夏末，川西高原正是宜人之時。海拔4600米的扎拉托桑雪山上，一排排光伏板組成的“藍色海洋”，與藍天碧草交相輝映，美不勝收。這是位于雅江縣西部柯拉鄉(xiāng)境內(nèi)的雅礱江柯拉一期光伏電站——全球最大、海拔最高的水光互補項目。
該電站首次將水光互補運行提升到百萬千瓦級別，建成后接入總裝機規(guī)模300萬千瓦的兩河口水電站，通過水光互補“打捆”輸出穩(wěn)定電力。而雅礱江流域水風光一體化基地，正是國家九大清潔能源基地之一，建成后將成為世界最大的綠色清潔可再生能源基地。
雅礱江柯拉一期光伏電站航拍圖
在“雙碳”目標下，要讓能源結構更綠、供應體系更多元，清潔能源基地是新型電力系統(tǒng)構建中強有力的支撐。然而，基地規(guī)模之大、要求之高，對其建設與發(fā)展也提出考驗。如何真正實現(xiàn)“高質(zhì)量”?在近日舉辦的2024數(shù)字化清潔能源大基地高峰論壇暨華為智能光伏運維大會上，華為攜手雅礱江流域水電開發(fā)有限公司共建的電站數(shù)字化、智能化最新聯(lián)創(chuàng)成果全面亮相，基于雅礱江柯拉一期光伏電站的數(shù)字化實踐全球樣板，為全行業(yè)加速新質(zhì)生產(chǎn)力構建與高質(zhì)量發(fā)展打造了典型樣本。
以數(shù)字化智能化破解大基地高質(zhì)量發(fā)展多重難題
錨定“雙碳”目標，新型電力系統(tǒng)建設加速，非化石能源發(fā)電將逐步轉變?yōu)橹黧w，核、水、風、光等多種清潔能源協(xié)同互補發(fā)展，構建多元綠色低碳電源供應結構。作為構建新型電力系統(tǒng)的重要抓手，清潔能源基地被寄予厚望。近日發(fā)布的《中共中央國務院關于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型的意見》強調(diào)，“加強清潔能源基地、調(diào)節(jié)性資源和輸電通道在規(guī)模能力、空間布局、建設節(jié)奏等方面的銜接協(xié)同”。
產(chǎn)業(yè)前景可期，發(fā)展如火如荼，挑戰(zhàn)卻也不容忽視。從現(xiàn)實來看，清潔能源基地多位于較為偏遠的西部地區(qū)，地形封閉、氣候欠佳、地勢復雜等環(huán)境因素，在客觀上加大了項目推進、工程建設難度。例如，超大規(guī)模電站的設計動輒涉及數(shù)十萬平方公里，選址難度加大，選出最優(yōu)位置實為不易。再如，基地自身占地面積大、設備數(shù)量多，自然條件會大大影響施工進度，提升人員作業(yè)效率且確保安全管理、質(zhì)量把關，亦是現(xiàn)實難題。
在建成投運后，維護、運營環(huán)節(jié)亦不可松懈。比如，由于電站設備數(shù)量大，日常產(chǎn)生的告警與巡檢發(fā)現(xiàn)的問題難免增多，科學制定排障計劃、及時有效發(fā)現(xiàn)故障并有效推進解決，給運維工作出難題。隨著清潔能源基地帶動可再生能源加速發(fā)展，如何克服新能源間歇性、波動性、季節(jié)性以及反調(diào)峰特性等難題擺在面前。在長達25年的運行周期內(nèi)，更可能面臨來自發(fā)電、并網(wǎng)、安全等多方考驗。
運維人員在柯拉一期光伏電站現(xiàn)場
如何迎難而上，推進清潔能源基地邁向高質(zhì)量發(fā)展?加快能源數(shù)字化、智能化發(fā)展是行業(yè)公認的必然選擇，也是國家政策強調(diào)的方向。國家能源局印發(fā)的《關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》便明確提出，“以數(shù)字化智能化技術加速發(fā)電清潔低碳轉型”“加強規(guī)模化新能源基地智能化技術改造”等要求。
“需要充分利用數(shù)字化、智能化，更快更好地推進一體化基地建設，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。”國投電力控股股份有限公司、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司董事長、黨委書記郭緒元所言，進一步證實大基地發(fā)展對數(shù)字化、智能化的現(xiàn)實需求。
以柯拉一期光伏電站為例，位于川西高原的流域型大基地是最復雜、最挑戰(zhàn)、最有代表性的場景之一。在這樣的地方“追光”，難度可想而知，采用傳統(tǒng)模式更是難以滿足要求。正是華為，憑借三十年ICT技術積累，同時深耕光伏領域十多年的成功實踐經(jīng)驗，將數(shù)字技術和電力電子技術融合創(chuàng)新，攜手雅礱江公司打造了一個世界級清潔可再生能源大大基地的數(shù)字化新樣板，在高寒海拔4600米之上打造了數(shù)字化光伏“奇跡”。
用全生命周期數(shù)字化解決方案引領電站價值投資
用世界級技術應對世界級難題，具體是如何實現(xiàn)的?
