國(guó)內(nèi)規(guī)模最大可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目投產(chǎn)

發(fā)布時(shí)間:2016-10-10   來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)

  10月10日,肩負(fù)多重使命的西藏雙湖縣13兆瓦可再生能源局域網(wǎng)工程全面投產(chǎn)發(fā)電。這一深深嵌入藏地?zé)o人區(qū)的特殊項(xiàng)目由四部分組成:13兆瓦光伏電站、24兆瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)、1.5公里輸電線路及配網(wǎng)系統(tǒng)。在海拔5000米的苦寒藏北高原,這一組在同類平原項(xiàng)目中“微不足道”的數(shù)字默默刷新著多項(xiàng)中國(guó)乃至世界紀(jì)錄——中國(guó)規(guī)模最大可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目、中國(guó)儲(chǔ)能規(guī)模最大可再生能源項(xiàng)目、世界海拔最高光伏項(xiàng)目。在極大改善當(dāng)?shù)財(cái)?shù)千藏族同胞用電、生活品質(zhì)的同時(shí),這一施工難度超高且無(wú)先例可鑒的高海拔項(xiàng)目在探索獨(dú)立局域網(wǎng)應(yīng)用、完善光伏扶貧模式、檢驗(yàn)設(shè)備可靠性等方面都具有不可替代的行業(yè)價(jià)值。

  三重“最”

  設(shè)立于2012年的雙湖縣位于西藏那曲地區(qū)西北羌塘高原腹地,平均海拔高達(dá)5000米,是中國(guó)最年輕、世界海拔最高的縣級(jí)行政區(qū)。這片遼闊壯美的土地是雪域精靈藏羚羊縱情奔舞的樂(lè)土,但卻非人類的宜居之地——稀薄的空氣、苦寒的氣候、落后的交通,特別是嚴(yán)重不足的電力供應(yīng),將雙湖縣城的3000藏族同胞與現(xiàn)代文明生活隔離開(kāi)來(lái)。

  《中國(guó)能源報(bào)》記者在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)了解到,此前雙湖縣的供電主要依靠數(shù)年前建設(shè)的220千瓦金太陽(yáng)工程,但因后續(xù)運(yùn)維缺失,組件效率、工況大幅下降,導(dǎo)致該項(xiàng)目本就供不應(yīng)求的發(fā)電量逐年遞減,目前在柴油發(fā)電機(jī)的配合下,也只能首先確保政府、學(xué)校、醫(yī)院等公共機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在記者入住的賓館,只在晚間依靠柴油發(fā)電機(jī)提供4小時(shí)左右的照明。

  與此同時(shí),國(guó)家乃至西藏自治區(qū)政府高度重視藏區(qū)邊遠(yuǎn)區(qū)縣的用電問(wèn)題,并提出了“小康電”的發(fā)展愿景,而雙湖縣是首批肩負(fù)“小康電”建設(shè)任務(wù)的縣城之一。

  據(jù)雙湖可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)及承建單位——中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司(簡(jiǎn)稱“西北院”)黨委書(shū)記張現(xiàn)平介紹,距離雙湖縣最近的西藏電網(wǎng)塔架遠(yuǎn)在300公里之外的班戈,考慮到藏區(qū)電網(wǎng)的建設(shè)難度,近幾年依靠大電網(wǎng)徹底解決雙湖用電問(wèn)題幾無(wú)可能。為按時(shí)保質(zhì)完成西藏自治區(qū)政府下達(dá)的年內(nèi)解決雙湖用電問(wèn)題的硬任務(wù),西北院最終確定的解決方案是因地制宜,通過(guò)“光伏+儲(chǔ)能”的可再生能源局域網(wǎng)來(lái)解決雙湖縣的供電難題。

  占地面積400畝的雙湖可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目建于縣城邊上的緩坡之上,為最大程度保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源不受破壞,項(xiàng)目甚至未做場(chǎng)平,密集排列的光伏板之下,淺草叢生,凌而不亂。

