探访全球最大农光互补电站:华为智能光伏助力 减少200万吨碳排放

时间:2022-11-06 08:45:36 | 浏览:214

从银川出发,一路向东,跨过黄河,在千沟万壑的土坡中,成千上万片太阳能光板忽地映入眼帘,像一片蓝色的海洋,波光粼粼。走近一看,有农民在春耕劳作,原来光伏板下种有枸杞,正是修剪旁枝时节。 这便是全球最大单体农光互补电站——宁夏宝丰农光一体光伏电

从银川出发,一路向东,跨过黄河,在千沟万壑的土坡中,成千上万片太阳能光板忽地映入眼帘,像一片蓝色的海洋,波光粼粼。走近一看,有农民在春耕劳作,原来光伏板下种有枸杞,正是修剪旁枝时节。

这便是全球最大单体农光互补电站——宁夏宝丰农光一体光伏电站。这里曾是一片荒漠,如今“板上发电,板下种枸杞”,荒漠成了“绿草原”“蓝海洋”。

资料图:全球最大单体“枸杞+光伏”农光互补电站

与传统光伏电站不同的是,这座光伏电站背后有云、计算等ICT技术以及无线宽带系统、无人机巡检、智能光伏云等智能化运维手段的加持。电站在建设之初,从长远和综合效益考虑,采用了最高效的单晶硅组件和最先进的华为智能光伏解决方案,智能组串逆变器与带倾角平单轴自动跟踪技术相结合,较传统光伏电站,发电量和运维效率均有大幅提升。截至2020年12月底,较传统煤电站,该电站累计减少二氧化碳排放204.7万吨,相当于新种植约8901万棵树。

荒漠上建起枸杞+光伏电站

站在高处,这片光伏基地一眼望不到边;走在田间,一排排修剪整齐的枸杞即将发芽。很难想象这片生机勃勃的园区,7年前曾是一片荒漠,“千沟万壑、植被稀少”是当时的写照。

资料图:治理前的地貌

2014年,为响应国家生态文明建设号召,银川开始对黄河东岸荒漠化土地,进行可持续生态治理。“当时沙子大的很,人眼都睁不开”,早期就参与了这片土地荒漠化治理的农民杨柱生告诉记者,“最开始是种植苜蓿,先防风固沙,改良土壤”。

土壤得到改良后,宁夏特色农作物枸杞在这里生根发芽。为了最大化综合利用土地资源,2016年,成片的枸杞上方又铺设了光伏板,“枸杞+光伏电站”一地多用的特色产业模式诞生。在当地人看来,光伏是未来发展的趋势,而这里太阳光资源又非常丰富,农光互补电站不仅能最大化复合利用土地资源,还有利于节能减排,能够持续有效改善这里的生态环境。

结果证明,光伏电站的铺设,不仅创造了更高的经济价值,也对环境产生了积极影响,既挡风又保墒。据统计,该区域植被覆盖率从30%提升到了85%。

电站工作人员介绍说,宝丰正通过大力发展新能源产业,用新能源替代化石能源,解决了部分社会用电,减少了火力发电的用量,实现了节能减排,可持续改善生态环境;同时把部分的太阳能发电通过电解槽制成了“绿氢”,实施了全球最大、技术领先的“国家级太阳能制氢示范项目”,可用“绿氢”替代化石原料,生产高端化工产品和新材料,真正实现了“农、光、化”一体化深度融合、协同发展的新模式。

带动搬迁移民就业、留住返乡大学生

资料图:正在采摘枸杞的农户

杨柱生,2014年从西海固贫困地区搬迁至附近村的移民,与妻子在这片枸杞地务工已经6年多。在西海固一年没什么收入,如今一年收入八九万。对于未来,杨柱生充满信心,“这么大一片地,不怕没活干”,他还告诉记者,在光伏板下干活更舒服,“没那么晒,好多人喜欢在这里干”。

赵元宵,宁夏农学院毕业,负责指导农民种植、修剪枸杞等,他坦言在这里工作,待遇在同行业里是比较高的。

打理枸杞的农户与技术指导员

陈思康,在北京上完大学后于2013年回到家乡,筹建电厂时就在这里工作,负责电站的建设与后期运维。与传统电站运维不同的是,不用每天风吹日晒在光伏板中穿梭检查。因为有智能光伏解决方案,他坐在办公室或在户外手持无线通讯设备,可以随时随地掌握每一组串光伏板的发电和运行情况,一旦出故障可以直奔故障区,大大提高了运维效率。

据了解,这座“枸杞+光伏”农光互补电站,因每年的光伏板清洗,枸杞地的除草、抹芽、修剪、施肥、采摘,每年用工约8万人次,每个农户从中可增加收入4万多元,为附近农民增收致富提供了渠道。

“要建就选最好的方案与设备”

