在海拔4600米高原上“追光”

　　探訪全球最大水光互補電站—柯拉光伏電站

　　本報記者 初英杰

　　人間四月天，川西高原氣溫也逐漸回暖。

　　四川省甘孜藏族自治州雅江縣柯拉鄉，海拔4600米的扎拉托桑山上，雅礱江流域水電開發有限公司兩河口水電站水光互補一期項目——柯拉光伏電站施工現場，車輛穿梭，機器轟鳴，一派繁忙景象。忙碌的建設者們正延續著在高寒超高海拔地區冬季大規模施工的“奇跡”，爭分奪秒向今年全容量并網發電目標發起最后沖刺。

　　柯拉光伏電站是全球最大的水光互補項目，也是全球水光互補項目規模首次提升到百萬千瓦級。其建成后接入兩河口水電站，水光互補、“打捆”輸出穩定電力，將成為世界清潔可再生能源大規模集中開發的新樣板。

　　在海拔4600米的高原上“追光”，面臨怎樣的挑戰？這座世界上海拔最高、規模最大的水光互補電站，又有哪些“魔法”？讓我們走進正在建設中的柯拉光伏電站一探究竟。

　　創造高寒超高海拔地區大規模施工先例

　　在“凍豆腐”上打下50多萬根基礎樁

　　山間，通往施工現場的路彎彎曲曲，有“二十七道拐”。一輛輛拖掛車排成長龍，將光伏組件與支架運上山頂。山上，數十臺打樁機開足馬力，轟鳴著將一根根基礎樁打入地下。

　　作為我國九大清潔能源基地之一的雅礱江流域清潔能源基地“十四五”時期首個開工建設的水光互補電站，柯拉光伏電站于2022年7月8日正式開工建設，計劃在今年用電高峰期前按時投產并網發電。

　　建設期不足一年，本就工期緊。目前剩余工期只有40來天，電站建設進展如何？

　　“現在處于最后攻堅階段。”柯拉光伏項目部黨支部書記、經理楊志偉向記者介紹，“包括管理、技術、施工等人員在內，奮戰在電站場址的建設者共有6000多名。目前，光伏支架基礎樁已打下52萬根，完成進度約98%；光伏支架已安裝6.8萬組，完成85%；光伏組件已組裝148.4萬塊，其容量可達70萬千瓦，完成70%。現在正抓緊安裝電氣設備。”

　　在簡單的數字背后，建設者們克服了常人難以想象的困難。

　　4月13日，柯拉光伏項目部技術員鄭世偉與同事一起，對光伏支架基礎樁的安裝質量進行例行檢查。這些基礎樁看著不起眼，單根最大承重卻超過7噸，是光伏板的“脊梁”。基礎樁打好，上面就可以安裝支架，然后組裝光伏板。

　　根據項目規劃，整個電站需打下基礎樁53萬根，覆蓋面積將達1600萬平方米，相當于2000個標準足球場連在一起。高效高質量完成工程量如此龐大的打樁任務，正是建設者們遇到的挑戰之一，其中藏著一個又一個難題。

　　柯拉光伏電站項目地處川西高原海拔4000米至4600米的區域，其高處比拉薩還高近1000米。

　　超高海拔帶來的，是比平原地區低50%的氧氣含量、高90%的紫外線輻射。在這里，人員和機械都降效嚴重。本來幾分鐘就能完成的工作，在冬季的柯拉至少要半個小時。

　　超高海拔還帶來高寒。這里風力強、降雪多、晝夜溫差大。“日常風力5至8級，極端時會達到12至14級。冬季溫差約30攝氏度，春季約20攝氏度。”楊志偉介紹，復雜多變的天氣，意味著光伏支架要承受多種復雜載荷，這對施工質量及連接部件的強度都有很高要求。

　　由于晝夜溫差大，土壤反復凍融，這里的土層如“凍豆腐”一般，下面還有堅硬的巖石、雜亂的碎石。地質復雜，打樁施工難度成倍增加。

　　項目部原來設計的是打“靜壓樁”，但研究地質后發現不可行。楊志偉介紹：“我們因地制宜創新研發出‘先引孔、再靜壓、后回填’工法，有時還在‘回填’后再加一道‘靜壓’，將原本疏松的‘凍豆腐’夯實、穩固。”

