【向云端——寻路川藏线上的中国】清洁能源 高山“琴键”奏响“光电”协奏曲

柯拉光伏电站的标语牌。四川日报全媒体记者 黄潇 摄

　　路标名片

　　雅江：素有“中国松茸之乡”“中国香格里拉文化旅游大环线第一县”“茶马古道第一渡”“雅砻古渡·悬崖江城”“最美景观大道—G318中心驿站”之称。

　　“光”与“电”，正在成为这里的新风景。雅江县境内，海拔4600米的扎拉托桑雪山上，一排排光伏板组成的“光伏海”在崇山峻岭间逐光发电，与奔流不息的雅砻江遥相呼应，一静一动间水光共舞，点亮山河。

　　8月24日，四川日报全媒体“向云端——寻路川藏线上的中国”采访组沿着国道318线来到甘孜州雅江县。

　　车辆行驶在扎拉托桑雪山的盘山路上，不远处，一排排黑色长条状的光伏板，宛如镶嵌在山间的琴键，整整齐齐铺列在绿色山体之间。登上海拔4600米的山巅，一片“光伏海”豁然出现在眼前——这片面积约16平方公里的山间，200万块光伏组件镶嵌其间。

　　近处更有玄机，雅砻江流域水电开发有限公司新能源管理局副局长、柯拉光伏项目现场负责人杨志伟，带记者走进一处光伏板安装区，“你看这个支架，它叫平单轴跟踪支架，就像向日葵一样，能够主动分析识别最佳跟踪角度，带动光伏板跟着太阳转，可以增加大约10％的发电量。”

　　当下，平原地区高温热浪肆虐，这些让城市人头疼的阳光，在这里通过一片片光伏板的“魔力”，奏响“光电”协奏曲，转变为供应大城市生产生活的能源——这里，每年可提供20亿千瓦时清洁电能，可供70万个普通家庭使用1年。

　　全新的电力输送结构

　　协同发电提供稳定电力，实现综合效益最大化

　　这片“光伏海”，是全球最大、海拔最高的水光互补电站。什么是水光互补？

　　“光伏发电充足的时候，水电站先将水存在水库中。到了用电高峰期，再将储存的水放出发电，增加发电量。这样就产生1+1＞2的效益。”杨志伟说。光伏电站发电依靠阳光照射，发电量在中午达到峰值，但夜间就几乎降为零，阴天时发电功率也会降低。“比如天边忽然飘来一朵云，光伏的发电功率就会掉下来。”前方不远处，一片云朵之下，不少光伏板在其阴影下“乘起了凉”。光伏发电的随机性、波动性导致发出的电不稳定，无法直接接入电网输送给用户。

　　能发电但不稳定，怎么解决？

　　柯拉光伏电站50公里外，295米高的两河口水电站土石坝巍峨矗立在雅砻江上。两河口水电站肩负着蓄水发电与防洪调节的双重作用，电站装机300万千瓦，总库容108亿立方米，相当于770个西湖的蓄水量，为流域内能源的稳定输出提供了关键支撑。

　　解决方案是：两处发电协同，让柯拉成为稳定且高质量的“智能电源”——稳定来自互补，柯拉光伏电站将发出的电输送到两河口水电站，成为两河口的虚拟机组。接着，水电站用其调节能力平抑光伏发电功率的随机性、波动性，为电网提供稳定的电力。

　　高质量来自电力的“清洁度”，柯拉光伏电站于去年6月25日并网发电，每年可提供20亿千瓦时清洁电能，相当于节约标准煤超60万吨，可减少二氧化碳排放超160万吨。

　　这种互补的形式，形成了全新的电力输送结构。“光电消除了自身的波动性，成为一种稳定的电能，可以安全接入电网。”杨志伟说。柯拉光伏电站所在的甘孜州，光伏发电出力存在季节性差异，呈现“冬春季出力大，夏秋季出力小”的特点，与水力发电“夏季丰水期、冬季枯水期”的特点形成互补，实现了发电综合效益最大化。

　　能源利用的效率，还体现在柯拉光伏电站的细节处。

　　“我们的光伏板，两面都能采集太阳能。”项目现场，杨志伟指着光伏板的另一面说。背面的光伏主要采集来自草皮反射的光线。此外，当冬天有积雪时，背面发电所带来的热量，还将进一步促进正面融雪，从而让发电效率整体提升约20％。

　　随着光伏技术不断发展，光伏板采集转化效率将越来越高。“理论上讲，月光都可以采集。随着光伏采集转化能力提升，我们能源的清洁度也将进一步提升。”杨志伟说。

　　更智能的光水协作用

　　“比特”管理“瓦特”，智能管理系统提升运维效率

　　柯拉之巅，每年可提供20亿千瓦时清洁电能。如此庞大的光电转化，应该如何管理？

　　“我们用‘比特’管理‘瓦特’。”杨志伟说。

　　记者一行来到电站数字孪生3D管控中心，大屏幕上，整个电站的数字孪生模型展现在眼前。屏幕左上侧，实时显示电站发电量统计数字；左下侧，电站运营维护的工单完成状况一目了然。

　　“我在管控中心，可以通过这个屏幕，去到电站的任何角落，解决运营维护的各类问题。”杨志伟介绍，这是电站和华为一起打造的覆盖运维全流程的“智能运维驾驶舱”。

　　“驾驶舱”以智能光伏电站管理系统为数据底座，负责场站内的发电、告警数据收集，并通过离散率分析、智能IV诊断、智能融合诊断技术等，对电站进行全面诊断。如出现状况，告警和诊断信息将被上传至系统故障池，由系统对故障运维的经济性进行分析，并根据优先级自动规划运维路线。管控中心通过站内导航系统，可将运维人员快速引导至故障设备。

　　“有时就像玩游戏一样，在这张数字孪生的地图上排兵布阵，让运维人员更快找到出问题的地方，整体运维效率提升了50％以上。”杨志伟介绍，站内导航可缩短逆变器定位时间30％以上，大幅缩减运维人员走动寻找距离，降低他们在高海拔作业的风险。

　　这套系统还在不断升级。

　　今年上半年，电站进一步部署了深度分析系统。该系统通过分析各部件发电数据，给出包括组件损耗、低效设备损失、冰雪损失等在内的十多类发电损失。决策者可通过数字看板直观看到电站发电损失分布，快速识别最影响发电的问题，从而进行改进。

　　在这里，光与水之间的协作也在变得更智能。“刚才提到，一片云过来，将降低电站发电效率，此时水电将进行补充。如我们能提前掌握气象数据，对光功率进行预测，是不是可以进一步提升电站发电效益？”杨志伟说。智能系统开创了更为精准的辐照转功率技术，这让短期光功率预测准确度平均值达到90％以上，实现更高效的水光互补。（四川日报全媒体记者 唐泽文 王眉灵 文露敏 兰珍 华小峰 肖雨杨 蒋健奇 黄潇 李强）