据了解,雅砻江柯拉一期光伏电站是全球最大的水光互补电站,位于四川省甘孜藏族自治州雅江县柯拉乡海拔4600米的扎拉托桑山上。其光伏装机规模达1GW,场址面积约16平方公里,由212万块光伏组件、5276台逆变器、312台箱式变压器组成。
国投雅砻江流域水电开发有限公司项目经理杨志伟介绍,项目建成后年平均发电量20亿千瓦时,可节约标准煤超60万吨、减少二氧化碳排放超160万吨。通过接入两河口水电站,能够实现水光互补,平抑光伏电站发电的随机性和波动性。
国投集团雅砻江公司两河口管理局局长王金国介绍,拿柯拉水光互补项目来说,两河口水电站的水轮发电机组可以根据光伏电站出力变化,实时调整,将水电和光伏发电“捆绑”在一起,形成稳定的电力接入电网。两河口水电站拥有四川省最大的水库,可以把自上游来的水都存在水库里,想发多少电就放多少水,平抑光伏电站发电功率的波动。
在具体建设方面,则经历桩基础施工-支架安装-组件安装-逆变器安装-变压器安装-升压站与汇集站建设-送出线路建设等7个重要环节。
桩基础施工
光伏支架基础采用静压桩形式,简称桩基础。柯拉-期光伏电站场区共52.7万根,分为固定式桩基础和平单轴桩基础两类。全场桩基础总长约1471千米,是京津铁路全长的11倍桩基础施工前,需要在场区范围内规划好方阵的类型和位置,再通过GPS定位每一根桩的位置,并进行现场标记,最后用压桩机在标记处静压钢桩,形成支架基础。
柯拉一期光伏电站施工面积大、地质情况复杂多变地表下暗藏碎石、块石,极大影响静压成桩质量。加上高原氧气含量低,设备油料燃烧效率降低,故障频发,给桩基础施工带来巨大阻碍。建设者们通过调研分析,改进工艺工法,标定新工艺施工技术参数,引入“引孔-静压-回填”新方案,有效提升了桩基础施工效率和成桩质量。
支架安装
桩基础施工完成并检测合格后,再进行光伏支架安装通过檀条、檀托形成光伏组件的安装框架,再用立柱支撑组件达到离地1.8m的高度,并安装斜撑,保证支架结构的稳定性。
柯拉一期光伏电站装机规模达100万千瓦,光伏支架需求量极大。面对恶劣的自然环境,在优化设计方案节省钢材的同时,还需留有足够余量,保证支架不会因复杂的载荷而被毁坏。
柯拉一期光伏电站共安装支架7.9万组,总重约5万吨。
组件安装
柯拉一期光伏电站组件安装覆盖面积530万平方米,相当于742个标准足球场连在一起。电站采用单晶双面双玻组件,以适应高寒、高海拔、强降雪、风力大等恶劣环境,其中转换效率更高、衰减更低、发电量更高的先进N型组件占比达25%,是目前国内少数大规模使用N型组件的大型项目。
逆变器安装
柯拉一期光伏电站安装逆变器5276台,充分应用数字化、智能化技术,打造全球领先的“数智化”光伏电站一一柯拉水光互补电站,建立一体化平台支撑远程集控和智能应用系统结合。电站采用了华为基于全新一代“多维感知型”组串式逆变器,智能IV组件诊断及电力电子watt诊断加持,构建全方位运行态势感知能力,提高电站建设和运维管理效率。
变压器安装
柯拉一期光伏电站共有312台箱式变压器,每台箱变就是一个光伏方阵电能的集合点,可输出3.2MW的功率。
箱变安装,需克服柯拉复杂的地形地质条件,高标准完成箱变平台的静压桩基础施工,高精度保证箱变平台水平度。还需要在强烈的阵风中吊装重达7吨的箱变,并重复312次。电缆接头制作时,需确保没有异物进入,湿度满足要求,并做好防护,防止暴雪和风沙侵袭,确保电缆长期可靠运行。
升压站与汇集站建设
柯拉一期光伏电站建设有解放、庆达两座220kV升压站和一座理塘500kV汇集站,站内设有综合楼、设备楼、值休楼和辅助楼等,主要设备包括变压器、GIS和SVG等。
冬季,柯拉最低气温达到零下30°C。为确保设备基础和建筑主体混凝土浇筑的进度和质量,采取“棉被+电热毯+棉毡+彩条布”的4层保温措施,以及在建筑物外围增加保温棚、24小时全天候测温等,成功完成冬季期间的施工任务。
升压站在土建施工时,同步开展了机电设备安装。GIS安装时,为提供无尘环境,采取土建施工区洒水降尘、设备安装区设置防尘间、安装空气颗粒度及温湿度测试仪、防尘间设置负压环境防尘罩等措施,保证了设备安装质量,一次性通过了GIS耐压和局放试验高质量完成了升压站的机电安装工作。
送出线路建设
送出线路是柯拉一期光伏电站与电网连接的桥梁,包括光伏电站至汇集站的220kV线路,以及汇集站至两河口水电站的500kV线路,线路总长约83千米,包括157基铁塔。送出线路横跨甘孜州雅江、理塘县7个乡镇,沿线森林植被茂密,穿梭于崇山峻岭,其中有将近20公里的无人区,森林防火压力和施工难度极大为了将这条输送清洁能源的“大动脉”按期打通,通过采取在作业点安装摄像头、利用无人机巡航以及与作业队“同吃、同住、同时上下山”等举措,确保了送出线路安全如期完工,为柯拉一期光伏电站投产发电奠定了坚实基础。