　　面對冬季高寒挑戰，項目部工作人員劉強國在施工現場日夜蹲守、反復實驗，研究出“添衣服、蓋被子”的方法，指導施工人員給澆筑的混凝土保溫，以避免巨大溫差導致結構松散、強度不足等問題。此外，施工人員還通過熱水拌和，加速凝劑、抗凍劑等方式，提高混凝土入倉溫度、凝結時間及抗凍性，確保混凝土施工質量。

　　為減少冰雪低溫天氣對施工的影響，柯拉光伏電站為光伏工程和送出工程的機械設備、升壓站、塔基等均采取了保溫措施，蓋上了棉被、工業電熱毯。運用各種方法攻堅克難，柯拉光伏電站在剛剛過去的冬季也沒有停工，創造了大型光伏項目在高寒超高海拔地區冬季連續大規模施工的先例。

　　裝機規模在全球首次提升到百萬千瓦級

　　擴展后相當于再造一個兩河口水電站

　　站在山頂遠眺，施工人員精心組裝完的光伏板鱗次櫛比，順著山坡綿延起伏，向遠方鋪展開去。

　　柯拉光伏電站由212萬塊光伏組件、5000多臺逆變器、300多臺箱式變電站組成，光伏裝機規模達100萬千瓦，首次將全球水光互補電站規模提升到百萬千瓦級。

　　世界范圍內，大規模的水光互補電站不多。目前已建成的最大水光互補電站，是位于我國青海省的龍羊峽水光互補光伏電站，光伏裝機為85萬千瓦。

　　柯拉光伏電站年均發電量為20億度，建成后將接入總裝機規模為300萬千瓦的兩河口水電站。后續柯拉光伏電站將繼續擴展，有望達300萬千瓦以上。屆時，擴展后的它，相當于再造了一個“兩河口”。

　　什么是水光互補，有什么優勢？

　　“光伏發電具有不穩定性、波動性、間歇性。”楊志偉介紹，光伏電站只能在白天發電，陽光充足時發電多，陰天發電少。光伏發電的不穩定不利于電網調節，給電網安全帶來一定影響。為了讓它“穩定”下來，水光互補是很好的方案。有了水電的調節，就能讓安全的電送到千家萬戶。

　　柯拉光伏電站發出的電并不會直接接入電網，而是通過一條50公里長的線路，接入兩河口水電站，和水電站發出的電“捆綁”在一起，再接入電網。

　　這樣，就可以通過調度系統實現短期的日調節——白天，光伏多發，水電少發；晚上，光伏不發，水電多發。還可以實現中長期的季調節、年調節——枯水期，光伏多發，水電少發；豐水期，光伏少發，水電多發。

　　在雅礱江流域，水能資源豐富，風能、太陽能資源同樣具備巨大儲量，而且具有良好的水風光互補條件。水風光組團“出道”，未來雅礱江流域清潔能源基地全部建成后，總規模將超過1億千瓦，其中風電、光伏發電超6000萬千瓦、抽水蓄能發電超1000萬千瓦，將成為世界規模最大的綠色清潔可再生能源基地，為保障國家能源安全、助力實現“雙碳”目標貢獻堅實力量。

　　柯拉光伏電站用到的35千伏直流電纜長達1萬多公里，連接這些電纜，需要精益求精。

　　“為保證施工人員的連接操作標準化、規范化、精細化，雅礱江流域水電開發有限公司派出技術人員，來到柯拉光伏電站項目現場進行培訓、指導。”楊志偉說。

　　在柯拉光伏電站項目施工現場，經常能看到一組組人員巡回檢查，四處挑毛病。這是項目部組建的“挑刺隊”，由二三十名技術人員組成。他們還建立“日糾偏會”制度，對每天發現的問題進行梳理、研究、分析，及時提出解決辦法，保障安全、高效施工。