  “項(xiàng)目投產(chǎn)將有效提升雙湖縣藏族同胞的用電品質(zhì),電燈、冰箱、酥油機(jī)等常用電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)都不成問(wèn)題。”值得注意的是,盡管絕對(duì)規(guī)模不大,但雙湖項(xiàng)目13兆瓦的裝機(jī)在可再生能源局域網(wǎng)領(lǐng)域已是國(guó)內(nèi)之最,其配套的近24兆瓦儲(chǔ)能系統(tǒng)也刷新了國(guó)內(nèi)同類項(xiàng)目紀(jì)錄,在遭遇極端天氣導(dǎo)致光照缺失的情況下,這套儲(chǔ)能系統(tǒng)可持續(xù)為全縣供電48小時(shí)。除此之外,此前全球范圍內(nèi)也沒(méi)有任何一個(gè)光伏項(xiàng)目海拔達(dá)到5000米的高度。這些不可復(fù)制的亮點(diǎn)在創(chuàng)造行業(yè)標(biāo)桿的同時(shí),也讓雙湖這個(gè)在搜索引擎上信息寥寥的藏北縣城多了一些被銘記的理由。

  多重挑戰(zhàn)

  張現(xiàn)平告訴記者,作為中國(guó)電建集團(tuán)最早進(jìn)藏的設(shè)計(jì)院之一,西北院迄今已有30年援藏史,期間做過(guò)為數(shù)不少的水電、光電勘探設(shè)計(jì)項(xiàng)目,其中包括林芝地區(qū)的4座水電站,但論挑戰(zhàn)無(wú)出雙湖項(xiàng)目之右?!凹幢銖碾娊瘓F(tuán)的維度看,這個(gè)項(xiàng)目也是我們遇到過(guò)的施工條件最惡劣的項(xiàng)目?!?/p>

  雙湖全縣面積接近12萬(wàn)平方公里,其中2/3位于可可西里無(wú)人區(qū),全年無(wú)霜期不足80天,有效施工期集中于每年5—9月。據(jù)中國(guó)電建西北院工程建設(shè)公司副總工程師張群剛介紹,在平原地區(qū),僅建設(shè)13兆瓦光伏項(xiàng)目最快也要3個(gè)月,而雙湖項(xiàng)目的施工期只有4個(gè)月左右,另有儲(chǔ)能系統(tǒng)的工程增量,還要克服運(yùn)輸困難、設(shè)備性能失穩(wěn)、施工人員高反、后勤保障壓力大等一系列不可回避又必須解決的難題。

  記者從拉薩驅(qū)車前往雙湖,600多公里的路程顛簸14小時(shí)才抵達(dá)縣城,而在平原地區(qū),相同路程大概只需6個(gè)小時(shí)。以點(diǎn)及面,不難想象大量大塊頭的項(xiàng)目設(shè)備、物資運(yùn)輸之難。與此同時(shí),由于現(xiàn)有光伏施工建設(shè)、設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)均基于平原項(xiàng)目形成,在自然條件極端惡劣的高海拔地區(qū)運(yùn)作同類項(xiàng)目勢(shì)必遭遇種種“古怪”難題?!氨热缭诟咴貐^(qū)會(huì)出現(xiàn)設(shè)備實(shí)際功率低于設(shè)計(jì)值的‘降容’現(xiàn)象,我們?yōu)殡p湖項(xiàng)目配備的兩臺(tái)900千瓦柴油發(fā)電機(jī)就存在這個(gè)問(wèn)題,后來(lái)專門(mén)委托廠家整體重新設(shè)計(jì)才好使。”西北院市場(chǎng)開(kāi)發(fā)部副主任焦健告訴記者。

  為了適應(yīng)當(dāng)?shù)夭煌瑢こ5臍夂颉⒌乩憝h(huán)境,雙湖項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中隨機(jī)應(yīng)變,采取了一系列技術(shù)創(chuàng)新。“例如項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)前所未有地采用了近10萬(wàn)塊鋰電池,要確保電池性能的一致性非常困難。我們通過(guò)不斷調(diào)試,配置了鋰電池的多級(jí)控制、監(jiān)控設(shè)備,最終成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行?!睆埲簞偢嬖V記者,“另外,項(xiàng)目采用的所有電氣設(shè)備,從箱變、逆變器、配電箱、開(kāi)關(guān)柜、鋰電池到柴油發(fā)電機(jī),都是以集裝箱的形式裝配,這也是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。”

