項目規模大，海拔高，考驗的不僅是風(fēng)電機組的性能，還對參建企業(yè)的綜合實(shí)力形成一次全面檢驗。
近兩年，青海著(zhù)力創(chuàng )建國家清潔能源示范省，取得了不俗的成績(jì)，可再生能源裝機以及發(fā)電量占比節節攀升，連續創(chuàng )下“綠電7日”“綠電9日”“綠電15日”等全球100%清潔能源最長(cháng)供電紀錄。在這個(gè)過(guò)程中，一批風(fēng)電企業(yè)和項目為此提供了重要支撐。
日前，本刊記者來(lái)到位于青海的國家電投黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責任公司（下稱(chēng)“黃河公司”），實(shí)地探訪(fǎng)了由其投資建設的莫合風(fēng)電場(chǎng)。通過(guò)這座裝機容量達85萬(wàn)千瓦——國內目前單體容量最大的風(fēng)電項目，了解青海的風(fēng)電發(fā)展現狀，以及風(fēng)電在該省創(chuàng )建國家清潔能源示范省中所發(fā)揮的戰略?xún)r(jià)值。
No.1
最大單體風(fēng)電項目，顯現多重意義
盛夏時(shí)節，熱浪席卷我國大部分地區，然而，青海省海南藏族自治州共和縣境內依然涼意陣陣。從縣城驅車(chē)駛向該縣的切吉鄉西北部，沿途皆是茫茫草原。風(fēng)吹而過(guò)，綠草低下了頭，現出一群群慢悠悠吃著(zhù)草的羊群和許多不知名的野生動(dòng)物，一派生機勃勃的景象。不時(shí)出現的大片油菜花，為綠色草原點(diǎn)綴上金黃色調。繼續前行，一臺臺屹立于藍天綠草間的巨大風(fēng)電機組由遠及近地進(jìn)入視野中，緩緩轉動(dòng)的葉輪為寧靜的草原景象增添些許動(dòng)態(tài)之美。這里便是莫合風(fēng)電場(chǎng)的場(chǎng)址區。
據莫合風(fēng)電場(chǎng)升壓站站長(cháng)劉帥介紹，這座風(fēng)電場(chǎng)的總裝機容量為85萬(wàn)千瓦，由多能互補集成優(yōu)化工程40萬(wàn)千瓦項目以及共和45萬(wàn)千瓦項目組成，前者應用了182臺遠景能源制造的2.2MW風(fēng)電機組。2018年12月31日，項目成功并網(wǎng)，鄰近的那仁10萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)也同時(shí)并網(wǎng)，合計投產(chǎn)容量達到95萬(wàn)千瓦，是目前世界上一次性并網(wǎng)容量最大的風(fēng)電項目。
“到2019年6月底，通過(guò)連續數天的觀(guān)察，風(fēng)電場(chǎng)達到95萬(wàn)千瓦的額定出力，日最大發(fā)電量為1121萬(wàn)千瓦時(shí)，標志著(zhù)國內最大單體風(fēng)電項目實(shí)現全場(chǎng)并網(wǎng)發(fā)電。”他補充道。
對于開(kāi)發(fā)商——黃河公司而言，莫合風(fēng)電場(chǎng)投運的另一層更深遠意義在于，促使國家電投集團的清潔能源發(fā)電裝機占比首次突破50%。
黃河公司工程部主任沈德告訴本刊記者，近年來(lái)，國家電投集團確定了建設具有全球競爭力的世界一流清潔能源企業(yè)的目標，持續加大投入。截至2019年7月，該集團的清潔能源發(fā)電裝機超過(guò)7260萬(wàn)千瓦，在總裝機中占50.14%，穩居國有五大發(fā)電集團之首。
而作為國家電投集團旗下新能源發(fā)電裝機占比最高的控股子公司，黃河公司不僅多年穩坐全球裝機規模最大光伏發(fā)電運營(yíng)商的寶座，其已經(jīng)投運風(fēng)電項目也接近200萬(wàn)千瓦。
依托青海省創(chuàng )建國家清潔能源示范省以及國家電投集團打造世界一流清潔能源企業(yè)的有利契機，該公司十分看好青海的風(fēng)電發(fā)展前景。
“青海規劃了海南州和海西州兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級清潔能源基地，并配套建設兩條外送特高壓輸電線(xiàn)路，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)風(fēng)能、太陽(yáng)能資源，這也為我們加快風(fēng)電業(yè)務(wù)布局帶來(lái)機遇。”沈德透露，“黃河公司一直在聯(lián)合科研院所、設備制造企業(yè)開(kāi)展水光風(fēng)儲、‘新能源+畜牧業(yè)’等方面的研究，希望能夠打破目前制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些瓶頸，為公司的未來(lái)儲備技術(shù)。”
No.2
合力破解多個(gè)難題，確保高效施工
