8月21日，四川用電負荷兩次創(chuàng)下歷史新高，最高達6797萬千瓦，較去年最大用電負荷增長近13%，高溫炙烤下，電力供需緊張并出現(xiàn)局部限電。
四川電源結構以水電為主，電力供需受氣候變化、季節(jié)更替影響大，一旦極端高溫、來水偏枯、高負荷疊加，電力供需便會出現(xiàn)失衡。
隨著新能源成為主力增量電源，如何應對出力波動，增強水風光互濟、構建多元開發(fā)、智能可靠的新型電力系統(tǒng)成為四川能源轉型的關鍵。
為此，《四川省能源領域碳達峰實施方案》著力規(guī)劃：加快打造金沙江上游、金沙江下游、雅礱江、大渡河中上游4個水風光一體化可再生能源綜合開發(fā)基地，同步推進其他流域水風光多能互補開發(fā)。
其中，雅礱江流域水風光一體化基地是中國“十四五”規(guī)劃建設的九大清潔能源基地之一，也是全球最大的水風光一體化基地之一，今年在建裝機規(guī)模將達到1200萬千瓦，為四川電力保供發(fā)揮了“壓艙石”作用。
光伏‘冬春季出力大、夏秋季出力小’，與水電‘夏季豐水期、冬季枯水期’形成天然的年內互補，水風光一體化大基地是優(yōu)化新能源消納、應對尖峰負荷挑戰(zhàn)的有效方案。
而要打出這一套“組合拳”需要風速、光照強度、水流量等實時數(shù)據(jù)的采集和分析，優(yōu)化各能源之間的協(xié)同調度，提高整體發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，因此利用數(shù)字化平臺，融合能量流與信息流，從“規(guī)-建-維-營“全生命周期打造數(shù)字化電站成為清潔能源大基地發(fā)展的剛需。
華為公司聯(lián)手雅礱江流域水電開發(fā)有限公司在四川甘孜建設的數(shù)字化電站——雅礱江柯拉一期光伏電站便是標桿案例之一。
征服流域高原
雅礱江柯拉一期光伏電站位于四川省甘孜州雅江縣，項目分布在川西高原，最高海拔4600米，面積約16平方公里，約等于80個“鳥巢”體育場。
全球最大、海拔最高的水光互補電站——雅礱江柯拉一期光伏
萬事開頭難，流域高原場景是光伏建設中地勢最復雜、環(huán)境最嚴峻的場景之一，受制于高原山地特有的地形特征，施工周期短暫，組織協(xié)調難度大，建設方案往往需要反復調整，因此在大規(guī)模投建前需“胸有成竹”。
在電站設計階段，華為通過利用3D建模和設計軟件等進行選址、建模、繪圖和模擬等，提升選址精準度，簡化選址流程，同時幫助運維人員提升設計效率、減少設計錯誤，為柯拉一期光伏電站打下良好基礎。
在川西高原，物料的運輸和管理也面臨極大挑戰(zhàn)，尤其是支架基礎以及樁基組件的施工難度高；高原地區(qū)的氣候條件異常惡劣且變化無常，大風、暴雪、冰雹等極端天氣頻發(fā)，安全風險也不容忽視。
數(shù)字化技術特別是無人機技術及智能算法的提前介入可以有效保證工期，節(jié)約人力成本，同時確保安全，提升監(jiān)管效率。
在工程建設階段，華為利用無人機采集電站的正射和傾斜影像，結合華為黎曼實驗室的3D建模引擎及傾角識別算法，通過智能圖像處理技術精確統(tǒng)計樁體、支架、組件的安裝數(shù)量，并監(jiān)測組件安裝角度和樁體垂直度，與設計方案的偏差檢測準確率達99%。
此外，該系統(tǒng)能自動識別并報警危險區(qū)域入侵、未戴安全帽等安全隱患，通過無人機喊話進行實時督導，提高了施工管理的效率和經(jīng)濟效益，再一次創(chuàng)造4600米的數(shù)字化奇跡。
“無人駕駛”的秘訣
光伏運維涵蓋了設備日常巡檢、定期維護、故障排查等多方面的工作，環(huán)節(jié)復雜，作為我國最大的水風光一體化光伏電站，柯拉一期光伏電站裝機規(guī)模100萬千瓦，光伏組件達200多萬塊，在高原缺氧環(huán)境下，運維成本高，流程多，人員壓力大，安全風險高。