據(jù)悉，針對復雜狀況，華為在業(yè)內(nèi)首次提出光伏電站“規(guī)-建-維-營全生命周期數(shù)字化”的解決方案——聚焦智能化核心算法，提供百萬設備接入、全面診斷分析和AI數(shù)據(jù)處理三大能力，為全生命周期的數(shù)字化提供堅實的平臺底座，賦能生態(tài)伙伴開發(fā)包含實景建模、施工進度管理、工程質(zhì)量管理、工地安全管理、設備運維管理、電站運行保障、電站智能控制、多能協(xié)同、輔助決策、場站運營管理等多個方面的應用，由此實現(xiàn)“少人無人”、高PR、高收益、高安全四大價值。
在2024數(shù)字化清潔能源大基地高峰論壇暨華為智能光伏運維大會現(xiàn)場，華為數(shù)字能源智能光伏管理系統(tǒng)與專業(yè)服務業(yè)務經(jīng)理黃重月進一步揭秘：“流域高原大基地建設所面臨的問題不是單點而是一個系統(tǒng)工程，創(chuàng)新團隊從電站全生命周期角度出發(fā)，構建了高精度3D實景數(shù)字孿生電站，以此為抓手實現(xiàn)了項目工程質(zhì)量、安全和進度管理，并與伙伴一起構建了電站PR評價指標體系，該體系不僅可以指導高效運維，而且還能對未來電站規(guī)劃提供有力支撐。”
技術為王，數(shù)字化、智能化在各環(huán)節(jié)實現(xiàn)深層次滲透：設計規(guī)劃階段，厘米級高精度3D實景建模，簡化電站選址過程，實現(xiàn)電站高質(zhì)量設計;工程建設階段，業(yè)內(nèi)領先的樁基垂直度/組件傾角檢測，準確率高達99%，減少質(zhì)量問題，助力實現(xiàn)高質(zhì)量建站;運維消缺階段，采用智能運維駕駛艙，“端到端”覆蓋巡檢、診斷、分析、定位、修復、回溯的全流程，運維效率提升超過50%;生產(chǎn)運營階段，首次將氣象大模型應用在光功率預測領域，基于大模型的光功率預測技術，短期預測準確率達90%以上……
可以說，柯拉一期光伏電站就是一個縮影，從它身上，一系列難題均可找到參考與借鑒。憑借從規(guī)劃、建設到運維、運營全生命周期數(shù)字化技術的領先地位，華為用實力引領電站價值投資。“下一步，華為將持續(xù)研究多路徑水光儲互補提升光伏并網(wǎng)穩(wěn)定性、針對組件和地質(zhì)沉降構建預測性維護能力等，用更多的創(chuàng)新成果支撐新能源高質(zhì)量發(fā)展。”黃重月表示。
從智能運維邁向全生命周期的“自動駕駛”新階段
包括雅礱江流域水風光一體化基地在內(nèi)，“十四五”期間，我國將建設九座大型清潔能源基地。當以水、風、光、儲等為代表的新能源場景，正在運用數(shù)字化加速產(chǎn)業(yè)變革，數(shù)字化智能化技術也在其中扮演著越來越重要的角色。5G、AI、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術迎來爆發(fā)式應用，用“比特”為“瓦特”生翼成為趨勢。
據(jù)了解，憑借多年深耕數(shù)字化技術的實力與經(jīng)驗，華為正在進一步加速數(shù)字技術與大基地電站場景的融合，并已率先提出“規(guī)建維營”全生命周期數(shù)字化解決方案，也給整個能源行業(yè)帶來更多啟發(fā)與拓展。
雅礱江柯拉一期光伏電站運用無人機自動巡檢
“雅礱江柯拉一期光伏電站正是華為攜手雅礱江共同建設的清潔能源大基地全球標桿，海拔在4000-4600米之間，成功克服了高海拔、極端氣候、生態(tài)保護等重重困難，成功打造了全球最大、海拔最高的數(shù)字化水光互補光伏電站，為全球流域型清潔能源基地建設起到了示范樣本作用。” 華為董事、華為數(shù)字能源總裁侯金龍強調(diào)，清潔能源基地是能源體系低碳轉型的關鍵，華為希望未來每個清潔能源基地都能走向數(shù)字化、智能化，最終實現(xiàn)“無人駕駛”，通過數(shù)字化技術提升基地的開發(fā)、規(guī)劃、管理水平，最終走向“無人運維”。“未來，華為希望攜手伙伴客戶持續(xù)創(chuàng)新，在新一輪技術變革中占領先機，推動新能源發(fā)展走向高質(zhì)量發(fā)展。”
誠然，在能源產(chǎn)業(yè)追求高質(zhì)量發(fā)展的今天，數(shù)字化已不再是選擇，而是必然趨勢。根據(jù)行業(yè)趨勢及技術發(fā)展研判，未來十年信息流與能量流的融合將達到一個全新高度，電站數(shù)字化將從“運維數(shù)字化”走向“營維數(shù)字化”，再邁向“規(guī)建維營”全生命周期的數(shù)字化新高度。在此過程中，華為必將持續(xù)助力清潔能源基地的創(chuàng)新與發(fā)展。
華為數(shù)字能源智能光伏產(chǎn)品線總裁周濤進一步表示，針對清潔能源大基地建設與運行運維中的挑戰(zhàn)，華為致力于將數(shù)字化技術融入光伏電站，推動清潔能源大基地從智能運維邁向全生命周期的“自動駕駛”新階段。為此，華為將聚焦于數(shù)據(jù)底座與核心算法的研發(fā)，將推動“規(guī)建維營”全生命周期數(shù)字化管理達到新高度。在大基地電站數(shù)字化進程中，華為將聚合生態(tài)合作伙伴，持續(xù)創(chuàng)新，并賦能伙伴，共同引領行業(yè)向更高水平的數(shù)字化轉型邁進。（文丨仲新源）
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