当戈壁滩遇上光伏：昔日不毛之地成为今日“光伏海”

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文/陈昊星
青海省海南藏族自治州共和县以西的地区，曾一度被广阔的戈壁沙漠所覆盖，长期受到风沙困扰。这里平均海拔约2920米，白天阳光普照长达8小时。干燥、贫氧、土地贫瘠等生态问题长期困扰着这里。
在青海海南藏族自治州共和县塔拉滩，一场巨大的变革正在发生：超过700万块深蓝色光伏板在绿色草甸上展开，昔日“风吹石头跑”的苍凉景象已不复存在。


这里有荣获吉尼斯世界纪录的最大装机容量水光互补发电站——龙羊峡水光互补发电站，还有最大装机容量的光伏发电园区——海南州光伏园区。
这些光伏板究竟蕴含了何等神奇力量，竟能将曾经寸草难生的荒滩蜕变成如今的“光伏海”？
数字技术实现了“绿电+生态+民生”三赢局面

青海海南州光伏产业园区内的光伏电站，在发电效率和运维管理上也面临着多重挑战。一方面，发电业务“仰仗大自然”，即使是在晴朗的日子，也受到太阳角度、云层遮挡和树荫的影响，导致发电量的波动。另一方面，电站规模巨大、设备众多、地理位置偏远等因素导致运维工作量极大，需要耗费大量时间和人力资源。
数字技术应用，成为提升效率的关键。国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司与华为数字能源研究后发现，在光伏发电方面，数字技术和电力电子技术的融合可以提高光伏电站的稳定性，增加发电量，并简化并网流程，有助于新能源快速普及。
华为轮值董事长胡厚崑近期表示，在绿色发展中，数字技术大有用武之地。在新能源的生产领域，光伏、风电融合数字技术，可有效降低工程和维护成本，提升发电效率，助力新能源的规模化开发应用。
青海海南州光伏产业园区相关负责人表示，光伏逆变器中植入了AI算法，AI能够根据云遮挡和云层移动等情况，计算出支架的最佳转动角度，这一创新提高了1.5%的发电量。同时，无人机和AI图像识别技术也被引入电站运维中，实现了智能巡检，将原本近两个月的巡检时间缩短至仅需两天。既提高了运维效率，还确保了发电性能的稳定。


受数字技术加持的光伏电站同时改善了生态环境，目前在每块光伏板的“庇护”下，风沙带来的影响已经大大减少，其中光伏园区的土壤湿度增加了32%，平均风速降低了41.2%，空气湿度增加了2.1%。
这些改善也吸引着曾经因缺乏优质牧草而离开的牧羊人再次重返故土。兼具发电和生态养殖的“板上发电、板下牧羊”的创新模式，实现了“绿电+生态+民生”三赢局面。
水光互补协调控制实现“1+1>2”

龙羊峡水电站位于青海省海南藏族自治州以东，是黄河上游龙青段规划的第一大型梯级水电站。电站总装机容量128万千瓦，年平均发电量60亿千瓦时，拥有247亿立方米的库容，是黄河上游库容最大、调节性能最出色的多年调节水库。


在海南藏族自治州共和县，运用水光互补技术，85万千瓦光伏电站产生的电能通过330千伏输电线路送到约50公里外的龙羊峡水电站。通过协调控制，将光伏电转化为虚拟水电送入电网，实现了“1+1>2”的效果。


目前，水光互补技术在国际上尚属首例，成果处于国际领先技术水平，为中国清洁能源提供了多能源互补的新型发展模式。水光互补技术将水力和光伏发电迅速结合，解决了光伏发电的间歇性、波动性和随机性问题，通过方案将不稳定的光伏电转化为安全、稳定的高质量电源，提升了光伏发电的电能质量。
这一方案也为未来黄河流域联合协调风能、水能和光伏发电提供了坚实基础。
“戈壁滩”上的能源新路

作为青海省最大的能源央企和最大的发电企业，黄河公司清洁能源装机容量达到2581.89万千瓦，占总装机的90.8%，2022年完成发电量707.02亿千瓦时，在青发电量641.42亿千瓦时，超过青海全省用电量的70%。
不仅如此，青海省还在向外输送着不少电能。青海省共和县塔拉滩单体光电站自并网发电以来，项目每年生产绿色电力近50亿度，通过全球首条专门输送清洁能源的特高压输电工程——青豫直流（±800千伏）送往1500多公里外的河南省，为当地提供绿色电力。
“青豫直流”±800千伏特高压外送通道是全球远距离、100%输送可再生能源的特高压通道，全长1587千米，输送容量800万千瓦，年输送电量412亿千瓦时。该项目是全球一次性建设投产的最大规模最短时间的新能源发电项目，也是近年来青海省最大规模的“增量”项目。
来源：国是直通车
编辑：诸葛瑞鑫
责编：魏晞

来源：https://view.inews.qq.com/k/20230827A03UC000
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