追风逐日——探访石城子百万千瓦级光伏产业基地
在新疆哈密市北部戈壁深处,一片面积逾24平方公里的蓝色“光伏海洋”正以科技之力改写能源版图。在石城子光伏产业园内,为提升发电效率、保障电站稳定运行,各电站通过技术改造不断提升管理水平。与此同时,园区通过智慧场站建设、设备国产化改造等数字化升级,实现年发电量稳步提升,相当于每年多产出100万千瓦时清洁电力,为“双碳”目标注入强劲动能。
5月26日,在哈密石城子光伏产业园,国家电投集团新疆哈密有限公司石城子光伏电站值班长黄子胤正通过远程管理系统,对距离集中控制室5公里多的光伏电站下发操作指令。作为首批入驻园区的企业,该公司通过智能化建设有效提高了电站运行水平。
“加入智慧场站以后,人员的劳动强度会降低,可以减少值守人员的人数。以前特殊点的巡检,我们每天至少保证两个人同时去巡检,如果有巡检机器人,这个工作就交给巡检机器人了,它不报警的时候就说明运行正常,这两个人可以腾出来去干其他的工作。现在大部分都集中在生产楼内,以后可以把这个点铺到现场里面去,甚至到汇流箱。”黄子胤说。
在园区东北角,工作人员正对已完成技术改造的单晶硅组件进行无人机巡检。随着无人机的引入,现场作业人员的劳动强度降低了50%以上。“利用无人机摄像头,还有巡检机器人,增加巡检的频次,减少人员的工作量。它比人去检测更仔细,我们有的时候会忽略一些灯的信号、开关的位置,有巡检机器人以后,它是把每个灯光信号、每个开关位置都要巡检到,对设备的正常运转能起到一个保障作用,发现异常后会提示告诉你,你可以及时处理。”黄子胤介绍。
面对沙尘暴频发、设备老化的戈壁特殊环境,电站运维正经历“智慧蝶变”。电站已部署12台全天候巡检机器人、8架自动巡航无人机和236个智能摄像头。在集控中心的电脑屏幕上,无人机巡检画面、设备运行参数、气象预警信息实时跳动,构建起覆盖电站的数字孪生系统。新的技术改造正在滚动进行中,为数字化设备推广应用创造条件。
“老旧设备在三年期滚动的技改,今年技术改造主要是现场的汇流箱、通讯设备老旧国产化的改造。通讯恢复了以后,对这现场的技术故障能及时发现、及时处理,提高厂站的设备利用率。我们用国产的设备,用芯片替代它,保证我们的电站网络安全稳定运行。”黄子胤说。
企业实施滚动式技术改造后,372台汇流箱更换为搭载龙芯处理器的国产设备,通讯系统延时从3秒压缩至0.5秒。智慧场站的建设,也为电站精细化管理提供了条件。“在沙尘天气以后,如果电池板比较脏,就及时请队伍来清洗电池板,提高发电效率,由集控中心统一管理,少人值守,至少做到无人值守。在精细化上,我们现场有时候比如说人员紧缺,或者在现场有突发工作的时候,发现故障,及时通知现场处理。”黄子胤表示。
随着精细化运维理念贯穿于电站全生命周期,电站建立了设备健康度评价体系,对每台逆变器、每块电池板进行“数字画像”,依据性能衰减曲线制定个性化维护方案。统计显示,通过预防性检修和预测性维护,设备可用率从96.3%提升至99.1%,相当于每年减少非计划停机损失240小时,发电量提高2%以上。
“让工作更精细、更到位,我们现在每天去处理汇流箱故障,只是人为地到后台去翻看画面,有了智慧场站建设和机器人以后,它会实时地预警,提前做好每天工作规划。”黄子胤说。
随着哈密-郑州±800千伏特高压输电通道的满负荷运行,石城子产业园的清洁电力正跨越2400公里点亮中原大地。排列如军阵的光伏板在烈日下泛着金属光泽。这片年日照时数超3300小时的戈壁滩,如今汇聚了单晶硅、多晶硅、薄膜、聚光四大类光伏发电系统,总装机容量达87万千瓦。今年,随着一批新能源项目陆续并网,在石城子光伏产业基地内,总装机容量将超过180万千瓦,成为名副其实的百万千瓦级光电基地。
当夕阳为光伏矩阵镀上金边,巡检机器人仍在不知疲倦地穿梭。这座戈壁深处的“绿电工厂”,正以科技创新的澎湃动能,书写着中国能源转型的壮美篇章。(田玉 杨宏建)