青海省共和縣塔拉灘，深藍色的光伏板連成一片“綠洲”。45公里外，便是黃河“龍頭”電站——龍羊峽水電站。330千伏電壓等級輸電線路連接著彼此，形成全球最大的“水光互補”項目。
水電與光伏發電的結合給高原增添了一抹亮色。近日，記者走進國家電投黃河公司，深度了解水電與光伏發電的友好互動。
首創“水光互補”模式
作為三江源頭，青海省素有“中華水塔”之稱，僅黃河上游水電資源理論蘊藏量就達2187萬千瓦，約占全國的3%。同時，青海省也有大片荒漠，平均海拔在3500米以上，年輻射總量大于6800兆焦耳/平方米，是太陽能資源的“聚寶盆”。
龍羊峽、拉西瓦、李家峽……黃河公司在黃河上游已建有17座水電站，水電裝機1083萬千瓦。2010年后，該公司又緊抓機遇，開始建設光伏電站。截至目前，已建成投產37座光伏電站，總裝機388萬千瓦，是目前全球最大的光伏電站運營商。
“水電具有強大的調節性能，而光伏發電卻具有間歇性、波動性、隨機性。我們就想通過水輪機改善光伏發電的性質。”黃河公司董事長、黨委書記謝小平表示。
據了解，黃河公司主導相關科研院所，共同研發了水光互補協調運行控制系統，在龍羊峽水庫附近建設850兆瓦“水光互補”光伏電站，將不穩定的光伏發電，轉換為安全、穩定的優質電源。
黃河公司海南新能源發電部副總經理李炬介紹，龍羊峽水電站安裝了4臺320兆瓦水輪發電機組，正常蓄水位2600米，庫容247億立方米，調節庫容為193.5億立方米，是調節性能優良的多年調節水庫。
“我們對水輪機自身特性進行測試、對水輪機監控系統進行改造，當光伏電站的光信號送到水電站的監控系統，被監測到以后，監控系統會自動調節水輪機的調速器，調節水電站的發電出力。”謝小平說。
850兆瓦光伏電站像一個“虛擬水電機組”，以水電、光伏兩個電源組合的電量，通過龍羊峽水電站的送出通道送入電網，使龍羊峽水電站送出線路年利用小時由原來運行的4621小時提高到了5019小時，減少投資、設備和棄光的同時，大幅提高了水電站的經濟效益。
智能創新打通產業鏈
一條大河、一片荒漠，黃河公司建成了世界最大的“水光互補”光伏電站，填補了國際大規模水光互補關鍵技術的空白，其光伏發電產業也走在了世界前列。然而，規模發展之外，智能化、經濟性也是水光互補電站優質發展的必然要求。
百兆瓦級的光伏電站一般有40萬塊組件，長期運行中可能出現熱斑、隱裂，人工很難排查。針對光伏電站規模化中建設運維中存在的問題，黃河公司將數字信息技術、互聯網技術與光伏發電技術相融合，應用4G網絡、智能手持終端、手機APP軟件、數字信息等技術，實現“互聯網+光伏”的智能光伏電站與大數據分析，光伏電站實現“系統融合，集中控制，遠程診斷，實時維護”的智能管理模式，顯著提升了發電量和光伏電站的運營管理效率。
從單一的光伏發電企業，到率先在國內實現多晶硅制造、太陽能電池及組件，再到光伏發電一體垂直，黃河公司走上了一條技術提升、成本不斷降低的協同光伏全產業鏈之路。
“年產2500噸電子級多晶硅、800兆瓦太陽能電池、400兆瓦組件、1.2億片硅片項目，這些數字見證著黃河公司光伏產業的發展。”黃河公司新聞中心副主任唐婧告訴記者。
綠色開發保護生態
三江源頭，綠色是不變的主題，也是能源資源開發和效益衡量的準則和標尺。
工程建設之初，黃河公司在與施工單位簽訂合同時，特意將環境保護條款列入其中，對工程垃圾回收、重新利用等作出統籌安排。同時，現場開挖后將土回填、播撒草種，將現場破壞程度降至最低，草場經過生長修養期，原有地貌得到恢復。
龍羊峽水光互補電站地處高寒干旱沙質草原，時常受風沙侵蝕，草原沙化嚴重。為此，黃河公司開展了電池組件行間無灌溉植被恢復試驗，以利于原生牧草的生長，發展畜牧業；開展滴灌、微噴灌等節水灌溉技術，種植優良牧草和經濟作物，使荒漠化的土地資源得以高效利用，恢復生態環境。
據了解，龍羊峽水光互補光伏電站一年發電14.94億千瓦時，對應到火力發電相當于一年節約標準煤18.356萬噸，減排二氧化碳約48.09萬噸、二氧化硫1560.56噸、氮氧化合物1358.34噸。
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