  更大的考驗(yàn)指向了項(xiàng)目一線工程人員。海拔高出拉薩1500米的雙湖夏季空氣含氧量?jī)H為內(nèi)地的40%,冬季更低至30%,這個(gè)深嵌入無(wú)人區(qū)的邊遠(yuǎn)縣城因此被稱為“人類生理極限試驗(yàn)場(chǎng)”。在準(zhǔn)備充分且維持低強(qiáng)度活動(dòng)的情況下,在拉薩無(wú)任何不適反應(yīng)的記者進(jìn)入雙湖當(dāng)日即遭遇胸悶心悸、劇烈頭痛等一系列嚴(yán)重高反癥狀,夜宿雙湖兩晚均無(wú)法入眠,在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)維持高強(qiáng)度工作的一線施工人員所經(jīng)受的生理考驗(yàn)可想而知?!罢介_(kāi)工前,30多個(gè)管理和施工人員進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng),第二天一半的人因高反嚴(yán)重?zé)o法堅(jiān)持,被迫撤回拉薩?!睆埇F(xiàn)平告訴記者,“現(xiàn)在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)一共160多人,有情況還是會(huì)隨時(shí)送下去。”

  在此背景下,為確保工程人員人身安全,西北院斥資200余萬(wàn)定購(gòu)了一臺(tái)可同時(shí)容納10人的高壓氧倉(cāng)。據(jù)記者了解,同樣的設(shè)備在西藏屈指可數(shù)。

  在后勤保障方面,西北院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)遭遇的挑戰(zhàn)不亞于施工本身?!罢?qǐng)個(gè)廚師都費(fèi)勁得不行,雙湖條件太苦了,開(kāi)多少錢都沒(méi)人愿意來(lái)?!蔽鞅痹狐h群工作部高級(jí)主管李衛(wèi)華向記者舉例,“最后只能拜托項(xiàng)目上的司機(jī)師傅不忙的時(shí)候客串大廚兼采購(gòu)?!?/p>

  但這些單拎出來(lái)都足以導(dǎo)致工程失敗的不利因素并未壓垮項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。從5月1日正式開(kāi)工算起,西北院僅用4個(gè)月時(shí)間即成功完成了這個(gè)超高難度的項(xiàng)目。

  樣板工程

  盡管我國(guó)已在“十二五”末全面解決了“無(wú)電人口”的用電問(wèn)題,但供電品質(zhì)低下的問(wèn)題仍在困擾我國(guó)大部分尚未與主電網(wǎng)相連的邊遠(yuǎn)區(qū)縣,雙湖只是典型地區(qū)的一個(gè)典型案例。也正因此,國(guó)家和西藏自治區(qū)政府均對(duì)雙湖可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目寄予厚望,希望它能夠成為解決西藏乃至全國(guó)其他偏遠(yuǎn)地區(qū)供電問(wèn)題的一個(gè)樣板工程。

  據(jù)記者了解,在建設(shè)雙湖項(xiàng)目的同時(shí),西北院同期還承擔(dān)著西藏改則、尼瑪兩縣同類可再生能源局域網(wǎng)項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)任務(wù)。在焦健看來(lái),西藏70多個(gè)縣中“至少有10個(gè)縣能夠完美復(fù)制雙湖項(xiàng)目”,此外“我國(guó)西部偏遠(yuǎn)山區(qū)乃至離岸海島也有采用相同解決方案的潛力”。

  作為我國(guó)距離太陽(yáng)最近的地方,西藏的光照資源冠絕全國(guó)——年均日照時(shí)間超過(guò)3000小時(shí)以上,年輻射量可達(dá)6000-8000兆焦耳/平方米,幾乎是同緯度平原地區(qū)的兩倍。從資源分布看,西藏的光照資源自北向南、從西向東呈現(xiàn)衰減之勢(shì),供電問(wèn)題集中的藏北那曲、阿里恰處藏區(qū)光照資源最為豐富的地區(qū),開(kāi)發(fā)應(yīng)用可再生能源局域網(wǎng)的潛力巨大。

  與此同時(shí),今年4月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)務(wù)院扶貧辦等五部門(mén)聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于實(shí)施光伏發(fā)電扶貧工作的意見(jiàn)》,詳列全國(guó)471個(gè)重點(diǎn)光伏扶貧縣、區(qū)名單,其中西藏自治區(qū)共計(jì)74個(gè)縣、市進(jìn)入名單,成為全國(guó)各省區(qū)之最,再次證明了西藏開(kāi)發(fā)利用光伏的巨大潛力。

  可以預(yù)見(jiàn),高起點(diǎn)、高難度的雙湖項(xiàng)目成功投產(chǎn)后,將成為后續(xù)藏區(qū)同類項(xiàng)目“復(fù)刻”、借鑒的模板工程,具有不可估量的行業(yè)價(jià)值。

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