綠電煥新“沙戈荒”——探訪國家首批大型風(fēng)電光伏基地塔拉灘華能項目
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-12-27 17:16
綠電煥新“沙戈荒”
——探訪國家首批大型風(fēng)電光伏基地塔拉灘華能項目
中國能源新聞網(wǎng)見習(xí)記者郭若漁 記者趙坤
塔拉灘，曾是青海風(fēng)沙危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。如今，超過700萬塊光伏板在此鋪開，建成了全球裝機容量最大的光伏發(fā)電園區(qū)。其中，中國華能響應(yīng)國家號召，在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)加快規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地，共和縣塔拉灘共計158萬千瓦的光伏項目應(yīng)勢而生。
12月下旬，記者走進青海省海南藏族自治州共和縣，在海拔近3000米的塔拉灘，探訪中國華能青海公司如何利用豐富的太陽能資源，讓“沙戈荒”地區(qū)變身綠電之海。
牧光互補 荒灘變牧場
曾經(jīng)的荒漠戈壁如今變成了光伏發(fā)電園區(qū)，華能“牧光互補”模式在塔拉灘創(chuàng)造了新的生態(tài)奇跡。深藍光伏海洋中，潔白的羊群如同朵朵浪花，悠閑漫步覓食，形成了一道亮麗的風(fēng)景線。
（華能共和世能電站“牧光互補”模式。郭若漁攝）
面對塔拉灘大風(fēng)天氣多，砂礫層厚，樁基礎(chǔ)成孔難、易坍塌的問題，華能聯(lián)合施工單位提出了采用釬桿鉆擠壓成孔工藝，在確保樁基礎(chǔ)承載力滿足設(shè)計要求的同時，提高了成孔效率和質(zhì)量，有效保證了光伏組件的穩(wěn)固安裝。
據(jù)華能青海公司儲能電站項目經(jīng)理郝卓龍介紹：“光伏板支架基礎(chǔ)入土深度1.6米，牢牢抓住沙土，起到了防風(fēng)固沙作用，光伏板離地1.5米，便于牛羊在板下穿行。在光伏電站運維過程中，定期清洗光伏板的水滋潤了土地，同時光伏板起到遮陰作用，水分蒸發(fā)量減少，為牧草生長提供了有利條件。”
為避免快速生長的牧草遮擋光伏板，華能引入了“光伏羊”。羊群在板下自由地吃草，既節(jié)省了牧民的飼料成本，又降低了光伏項目的除草成本，羊糞還成為草地的天然肥料，形成了綠色生態(tài)鏈，實現(xiàn)了“板上發(fā)電、板下牧羊”的雙贏局面，構(gòu)建起了發(fā)電、放牧、固沙三不誤的模式。
光伏“大腦” 守護電站運行
走進安靜整潔的控制室，一排排設(shè)備不眠不休，全天候守護著共和世能光伏電站的安全平穩(wěn)運行。這是由華能自主研發(fā)的全國首套全國產(chǎn)光伏監(jiān)控系統(tǒng)“華能睿渥S316”，從2023年6月開始在共和世能電站投運。該光伏監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)實時監(jiān)測和控制發(fā)電廠的運行，能夠及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊，迅速定位問題源頭，并采取相應(yīng)的隔離措施，保證電廠安全、可靠、穩(wěn)定運行。
（華能睿渥S316系統(tǒng)。郭若漁攝）
“光伏監(jiān)控系統(tǒng)就是光伏電站的‘大腦’”，共和世能光伏電站副值史國全形象生動地點出“華能睿渥S316”系統(tǒng)的作用。
該系統(tǒng)通過對光伏電站電池組件、匯流箱、逆變器、交直流配電柜、太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備進行實時監(jiān)測和控制，將多項功能集于一身，以前需要多套系統(tǒng)完成的工作，現(xiàn)在一套系統(tǒng)就能高效完成，且不需要人員值守，大大節(jié)省了成本，并提高了效率。
