四川省甘孜藏族自治州雅江县克拉乡一期光伏电站。新华社记者薛
从四川省甘孜藏族自治州雅江县驱车两个多小时,先绕“山路十八弯”,再爬“二十七拐”,最后到达海拔4600米的扎拉措松山。
爬到山顶,豁然开朗。一片片蓝色的光伏板一望无际,1600万平方米的场地面积相当于2000多个标准足球场。
今年6月,世界上最大、海拔最高的水光互补项目——国投雅砻江克拉一期光伏电站在这里投产。该电站通过输电线路与50公里外的两河口水电站相连,实现了光伏发电与水电的“捆绑”,首次将全球水电互补规模提升至百万千瓦,为迎峰度夏注入绿色能源。
两万多建设者在寒冷高海拔地区建设大型光伏项目面临哪些挑战?如何一一化解?记者进行了采访。
施工难度大。
投产后可满足70万户左右的年用电需求,但环境恶劣,条件差,工期紧
水电、太阳能、风能等清洁能源资源丰富,推荐项目规模近2.5亿千瓦,相当于11个三峡电站的装机容量。甘孜州可谓“绿色能源富矿”。但是,风力发电具有随机性、波动性和季节不平衡性,大规模接入电网会给电网的安全稳定带来挑战。将光伏发电接入水电站,借助水电-水-光互补方案的灵活调节性能平抑光伏输出功率的波动,正好可以解决这个问题。
“从季节差异来看,甘孜州的光伏发电量冬春季大,夏秋季小,这是对夏冬季水力发电的自然补充。”SDIC雅砻江公司两河口建设管理局局长王金国说,水库容量决定了水电站的调节能力。两河口水电站总库容108亿立方米,相当于770个西湖的水量。可实现短期日调节、中长期季节调节和年度调节。水电捆绑后,输出稳定的电力,有助于电网接纳更多的新能源。
2022年7月,克拉光伏电站一期工程开工建设。根据设计,电站投产后,年均发电量20亿千瓦时,可满足约70万户家庭的年用电需求,每年可节约标准煤60多万吨,减少二氧化碳排放160多万吨。
既能保障电力安全供应,又能促进绿色低碳发展。项目综合效益巨大,但挑战不容小觑。
自然环境恶劣。施工区域海拔4600米,紫外线辐射比平原地区高90%,含氧量低50%。一年中有三分之一的时间最低温度在零下20摄氏度以下。“刚上山的时候,呼吸不畅,老是咳嗽,想睡个好觉都奢侈。”项目部工作人员罗毅东说,冬天89级的大风吹在脸上像刀子一样。
施工条件差。在寒冷高海拔地区,人工和机械效率严重降低,机械故障率增加50%左右。特别是配套电站建设的500千伏集控站,穿越20公里无人区,沿线植被茂密,三次穿越两河口库区,没有通信网络。建设者们穿梭在多刺的森林中,爬上超过45度的斜坡,克服困难,竖起塔线。
工期紧。克拉一期光伏电站支撑用钢量近5万吨,相当于在北京重建一个“鸟巢”。52.7万根光伏基础桩连在一起,总长超过1400公里;装备物资运输总量超过1万车次,累计行程约1000万公里。为了在今年迎峰度夏前投入运营,如此庞大的工程在不到一年的时间内完工实属不易。
“通过创新施工技术,我们将工程设计之初的3个月‘冬歇期’科学地转化为‘旱季’,1000多名建设者选择现场过年。”该项目部项目经理杨志伟介绍,自开工以来,施工人员每月坚守一线的平均天数超过26天,最长的曾连续120天。
有许多创新的方法
攻克“冻豆腐”打桩等10多项技术难题,开创施工先河。
在施工现场,“缺氧不缺精神,吃苦不怕苦”的标语十分醒目,这是科拉一期光伏电站建设者们精神面貌的写照。面对诸多挑战,他们创造性思考,精益求精,先后攻克了10多项技术难题,开创了寒冷高海拔地区冬季连续大规模建设大型光伏项目的先河。
创新的打桩方法使其更加牢固。
牢固的基础桩是光伏板在恶劣环境下稳定站立的关键。入冬后,工程现场日最高温差超过30摄氏度,土壤反复冻融,地层如同“冻豆腐”,下方有岩石碎块,打桩施工难度加大。
“传统的直接打桩的方法容易造成静压后桩的位移、变形等问题。”杨志伟介绍,项目组创新研发了“先引孔、后静压、再回填”的施工方法,夯实稳定了原松散土体,有效提高了成桩质量和施工效率。
