脑”。据悉,国家电投70%的机组已开展或正开展智慧化建设,覆盖31个省市区,实现了新能源电站的智能管理。其中,智慧化水电站已达114座、增发电量2%、电站远程集控率达55%。
  青海省水资源丰富,太阳能资源仅次于西藏,且拥有大量的荒漠化土地,理论装机容量可达5.4亿千瓦。富光丰水,大地广袤,为青海发展清洁能源提供了充足的空间,截至目前,黄河公司已建成水电站17座,建成投产37座光伏电站,总装机388万千瓦,成为目前全球最大的光伏电站运营商。
  由于光伏发电的间歇性、波动性、随机性等特点,一度被行业内外视为“垃圾电”,但黄河上游水电开发有限责任公司(下称“黄河公司”)却趟出了一条新路。
  “光伏电站被视为'虚拟水电机组',通过龙羊峡水电站水轮机组快速调节,将原本不稳定的出力调整为稳定电源,再利用龙羊峡水电站的送出通道送入电网。” 黄河公司副总工程师沈有国告诉记者。
  龙羊峡水电站是西北地区调峰调频中心,大量光伏电接入,会否影响其调峰性能?“调峰调频性能不但没有受到任何影响,反而得到进一步加强。通过水光互补,龙羊峡水电站送出线路年利用小时可由原来运行的4621小时提高到5019小时。”沈有国说。
  得益于水光互补的成功经验,黄河公司又规划了青海省海南、海西两个千万千瓦级新能源基地,开启了新的智慧能源多能互补基地建设。此外,该公司还建成了年产2500吨的电子级多晶硅、年产1.2亿片硅片的项目;建成年产太阳能电池800兆瓦及组件400兆瓦生产线。截至目前,其电力装机规模达到1792万千瓦,累计发电5202亿千瓦时。

智能创新 力争上游

  驱车前往黄河公司拉西瓦水电站的路上,百米高的大坝巍峨矗立,四周护坡钢筋水泥卯榫突出,与花岗岩山体浑然一体。
  拉西瓦水电站工作人员告诉记者:“拉瓦西电站计算机监控系统能够监视检测电站所有设备,监测控制运行。目前,电站是首批实现无人或少人值守的电站,电站中控室只有两人值班。”
  据了解,针对光伏发电的特点,黄河公司在业界率先使用“互联网+光伏”模式,建成智能光伏电站及光伏电站大数据应用中心,实现“集中监控、大数据分析、远程诊断,实时维护”的智能管理模式。
  以龙羊峡水光互补项目为例,光组件就374万块,长期运行会产生热斑、隐裂等现象,按照常规巡检方式,两人每日只能巡检12个子阵,工作量极大。 “利用4G无线通信、蓝牙等技术,智能手持终端、手机APP软件、智能巡检无人机与系统融合,实现信息传输、数据分析,年平均故障次数减少了30%。” 沈有国介绍。
  目前,国内用于集成电路产业的电子级多晶硅85%依赖进口。为摆脱受制于人的现状,国家电投率先打造光伏全产业链。据黄河公司新能源分公司总经理刘刚介绍,黄河公司是国内第一家完成12英寸硅片验证的企业,电子级多晶硅连续4年销售量超过百吨,国内市场占有率已达到13%。
  
绿色开发 企地共赢

  近两年,在青海省“绿电7日”“绿电9日”行动中,黄河公司提供了70%以上的清洁电能,成为最大限度减少化石能源依赖,使用智慧、清洁能源的样本。
  目前,黄河公司清洁能源在总装机规模占比达93%,按其年发电量约500亿千瓦时计算,每年可替代标准煤1706万吨,减少二氧化碳排放3758万吨、二氧化硫125万吨。
  水电站的建设为青海带来显著的生态效益。随着龙羊峡大坝的建成、完工,钢筋和混凝土做成的大锁将黄河牢牢拦住,嶙峋的峡谷变成了龙羊湖。
  龙羊峡发电分公司副总经理杨学礼告诉记者:“黄河上游梯级水电站相继蓄水,使龙青河段增加600平方公里的湿地面积。梯级水库的联合调节,减轻了下游防洪防凌压力。同时,随着水电资源开发,当地群众'以电代柴',保护了青藏高原脆弱的生态环境。”
  值得一提的是,光伏电站的建设,使子阵区的风速减小了50%以上,晴天天气下蒸发量减少了50%以上,草原的涵水量大大增加,遏制土地荒漠化同时,植被形成的绿色屏障改善了光伏电站周边环境。
  “以前寸草不生的荒漠现在草料旺盛,还容易造成火灾。我们请来当地牧民在这里养羊放牧当'除草机',一举两得。”沈有国说。
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