從2018年5月開(kāi)工建設至同年12月實(shí)現并網(wǎng)，用時(shí)不到8個(gè)月。復盤(pán)整個(gè)建設過(guò)程，面對諸多不利因素，莫合風(fēng)電場(chǎng)能夠在較短的時(shí)間內并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)屬不易。
記者了解到，莫合風(fēng)電場(chǎng)所在地區的平均海拔在3000米以上，年均溫度低于5攝氏度，風(fēng)力條件不穩定，再加上歷史測風(fēng)數據積累嚴重不足，對選址、施工、運維均造成不利的影響。
青海黃河風(fēng)力發(fā)電有限責任公司黨委書(shū)記、執行董事劉啟棟受訪(fǎng)時(shí)表示，在這種情況下，從制定項目設計方案開(kāi)始，該公司就充分發(fā)揮各個(gè)參建企業(yè)的自身優(yōu)勢，加強多方之間的協(xié)同與合作，不斷優(yōu)化各項工作。
遠景能源作為整機設備供應商，擁有豐富的項目選址和機組選型經(jīng)驗。借助格林威治等自主研發(fā)的智慧風(fēng)電場(chǎng)設計平臺，結合風(fēng)能資源工程師的實(shí)地勘探，這家企業(yè)能夠快速形成項目的整體設計方案，為開(kāi)發(fā)商提供重要參考。
“莫合風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區東西長(cháng)100多公里，南北跨度30~40公里，占地廣；安裝447臺風(fēng)電機組，機位點(diǎn)多，必須從整場(chǎng)的角度考慮機組排布對尾流的影響。普通軟件難以同時(shí)計算如此多的機位，也難做到優(yōu)化排布算法。”遠景能源莫合項目解決方案相關(guān)負責人進(jìn)一步解釋道，“我們運用自主開(kāi)發(fā)的尾流優(yōu)化排布模型進(jìn)行整體規劃排布，通過(guò)調整機位的行列間距、前后排機位的錯開(kāi)比例、機位的排布朝向等關(guān)鍵參數，得到滿(mǎn)足容量要求的尾流最小的排布方式，從而確保發(fā)電量最高。”
建設過(guò)程中，交付是另一個(gè)需要克服的難題。莫合風(fēng)電場(chǎng)安裝的機組數量多，需求時(shí)間集中，這要求設備供應商具備極高的物料齊套準備、生產(chǎn)組織、高效裝配、物流發(fā)運能力。
對此，遠景能源提前規劃供應商的物料產(chǎn)能以及生產(chǎn)基地的安全倉儲能力，派專(zhuān)人駐廠(chǎng)落實(shí)瓶頸物料供應能力，保證生產(chǎn)物料及時(shí)齊套，并根據生產(chǎn)規劃，提前鎖定物流運輸能力。
“為了向西北地區的風(fēng)電市場(chǎng)提供更好的支撐，我們還于2018年11月在青海省海南州共和縣投用了第五個(gè)智能制造基地，為青海等區域定制化提供更高可靠性和更高發(fā)電性能的智能風(fēng)電機組產(chǎn)品。”上述遠景能源負責人指出。
這里值得一提的是，針對莫合風(fēng)電場(chǎng)所在地氣溫、氣壓與空氣密度低，晝夜溫差大，太陽(yáng)輻射強度高，存在雷暴與沙塵暴天氣等特點(diǎn)，遠景能源的技術(shù)團隊運用多年積累的高海拔風(fēng)電開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，對所用機組進(jìn)行了針對性設計，包括加強電氣元件的絕緣性能和冷卻器的通風(fēng)散熱性能。
劉啟棟提供的數據顯示，截至7月24日凌晨，黃河公司所有在運的遠景能源風(fēng)電機組共發(fā)電5.51億千瓦時(shí)，均達到設計水平。目前，黃河公司在青海地區已投產(chǎn)和在建的風(fēng)電項目中，遠景能源供應了接近1/3的機組。
遠景能源相關(guān)負責人告訴記者，對于青海等高海拔地區的風(fēng)電開(kāi)發(fā)，該公司還推出了2.5MW、3.0MW等機型，盡可能幫助開(kāi)發(fā)商提高綜合收益，使其能夠更好地應對競價(jià)時(shí)代的到來(lái)。
將這些機組從生產(chǎn)基地轉移到風(fēng)電場(chǎng)，看似只是一個(gè)簡(jiǎn)單的運輸過(guò)程，但實(shí)際上牽涉到方案制定、多方協(xié)調、安全保障等多個(gè)復雜問(wèn)題。為此，遠景能源加大運力、押運人員的投入，合理規劃路線(xiàn)，使得運輸周期從24天縮短到10天。
然而，等到開(kāi)展施工作業(yè)時(shí)，一個(gè)新情況的出現還是讓黃河公司始料未及。