為提高運營效率，華為電站數(shù)字化解決方案將運維流程固化，將巡檢、分析、診斷、定位、修復等融于一體，打造高效的一站式檢運維綜合管理平臺，端到端全面覆蓋整個運維流程。
雅礱江柯拉一期光伏電站運用無人機自動巡檢
以柯拉一期光伏電站為實踐基地，華為為雅礱江公司打造了一個覆蓋端到端流程的“智能運維駕駛艙”，以華為智能光伏電站管理系統(tǒng)為站內數(shù)據(jù)底座，負責場站內的發(fā)電、告警數(shù)據(jù)收集，并通過離散率分析、智能IV診斷、智能融合診斷技術對電站進行電站運維過程的全面診斷。
據(jù)悉，智能運維駕駛艙可以將設備定位時間縮短30%以上，整體運維效率提升50%+。為高海拔環(huán)境中的光伏電站提供了更安全、更高效的運維手段，大幅減少了人力資源投入和操作風險，實現(xiàn)了光伏電站少人無人化，體現(xiàn)了華為以人為本的企業(yè)精神。
在運維消缺，避免電站帶病運行方面，雅礱江柯拉一期光伏電站項目在2024年上半年部署了華為PR深度分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能展示整站及子陣的發(fā)電效率，還通過分析組件發(fā)電數(shù)據(jù)，識別包括組件損耗、設備故障、線纜損耗等多種發(fā)電損失，幫助快速發(fā)現(xiàn)影響發(fā)電的關鍵問題。
8月24日，2024數(shù)字化清潔能源大基地高峰論壇舉辦期間，華為董事、華為數(shù)字能源總裁侯金龍在致辭中強調，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”。
玩轉數(shù)字化運營
水電水利規(guī)劃設計總院副院長趙增海在大會演講中指出，新能源大型風光基地“三位一體”規(guī)劃建設要求，風光資源、調節(jié)支撐電源、輸電外送通道要協(xié)同發(fā)展。他表示，新時期要實現(xiàn)“雙碳”目標需要用新理念新模式來推動可再生能源大規(guī)模高質量發(fā)展。
在日常運營中，柯拉一期光伏電站發(fā)出的電通過 500 千伏輸電線路接入兩河口水電站，與水電站“打捆”輸出穩(wěn)定電源。光電與水電“夏季豐水期、冬季枯水期”特點形成天然互補，經(jīng)濟效益最大化，但這也對光功率預測的準確度提出了更高的要求。
為解決這一問題，華為創(chuàng)新性地將大數(shù)據(jù)分析應用在了光伏領域，并將氣象模型的網(wǎng)格精細化，使其更符合光伏場站局部的氣象狀況。同時通過將數(shù)據(jù)治理和模型自更新技術與智能化算法結合，開創(chuàng)了更為精準的輻照轉功率技術。
智能化技術使場站的短期光功率預測準確度平均值達到90%+，提升電站收益，實現(xiàn)了更高效的水光互補，同時保障了柯拉一期光伏電站資源的高效利用和穩(wěn)定的電力輸出，為可再生能源的大規(guī)模應用提供了參考案例。
在國家“雙碳”目標的引領下，未來以低碳化、數(shù)字化、智能化為代表的能源產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新將成為構建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)清潔能源轉型的核心手段，以水、風、光、儲等為代表的新能源場景需運用數(shù)字化加速能源產(chǎn)業(yè)變革。
助力“能源產(chǎn)業(yè)新質生產(chǎn)力加速構建”，華為在行業(yè)內首次提出“規(guī)-建-維-營”全生命周期數(shù)字化管理，高效實現(xiàn)了光伏電站的數(shù)字化、智能化、無人化，充分展示了數(shù)字化技術在清潔能源大基地中的關鍵作用，創(chuàng)造了柯拉一期光伏電站這一4600米的數(shù)字化奇跡！