全球海拔最高的光伏电站——雅砻江柯拉一期数字化跃迁探秘

中国能源产业发展网发布时间：

2024-09-05 18:27

世界上海拔最高的地方探索雅砻江科拉一期太阳能电站的数字飞跃！

飞象网讯（纪玉清/文）减少碳排放、实现低碳排放是中国发展的必由之路，不仅可以缓解全球气候问题，也是解决中国能源供应问题的必然选择。根据规划，到2030年，中国以风能、太阳能为主的新能源装机容量将达到12亿千瓦。四川省山水环绕，水电资源丰富，具有发展绿色能源的良好基础。在川西山区，仅雅砻江干流就可具备3000万千瓦左右的发电能力，两岸风能、太阳能可具备6000万千瓦以上的发电能力，抽水能力1000万千瓦以上，清洁能源开发总量超过1亿千瓦。国家已将雅砻江流域规划为特大型水风光一体化示范基地，建成投产了科拉光伏电站，这也是世界上最大、规模最大的数字化水电互补电站，并正在探索全生命周期数字化。

全生命周期数字化的绿色电站有何特别之处？近日，在线记者飞翔跟随 "绿色能源、数字川蜀 "全媒体采访团的活动，在川西山区的大江大河之间，探访了正在建设中的科拉太阳能电站一期工程。
科学规划，打造科技创新高地的景观

雅砻江科拉一期光伏电站是雅砻江两河口互补水电项目的一期工程，总面积约 16 平方公里，装机容量 100 万千瓦。该项目位于四川西部偏远的高原上，最高峰海拔超过 4600 米。这里海拔高，地形复杂，规划、建设、运营和维护都面临着巨大的挑战。同时，当地气象条件变化快，光功率预测不准确，实际功率变化大，给现场工程和管理带来了诸多挑战。

该电站的技术人员告诉记者，该电站于2023年6月并网发电，共使用212万块太阳能组件、5000多台逆变器、300多台变电站和53万根电杆，占地面积约16平方公里。由于安装数量多、面积大，仅靠人工控制是不现实的，需要创新技术措施，实现全周期智能控制。为此，雅砻江公司与华为公司、中国电科院成立了联合创新中心，共同解决技术难题。

经过深入调研，华为为雅砻江电厂提供了从规划、建设、维护到运营的 "全生命周期数字化 "解决方案。该解决方案通过智能算法实现了百万设备接入、综合诊断、数据分析处理三大功能，为电厂项目的 "全生命周期数字化 "奠定了坚实基础。在此基础上，针对施工过程管理、工程质量管理、现场安全管理、电站运维管理、电站控制与安全、智能电站管理、多能源、辅助决策、

电站管理与行政等多方面开发了数字化和智能化应用。

设计和施工数字化，确保准确、高效和可预测性

雅砻江科拉一期光伏电站从设计到建设全过程都采用了数字化技术。在电站设计阶段，雅砻江公司与华为公司利用三维建模设计软件等工具对电站进行了选型、建模、绘图和仿真，大大简化了选型过程，提高了设计效率，避免了许多不必要的设计失误。

在电站施工阶段，由于施工现场非常偏远，地形复杂，现场施工和管理难度大，华为为客户提供了无人机系统进行现场巡检。该系统利用华为的三维建模引擎和坡度识别算法，可以实时识别桩、钢筋、构件等安装数量，准确计算施工进度；还可以确定构件的安装角度和桩的垂直度，有效提高了施工过程中的质量控制水平。无人机系统还能自动识别进入危险区域、不戴安全帽、不系高空作业安全绳等情况。

据记者了解，雅砻江公司还首次与华为合作，在117万千瓦扎拉山光伏电站项目中部署了智能工程管理平台解决方案。该解决方案包括一个厘米级建模引擎，可再现电站的三维地形，在线跟踪施工进度，智能识别故障结构和遗漏，监控施工进度。该项目预计将于 2025 年实现全容量并网发电。

数字化运营和维护，将整体效率提高 50% 以上。
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如果说在深山中建设电站是一件困难的事，那么在建成后年复一年地运营和维护电站就更加困难，因为需要工作人员进行定期检查和排除故障。光伏电站的运行和维护非常关键，因为有大量的设备和设施需要每天进行检查、维护和修理。然而，在雅砻江科拉 I 期光伏电站项目中，华为提供了集巡检、分析、诊断、定位、修复于一体的电站运维数字化解决方案，可全面完成巡检、运维任务，全面覆盖运维全过程。

据电站技术人员介绍，华为与合作伙伴共同开发了覆盖雅砻江科拉一号光伏电站全过程的 "智能运维驾驶舱"，该智能驾驶舱以华为智能光伏电站管理系统为支撑，采集电站发电量和告警数据，进行智能分析诊断，分析故

障运维的经济性，并根据优先级和分配自动规划运维路线。然后，利用电站导航系统，操作和维护人员可迅速被引导至故障设备进行维修。运行测试表明，电站导航系统可将逆变器定位时间缩短 30% 以上，减少运维人员寻找逆变器的路程，将整体运维效率提高 50% 以上，并提高高海拔光伏发电设施的运维水平。

用数字翅膀恢复活动

随着时间的推移，已建成上市的电站设备逐渐老化，效率逐渐降低，电站需要及时引进先进的数字化、智能化技术，做好运维工作，提高发电全生命周期，确保安全生产。为此，雅砻江公司与华为公司合作，于2024年上半年为雅砻江科拉一期光伏电站项目实施PR深度分析系统。

该工程师告诉记者，公关公司的深度分析系统可以查看整个电厂和各个下属电场的性能，通过分析单个组件的发电数据，可以提供十几类发电损耗，如组件损耗、低效设备损耗、设备故障损耗、灰/冰损耗等。这可以帮助运维人员制定运维计划，提高科拉电站的发电效率，还可以与其他电站进行比较，帮助客户在电站设计和设备选型方面积累经验。

记者了解到，科拉光伏电站一期工程属于 "水光互补 "电站，光伏发电通过500千伏输电线路输送到水电站的两个出口，与水电站相连，产生稳

定的电能。夏季通常水资源丰富而光照不足，冬季水资源枯竭而光照不足，因此 "水光互补 "大有可为。然而，光伏系统的一个主要问题是发电量难以控制，这就需要对光照输出进行准确预测。为解决这一问题，华为创新性地将气象模型应用于光伏行业，将数据管理和自建模技术与人工智能算法相结合，开发出高精度的辐照度-功率转换技术，短期光功率预测精度平均超过 90%。

通过数字生命周期技术的应用，雅砻江流域正在快速建成世界领先的绿色能源生产基地，这是中国新一代数字智慧能源产业发展的重大成果，也是世界各国履行 "双碳 "义务的现实途径。

来源：

菲金阚世界

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