“第二、三季度是莫合風(fēng)電場(chǎng)施工的最佳時(shí)間，窗口期本來(lái)就短。但去年海南州的降雨量突破了有氣象記錄以來(lái)的極值，并且集中在7—9月。此時(shí)正好進(jìn)入基礎施工階段，這個(gè)過(guò)程要求必須在12個(gè)小時(shí)內連續完成，因此，突發(fā)天氣因素造成的干擾還是比較大的。”回憶起當時(shí)遇到的困難時(shí)，黃河公司工程建設分公司新能源建設部項目經(jīng)理沈元信仍然記憶猶新，“我們通過(guò)制定專(zhuān)項的運行預案，集中了所有參建單位的資源來(lái)保障施工的質(zhì)量和速度。”
遠景能源也積極配合開(kāi)發(fā)商的施工進(jìn)度安排，安排專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員在現場(chǎng)進(jìn)行指導，確保各項作業(yè)嚴格按照標準工藝執行。面對吊裝設備少、天氣狀況不佳等局面，該公司一方面借助自主研發(fā)的新式吊索具，努力提高卸貨、吊裝的效率，以及吊裝的穩定性；另一方面，結合格林威治云平臺的風(fēng)速預測功能，將現場(chǎng)工作安排精細化，最大程度減少天氣影響。
85萬(wàn)千瓦的項目，不到8個(gè)月時(shí)間實(shí)現并網(wǎng)，或許就是各參建方協(xié)作效果的最佳注腳。
No.3
經(jīng)濟和環(huán)境效益，一個(gè)都不能少
目前，莫合風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入到為期5年的質(zhì)保期，其中40萬(wàn)千瓦多能互補項目由黃河公司和遠景能源共同完成運維工作，各項配套設施以及規章制度正在有序完善中。
劉啟棟告訴記者，考慮到區域面積大、裝機臺數多，黃河公司在風(fēng)電場(chǎng)的運維中大力探索推行“無(wú)人值班、少人值守”“集中維檢、區域維檢”模式。“主要是綜合運用多套先進(jìn)的智能化方案代替人工操作，從而有效地減少運維人數，提高工作效率。”
據了解，黃河公司正在積極探索通過(guò)機組在線(xiàn)監測系統實(shí)現全場(chǎng)關(guān)鍵位置的信息快速采集、分析。此外，無(wú)人機、自動(dòng)巡檢機器人也有望得到應用，用于集電和輸電線(xiàn)路、塔筒、葉片、機艙、升壓站的巡檢。
在這方面，遠景能源也努力發(fā)揮自身的優(yōu)勢，提升莫合風(fēng)電場(chǎng)運維的智能化水平。“例如，我們通過(guò)自有的中央監控系統，提前對機組的健康度狀態(tài)進(jìn)行預警；結合孔明風(fēng)功率預測系統，識別出不影響機組安全運行的亞健康故障，有計劃性地選擇在小風(fēng)天氣里進(jìn)行處理。”前述遠景能源相關(guān)負責人說(shuō)。
為了最大程度保證風(fēng)電機組穩定運行，黃河公司還組織設備廠(chǎng)商開(kāi)展專(zhuān)項隱患排查，再加以整改。“對于運行安全，我們首先是高度重視，并且會(huì )積極推進(jìn)相關(guān)工作，把一些能夠預判到、可能會(huì )導致事故的隱患提前全部消滅掉。”劉啟棟介紹說(shuō)。
在采取各種措施確保發(fā)電收益的同時(shí)，黃河公司也十分注重使風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)的環(huán)境綜合效益最大化。
經(jīng)測算，與火電廠(chǎng)相比，莫合風(fēng)電場(chǎng)的年發(fā)電量相當于節約標準煤接近60萬(wàn)噸，減少煙塵約0.76萬(wàn)噸，降低二氧化碳排放達180萬(wàn)噸。
劉帥在與記者的交談中說(shuō)，共和縣的生態(tài)脆弱，一旦破壞，恢復難度非常大。因此，必須從細節處入手做好環(huán)保工作。在現場(chǎng)可以看到，所有的廢水和生活垃圾都定期被送到縣城進(jìn)行處理；廢機油等也會(huì )被統一收集，交由專(zhuān)門(mén)的公司回收。
實(shí)際上，將對當地生態(tài)影響降到最低的原則一直貫穿于莫合風(fēng)電場(chǎng)的開(kāi)發(fā)全過(guò)程。早在前期設計階段，黃河公司就制定了周密的環(huán)保與水保方案，單獨列出相關(guān)投入；施工中，盡可能避免大面積剝離土層表面的草皮；完工后，及時(shí)撒草籽加快植被恢復。
“目前來(lái)看，植被恢復得還不錯，風(fēng)電場(chǎng)所在地區的蓄草量和牲畜數量都沒(méi)少，里面的黃羊、兔子、狐貍等野生動(dòng)物隨處可見(jiàn)。”劉啟棟表示。
沈德認為，“發(fā)展清潔能源，保護好青海的生態(tài)環(huán)境，是央企的社會(huì )責任。開(kāi)發(fā)風(fēng)電項目的一個(gè)關(guān)鍵落腳點(diǎn)就在于推動(dòng)社會(huì )經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展，讓人民過(guò)上高品質(zhì)生活。”