為解決光伏監(jiān)控系統(tǒng)核心軟硬件設(shè)備長期依賴進口的問題，華能青海分公司聯(lián)合華能旗下西安熱工院，研發(fā)全新的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)光伏電站一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)自主可控。
西安熱工院工程師馬茜溪介紹道，從芯片到電子元件、從應(yīng)用軟件到硬件裝備的全面國產(chǎn)化，“睿渥S316”的投運標(biāo)志著我國在光伏電站的核心控制技術(shù)上實現(xiàn)了自主化，徹底擺脫了對外國技術(shù)的依賴，解決了長期困擾光伏行業(yè)的“卡脖子”問題。
“華能睿渥S316”的投用提升了共和世能電站自動化程度，做到了精準(zhǔn)高效管理，降低了運維成本，減少了在高寒缺氧地區(qū)值守的人員，對于更多新能源項目在“沙戈荒”等自然條件艱苦地區(qū)的推廣具有積極示范意義。
馬茜溪表示：“華能睿渥S316系統(tǒng)的成功投運只是開始，我們將繼續(xù)致力于研發(fā)，實現(xiàn)風(fēng)光水火儲發(fā)電技術(shù)的全面自主化，為中國能源的安全性和可靠性貢獻力量。”
發(fā)電搭配儲能 保障電網(wǎng)安全
從共和世能電站鱗次櫛比的光伏板中穿行而出，正值中午，記者登上高處舉目遠眺，強烈的陽光照耀著綿延838公頃的50萬千瓦華贊光伏電站，波光粼粼的光伏板匯聚成璀璨的海洋。這是華能在青海一次性建設(shè)最大的單體光伏項目，對助力青海加快打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地具有重大意義。
在大力發(fā)展光伏項目的同時，如何應(yīng)對光伏發(fā)電高比例接入對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成的挑戰(zhàn)，成為華能人的必答題。
華能清潔能源技術(shù)研究院儲能技術(shù)研發(fā)主管成前表示，光伏發(fā)電呈現(xiàn)夏豐冬枯、晝盈夜虧的特點，使得電能供應(yīng)波動明顯，峰谷幅差大。儲能技術(shù)是解決清潔能源消納問題、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵，與華贊光伏電站配套的華褚儲能電站因此而建。
作為目前全球海拔最高、規(guī)模最大的高壓直掛儲能電站，華褚儲能電站的建成，有效平抑了光伏發(fā)電的波動性和間歇性問題，為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、電力輔助等服務(wù)。
（華褚高壓直掛儲能電站。郭若漁攝）
華褚儲能電站采用35千伏高壓直掛儲能技術(shù)，與傳統(tǒng)儲能技術(shù)相比，具有系統(tǒng)電壓等級高、單機容量大、交直流并聯(lián)數(shù)量少、通訊層級少等特點。
電站總裝機容量150兆瓦/600兆瓦時，共有78個高壓直掛儲能交直流一體艙和6個并網(wǎng)集裝箱，構(gòu)成了6套高壓直掛儲能系統(tǒng)，每套系統(tǒng)單機容量達25兆瓦/100兆瓦時。電站充電一次所儲存的60萬千瓦時電量，可供6萬戶家庭使用一天。
項目經(jīng)理郝卓龍表示：“我們將各電池簇獨立通過H橋功率單元進行逆變后，在交流側(cè)串聯(lián)，使電壓直達35千伏，減少了因變壓器而產(chǎn)生的損耗。與傳統(tǒng)儲能技術(shù)相比，我們的高壓直掛儲能技術(shù)使效率提升了4%—6%，充放循環(huán)平均效率可達91%。”
高壓直掛儲能電站的建成，不僅提升了電池容量利用率、解決了電池并聯(lián)安全問題，還進一步提升了系統(tǒng)效率、響應(yīng)速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，更適用于未來大規(guī)模儲能電站應(yīng)用。在安全性能上，高壓直掛儲能技術(shù)提供了高效的控制和保護系統(tǒng)管理，規(guī)避了傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)大量電池并聯(lián)問題，避免了電池簇過充過放。
責(zé)任編輯：王萍