　　“隨著工程推進，柯拉光伏電站項目進入‘建管結合期’。安全與質量，是我們最關注的。”楊志偉說，“雖然進度非常緊張，但越緊張越要謹慎，加強管理，關注每個風險點，不能出任何差錯。”

　　在追求安全、優質、高效、創新的路上，柯拉光伏電站項目的“黨員先鋒隊”起到了模范帶頭作用。研究出混凝土保溫措施的劉強國，就是“黨員先鋒隊”隊員之一。

　　雅礱江流域水電開發有限公司董事長祁寧春表示，將著力構建光伏項目建設全過程、全方位管理體系，把柯拉光伏電站建設成為綠色低碳、安全高效的“標桿工程”。

　　全息復刻、數字孿生、“牧光”互補

　　打造全球領先的“數智化”光伏電站

　　裝機規模大、占地面積廣，地處高寒超高海拔地區，自然環境惡劣……對投資超53億元的柯拉光伏電站而言，這些特點決定了它如果采用傳統光伏電站運維模式，是難以滿足正常發展需求的。

　　那么，如何提高電站建設和運維管理效率？

　　柯拉光伏電站借助智能化、數字化手段，對運維模式進行優化，打造全球領先的水光一體“數智化”光伏電站。雅礱江流域水電開發有限公司有關負責人介紹：“通過建立運維一體化平臺，利用大數據、人工智能系統進行設備故障智能診斷、分析，并創造性地將場站安全預警、設備檢修策略等融為一體，實現光伏電站全業務的智能融合，打造高海拔地區水光一體化的智能光伏電站標桿。”

　　“數智化”的柯拉光伏電站都有哪些“黑科技”？

　　有能隨著太陽轉動的智能支架。柯拉光伏電站運用“平單軸支架”，實行“智能跟蹤閉環控制”，融合AI技術，能主動分析識別每天最佳“追光”角度，提升發電效益。

　　有能精準“把脈”的智能診斷與紅外感知技術。通過大數據學習、AI算法，可自動識別組件遮擋、隱裂等故障，結合感知圖像分析，輸出診斷報告，輔助電站運維。統一運維管理平臺則通過電站智能數據采集、故障告警、智能巡檢等，進行遠程監視和智能化管理。

　　有能提高運維效率的紅外無人機巡檢。無人機現場巡檢，可及時發現、精準定位故障和隱患，進行智能檢測，并有針對性地消缺。

　　還有能提供安全預警的視頻監控+AI分析技術。而最引人注目的，是全息復刻打造數字孿生光伏電站。

　　雅礱江流域水電開發有限公司聯合國家遙感應用工程技術研究中心與中國科學院地理科學與資源研究所，多維度構建柯拉光伏建設數字孿生平臺，實現高精度、真三維、全實景的柯拉光伏電站的動態、全息復刻，輔助電站建設從規劃設計、工程建設到運維管理，實現全生命周期智能化管理。

　　專家分析，在高原引入數字孿生技術來輔助施工，不僅能提高建設效率、保證工期、保障安全、提升效益，還有助于提高環境友好度。智能化建設能為電站長期安全穩定運行提供技術支撐和安全保障，其經驗將為我國高海拔清潔能源項目建設提供借鑒。

　　柯拉光伏電站的光伏板，距地面高度最低為1.8米，人在板下可自如穿行。這樣的高度，既能滿足植被生長需要，又能保障牛羊放牧空間，實現“牧光”互補。

　　柯拉光伏電站項目所在區域，是經濟欠發達的民族地區。雅礱江流域水電開發有限公司有關負責人介紹，柯拉光伏電站建設期間，將為當地繳納稅費預計6億元，投產后每年還將貢獻稅費超過1.5億元。為進一步助推民族地區鄉村振興，柯拉光伏電站項目建設將通過“光伏+特色產業”“光伏+基礎設施提升”“光伏+就業”等一系列措施，帶動民族地區農牧、旅游、交通等產業發展，產生“光伏+N”的效益。

　　在海拔4600米的高原上“追光”，帶來更多光明。