在这样恶劣的风沙条件下建这么大的光伏电站,要确保长期稳定运行,让其最大化发挥生态价值、经济价值与社会价值,对技术的要求自然更高。

资料图:技术加持下,光板可以向向日葵一样随着光转动

“要建就选最好的设备”,电站相关负责人告诉记者,光伏电站最核心的设备就是太阳能光板和逆变器,经过多轮考察调研和技术对比,果断选择了业内高效的单晶硅组件和华为智能组串逆变器,以及整套华为智能光伏解决方案。据了解,如此大规模的智能化、跟踪式光伏电站在全球来看也是领先,从运行效果看,不仅实现了高效发电、智能运维的目标,故障率也远低于固定式电站。

华为智能光伏解决方案的优势是什么?核心在于融合了AI、云、计算等数字信息技术与光伏跨界深度融合,让电站变得智能,从而带来三大价值:第一,提升发电量;第二,提高运维效率;第三,在各种恶劣电网环境下确保稳定并网运行。

在现场,记者看到太阳能光板可以随着光转动,向向日葵一样。“华为智能光伏解决方案,是基于组串逆变器的精细化管理,通过多路最大功率点跟踪(MPPT)技术,与平单轴自动跟踪技术天然完美匹配,让每一串太阳能组件通过智能算法找到最佳角度,能最大化地确保光板吸收每一缕阳光”,华为智能光伏技术专家严剑锋告诉记者,较传统光伏电站,使用华为智能光伏解决方案,发电量有了大幅度提高。

资料图:华为智能逆变器

每隔几排光伏组件,都能看到一个白色盒子,上面醒目地标有组串方位,低调地印着“华为logo”。这便是华为智能光伏解决方案的大脑——智能组串式逆变器,一个逆变器联接约160块太阳能光板。逆变器是将光伏太阳能板产生的直流高压电转化成交流电的核心电力转换设备。“传统电力转换是一个哑设备,只是一个电力转换,我们通过数字化、信息化技术,把逆变器从哑设备变成了电站子阵的大脑”,严剑锋进一步解释,它可以通过传感器将整个电站运行情况传到云端,再通过大数据分析和算法,为电站运维作出精准的诊断与指导,从而实现精细化管理,“精细化程度越高,数字化程度越高,越便于实现智能化”。基于智能组串式逆变器这个“大脑”、后台运维系统和无线移动设备等一整套智能光伏解决方案,坐在办公室即可看见每一组串光板的发电情况、是否正常、哪里出了故障,实现了智能化运维,极大提高了运维效率。现在电站只需30个运维人员,每年运维人工成本节省达360余万元。

能发电只是电站产生经济效益的第一步,还要能并网并传输出去。光伏电站往往建在相对偏远的地方,电网架构相对薄弱,弱电网情况下能不能成功并网,且保持稳定,是考验光伏逆变器并网能力关键的一点,“我们通过算法,不仅使新能源并上网,还要持续提高并网的稳定性,从适应电网走向增强电网,尤其在弱点网情况下保证新能源并上网”,严剑锋告诉记者。2020年9月,华为助力全球最大的2.2 GW单体光伏电站青海省海南州特高压项目成功并网。

智能光伏落地多场景应用 加速碳中和

2050年实现碳中和,是当今世界最为紧迫的使命。中国政府在第七十五届联合国大会上作出承诺,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。中央财经委员会第九次会议指出,“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,要控制化石能源总量,构建以新能源为主体的新型电力系统,要推动绿色低碳技术实现重大突破。这意味着光伏产业迎来了历史性的发展机遇,也意味着加快数字化技术助力新能源成为主力能源十分迫切。

面向碳中和的全球趋势,面向零碳发展的“星辰大海”,华为数字能源产品线总裁周桃园日前表示,华为将持续加大研发投入,与广大合作伙伴一起联合创新,让绿电走进千家万户、千行百业,加速碳中和。

据了解,华为智能光伏全球累计发货超160 GW,广泛应用于60多个国家,服务于教育、医疗、体育、交通、农牧渔、现代化制造等多个行业,累计生产3000亿度绿电,减少二氧化碳排放1.48亿吨,相当于种植了2亿多棵树。目前,华为智能光伏已在北京大兴国际机场、亚洲最大高铁站雄安站、上海地铁龙阳路基地等多个重大交通枢纽投入使用,打造了“光伏+交通”的应用场景。还与合作伙伴共同打造了包括内蒙古包头采煤塌陷区100MW光伏领跑者项目、湖南湘江新区“光伏+污水厂”循环利用模式、山东滨州“光伏+养鱼”的渔光互补模式等多个成熟应用场景。

“枸杞+光伏,真真是给这片荒漠披上了绿装,还给我们带来了一片海洋”,脚踩在枸杞地里的赵元宵,抬头仰望着光伏板,憨厚地笑了。

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