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2023-01-31
我國首個超高海拔光法實證基地投產(chǎn)：解鎖青藏高原太陽能？
更新時間：2022-10-17 15:08:28作者：智慧百科
【文/觀察者網(wǎng) 李澤西】
14日，在四川甘孜州西南部高原上，我國首個超高海拔光伏實證基地——四川甘孜興川實證光伏電站——開始并網(wǎng)發(fā)電，正式投產(chǎn)。
興川實證光伏電站（圖源：國家電投四川公司）
該基地位于海拔3900米至4500米的四川甘孜州頂貢大草原，由國家電投集團四川電力有限公司（簡稱“國家電投四川公司”）建設(shè)；超高海拔一般定義為海拔3500米以上。這個項目總投資約32億元，占地面積約13650畝，將分兩期全容量投產(chǎn)；全容量并網(wǎng)后，項目總裝機容量600兆瓦，年平均發(fā)電量約12.68億度，是四川全省2021年用電量的0.4%，即32萬人的平均用電量。
紅標為興川實證光伏電站位置
據(jù)國家電投四川公司黨委書記、董事長周慶葭介紹，“不同于單純的光伏電站，光伏實證基地就像是光伏行業(yè)的‘百科全書’”，其更深遠的價值是探索光伏技術(shù)發(fā)展、提高光伏發(fā)電的效率與性價比。興川電站建設(shè)了光伏組件、逆變器等5個實證實驗區(qū)，可以綜合對比分析127種光伏技術(shù)組合。
據(jù)《四川日報》報道，周慶葭還表示，公司已著手設(shè)立院士工作站，將組建專業(yè)研究團隊，建立分析模型，實時對海量、多維度的大數(shù)據(jù)進行分析研究。同時，實證試驗數(shù)據(jù)將向能源主管部門和行業(yè)研究機構(gòu)共享，這些試驗數(shù)據(jù)將有利于整個光伏行業(yè)技術(shù)進步和創(chuàng)新發(fā)展。
除了技術(shù)組合方面的實證，實證基地還將開展“水光儲多能互補”實證、“源網(wǎng)荷儲一體化”實證、“光伏+生態(tài)修復(fù)”實證，帶動鄉(xiāng)村振興、生態(tài)治理、綠色交通等產(chǎn)業(yè)集群實證方案落地。
該項目針對甘孜州高原草地生態(tài)現(xiàn)狀，利用光伏組件“可遮陰、能集水”的特性，調(diào)整光伏板的高度，選取最有利的組件布置方案，搭建科技支撐示范試驗平臺，篩選出適宜高海拔草場生長的優(yōu)質(zhì)牧草品種，打造“牧光互補”示范區(qū)。
項目還將通過配套蓄水灌溉系統(tǒng)，針對不同程度的退化草場，采取分類治理措施，量身定制集“發(fā)電、集水、儲水、灌溉、種植”于一體的光伏生態(tài)系統(tǒng)，形成甘孜地區(qū)“光伏+生態(tài)治理”的示范。
興川實證光伏電站實現(xiàn)“牧光互補”（圖源：央視新聞）
據(jù)四川省政府國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會網(wǎng)站介紹，國家電投四川公司按照“電為核心、水新并舉、清潔發(fā)展”思路，圍繞建設(shè)區(qū)域一流清潔能源企業(yè)的發(fā)展目標，致力于四川及周邊區(qū)域水電、新能源等清潔能源開發(fā)，并將產(chǎn)業(yè)發(fā)展延伸至綜合智慧能源等新業(yè)態(tài)，形成了以光伏產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、甘孜州超高海拔多能互補藏區(qū)扶貧示范基地為引領(lǐng)，阿壩、涼山、黔北三個百萬千瓦清潔能源基地為依托的“1+3”發(fā)展格局。
目前，該公司正開展甘孜州超高海拔多能互補藏區(qū)扶貧示范基地規(guī)劃，探索國家高原深度貧困藏區(qū)扶貧發(fā)展新模式，推動國家電投集團在川光伏產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；?、基地化轉(zhuǎn)型發(fā)展。同時，國家電投四川公司正在規(guī)劃建設(shè)國家電投集團成都新能源生產(chǎn)運營中心，中心將設(shè)置在四川省天府新區(qū)，對四川境內(nèi)新能源項目生產(chǎn)運營實行集中控制的專業(yè)管理模式，并逐步實現(xiàn)水電、綜合智慧能源等全產(chǎn)業(yè)集控管理。