用被子盖住混凝土,使结构更耐用。
巨大的温差会导致混凝土浇筑时出现结构松散、强度不足等缺陷。项目组反复尝试。一边是铺着被子的混凝土,薄膜、被子、防尘布、电热毯等各种“武器”齐上阵。另一方面,通过热水拌合、添加速凝剂和防冻剂,提高混凝土的入仓温度和抗冻性,保证施工质量。
“那段时间我经常去现场盯到凌晨两三点,确保保温措施到位。但为了迎接迎峰度夏,保证成都大运会的电力供应,再努力也是值得的。”罗逸东说。
安装追光支架,发电效率更高。
在克拉一期光伏电站,部分光伏板安装了扁平的单轴跟踪支架,就像向日葵追光一样调整角度,最大程度地捕捉太阳能,提高发电效率。根据杨志伟的说法,扁平单轴支架的最大跟踪角度为45度,这可以增加约10%的发电量。而且光伏板采用双面双玻璃材料,不仅向阳面可以发电,而且下雪时背面可以吸收雪面反射的光,发电效率可以提高20%左右。
利用智能系统,运行和维护更加高效。
大面积、高海拔、寒冷的特点,给200多万块光伏板的运维带来了极大的挑战。在克拉一期光伏电站智能运维集成平台上,光伏领域、输电线路、变电站等区域的设备实时运行数据一目了然。通过传感器互联,系统可以进行智能故障诊断和分析,实现安全预警。“我们还利用无人机自动巡检替代人工操作,对自动采集的红外和高清可见光图像进行智能识别,协助运维人员快速处理故障,提高巡检效率,降低运营风险。”杨志伟说。
在不到6个月的有效建设期内,克拉一期光伏电站的建设者们像格桑花一样扎根川西高原,开始了追逐光明的征程,将“光伏海”从蓝图变为现实。
强大的驱动效应
通过“光伏+就业”和“光伏+基础设施升级”的模式,提高项目开发的综合效益。
“我以前在附近放牧。我在电站工作一天能挣200多块钱,一个月有五六千元。”帮助施工单位搭建营地,集结支援,雅江县克拉乡依音村曲皮一家的生活改善了很多。杨志伟介绍,电站建设期间,为当地提供了3000多个就业岗位,帮助农民增收近千万元;投入运营后,将继续提供光伏清洁维护、治安保洁等岗位。
记者采访时发现,克拉一期光伏电站的光伏组件高度都在1.8米以上,有的甚至达到3米,远高于普通光伏电站。项目部工作人员陈告诉记者,光伏板可以降低风速和水分蒸发,提高土地保水率和植被生长速度。牧民可以把牛羊赶到电站放牧,然后准备种一些经济作物,帮助村民增收。
开通农村公路15公里,修建便道;改善村风,实现5G和宽带接入农户;施工单位联系了村里的贫困户,并提供了一对一的帮助...克拉一期光伏电站结合当地经济社会发展需要,通过“光伏+就业”、“光伏+基础设施升级”、“光伏+志愿帮扶”等一系列措施,提高了项目开发的综合效益。
“在科拉镇,小学三年级以上的学生将去西俄罗斯镇的寄宿学校。以前开车要50分钟,但是下雨的时候,路很泥泞。电站的建设开辟了一条4.5米宽的农村柏油路,缩短了20分钟左右的路程,还安装了防护围栏,孩子们上学更方便、更安全。”科拉镇镇长毛说,下一步将在科拉光伏电站一期工程的基础上开发旅游项目,促进农村振兴。
随着克拉一期光伏电站投产,SDIC雅砻江公司清洁能源装机容量超过2000万千瓦,占四川省清洁能源总装机容量的1/5,每年贡献清洁电力近1000亿千瓦时。
而且,全国首批大型风电光伏基地项目——腊八山风电即将投产发电,世界上最大的混合式抽水蓄能项目——两河口混合式抽水蓄能项目已经开工建设,总装机容量30万千瓦的一级鲁特水电站已经获批,计划在今年内开工建设...雅砻江沿岸,清洁能源基地建设如火如荼,有序推进。
“我们正在加快雅砻江流域绿色能源的开发。未来装机容量将超过1亿千瓦,每年贡献约3000亿千瓦时清洁电力,有望带动万亿产业发展。”SDIC雅砻江流域水电开发有限公司党委书记、董事长祁宁春介绍。(记者丁一婷)
来源:人民日报
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