興川電站位于青藏高原東部。放眼未來，青藏高原開展各類新能源項目，尤其是光伏項目的潛力巨大。根據(jù)太陽能資源評估咨詢軟件“SolarGis”，我國人口聚集的東南部地區(qū)由于陰雨天氣頻繁，光伏發(fā)電潛力較低，四川盆地西部更是每平方米最多只有800多度光電。然而，翻過岷山山脈，興川電站所在位置的太陽能潛力就翻了一倍。
青藏高原光伏發(fā)電潛力巨大（圖源：“SolarGis”）
再往西看，西藏西部的太陽能潛力更大，在全球范圍也僅次于地球“旱極”，南美洲西部的阿塔卡馬沙漠。在2021年，中國氣象局公共氣象服務(wù)中心對西藏太陽能資源進行了評估，發(fā)現(xiàn)全區(qū)年太陽能輻射總量相當于2400億噸標準煤，等于每年燃燒的煤炭量的50多倍。
放眼全球，青藏高原光伏發(fā)電潛力令人矚目（圖源：“SolarGis”）
在這種光伏發(fā)電潛力極高的區(qū)域建設(shè)光伏發(fā)電站可謂“事半功倍”，相當于安裝了一個太陽能電池就能產(chǎn)生其他地區(qū)多個太陽能電池才能產(chǎn)生的電力。
山地光伏已成為行業(yè)內(nèi)創(chuàng)新和關(guān)注的焦點，但超高海拔、山地氣候?qū)υO(shè)備運行效率、設(shè)備絕緣性能、儲能設(shè)備保溫性能均有影響。興川電站填補了我國光伏實證基地在超高海拔、中緯度地區(qū)的空白，為川藏高原地區(qū)以及國內(nèi)相似場景地區(qū)的光伏建設(shè)提供了有益參考和借鑒。
國家電投四川公司工程部副主任吳穹介紹，超高海拔山地進場道路條件復(fù)雜，物料搬運難度大；氧氣稀薄，晝夜溫差大，人員效率、機械效率均有所降低。同時，工程建設(shè)期間面臨高溫、疫情、地震等多重考驗。該項目利用國家電投供應(yīng)鏈優(yōu)勢，通過跨區(qū)域供貨平衡，加大光伏組件、支架等關(guān)鍵設(shè)備的供貨協(xié)調(diào)，同時克服疫情影響，加大設(shè)備運輸協(xié)調(diào)力度，確保設(shè)備供貨進度，得以提前兩個月投產(chǎn)，從2021年12月14日開工，僅花10月完成。
相較同樣干燥的內(nèi)蒙古、新疆等地，青藏高原太陽能資源更為豐富的原因在與其更為靠近赤道，同時有喜馬拉雅山脈阻隔印度洋的水汽，又空氣相對稀薄，大氣層對陽光直曬的干擾較小。這也是安第斯山脈上的阿塔卡馬沙漠光伏發(fā)電潛力極為雄厚的主要原因。
然而，我國目前大多光伏電站卻處于光伏資源略為遜色的新疆、內(nèi)蒙古、乃至更為遜色的中東南部地區(qū)。之所以尚未大規(guī)模利用以西藏西部為主的豐富光伏資源，在于電力運輸?shù)睦щy。
不過，這些困難正逐步得到化解。在2011年，被譽為“電力天路”的青藏聯(lián)網(wǎng)工程建成投運，通過至少220千伏的電網(wǎng)允許西藏出口電力；至2022年，該電網(wǎng)已累計輸電超過150億度電。
西藏阿里聯(lián)網(wǎng)工程“崗巴羊”景觀塔（圖源：國網(wǎng)西藏電力有限公司）
此外，我國還在建設(shè)大力特高壓輸電項目，以進一步擴大“西電東送”規(guī)模。特高壓，指至少800千伏直流電和至少1000千伏交流電的電壓等級，通過高壓輸電降低途中電量損耗。目前，單四川就有6條特高壓工程，包括向家壩-上海、溪洛渡-浙江、錦屏-江蘇、雅中-江西、白鶴灘-江蘇特高壓工程，以及即將投產(chǎn)的白鶴灘-浙江特高壓工程。
有了“送電”的渠道，青藏高原也開啟了電力出口時代。在2020年，全球海拔最高、裝機容量最大的光儲一體化項目之一，西藏猛獅峰谷源崗巴縣40兆瓦并網(wǎng)光伏儲能電站項目在海拔4700米的崗巴成功并網(wǎng)發(fā)電。
不過，在開展“西電東送”的同時，也應(yīng)保障當?shù)仉娏┙o。四川省目前的特高壓項目都是直流，點對點輸送，“就像一列直達列車，中間不能上下”，使得四川在今年夏季出口電力的同時自身缺電。對此，我國西南地區(qū)首個特高壓交流工程——國家電網(wǎng)有限公司川渝1000千伏特高壓交流工程在9月29日正式開工，預(yù)計2025年夏季前投運，具備延伸、拓展的功能，可接入當?shù)仉娋W(wǎng)。
四川已投產(chǎn)的特高壓工程（圖源：國家電網(wǎng)四川電力）
據(jù)周慶葭介紹，興川電站產(chǎn)生的電力在未來將接入川渝特高壓交流環(huán)網(wǎng)，電力均在川渝電網(wǎng)消納，將為成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設(shè)提供源動力。隨著我國電網(wǎng)的不斷升級拓展，光伏技術(shù)不斷提高，青藏高原的豐富光能資源唾手可及。