用世界级技术应对世界级难题
来源：中国能源新闻网 时间：2024-09-09 14:23
——华为助力雅砻江流域水风光一体化基地高质量开发
穆述
山峦雄伟、草原辽阔的川西，不仅有令人陶醉的自然美景，也有栉比鳞次的人造奇迹——全球最大、海拔最高的数字化水光互补光伏电站。它就是我国九大清洁能源基地之一的雅砻江流域水风光一体化基地标志性项目——柯拉一期光伏电站。
全球最大、海拔最高的水光互补电站——雅砻江柯拉一期光伏。
截至目前，该基地已投产装机接近2100万千瓦，为四川电力保供发挥了“压舱石”作用。
应用世界级技术应对世界级难题，通过数字化、智能化实现电站全生命周期的高质量发展，雅砻江柯拉一期光伏电站的“成长”经验成为全球流域型清洁能源基地建设可借鉴、可复制、可推广的示范样本。
这是新时代，实现“双碳”目标谋篇落子的大胆探索，也是作答可再生能源大规模高质量发展中国之问，世界之问，时代之问，在关键之处的雄浑落笔。
8月22日至24日，以“碳路中国 光生万物”为主题的2024数字化清洁能源大基地高峰论坛展示了雅砻江流域水电开发有限公司（以下简称“雅砻江公司”）携手华为数字能源技术有限公司（以下简称“华为”）在清洁能源大基地领域共建电站数字化、智能化的最新联创成果，并发布了《清洁能源大基地数字化技术白皮书》（以下简称《白皮书》）。
这是中国人在海拔4600米的川西大地上，以数为基，以智增效，为国家乃至全世界清洁能源发展贡献出的一份独具智慧的中国方案。
雅砻江柯拉一期光伏电站场址最高海拔4600米。
新时期呼唤新理念新模式
水电水利规划设计总院副院长赵增海指出，新能源大型风光基地“三位一体”规划建设，要求风光资源、调节支撑电源、输电外送通道要协同发展。他表示，新时期要实现“双碳”目标，需要用新理念新模式来推动可再生能源大规模高质量发展。
雅砻江流域水风光一体化基地坐落于高原地区。而高原场景是所有场景中地势最复杂、环境最恶劣的场景之一。复杂的地貌、恶劣的气候和海量的发电设备不仅使得电站运维问题逐渐突出，也为电站的合理规划设计、高质量建设、稳定并网、高效运行、安全运营等带来了新的挑战。
针对清洁能源大基地建设与运行运维中的挑战，华为致力于将数字化技术融入光伏电站，推动清洁能源大基地从智能运维迈向全生命周期的“自动驾驶”新阶段。
数字化则可以在电站设计、电站建设、电站运维和电站运营四大阶段起到关键作用。其中包含工程探勘、仿真设计、施工进度管理、工程质量管理、工地安全管理、设备运维管理、电站运行保障、电站智能控制、多能协同、辅助决策、场站运营管理等多个方面，贯穿电站的全生命周期。
雅砻江公司与华为共同成立联合创新中心，以柯拉一期光伏电站、扎拉山光伏电站等为实践，通过联合攻关、协同创新，共同推进清洁能源大基地智能设计、智能建设、智能运维、智能运营等关键技术的研究。
双方在业内首次提出光伏电站“规—建—维—营全生命周期数字化”概念，依托基地打造科技创新高地，构建“规建维营”全生命周期数字化解决方案。
一方面，主动践行“双碳”目标，成功落地雅砻江柯拉一期光伏电站。另一方面，推进大基地电站数字化转型，通过融合信息流与能量流，并深度运用智能化技术赋能电力行业，助力打造能源大基地新质生产力。
数字化催生新质生产力
在电站设计阶段，雅砻江公司与华为通过利用3D建模和设计软件等进行选址、建模、绘图和模拟等，可以提升选址精准度，简化选址流程。同时帮助运维人员提升设计效率、减少设计错误，实现高质量建站。
在工程建设阶段，雅砻江公司与华为携手创新，联合解决方案生态伙伴一起设计、开发并在扎拉山光伏电站首次部署了智能工程管理平台解决方案。厘米级的实景建模引擎帮助还原了电站的三维地貌，在线进行施工进度跟踪，智能识别错建、漏建情况；通过高精度的倾角/垂直度识别算法对桩基和组串的施工质量进行监测，开发并调优算法，当前准确率达99%，可以帮助客户避免30%~40%的施工误差，提升建站质量与电站发电效率。
光伏运维是保证光伏电站正常运转的关键环节。华为与生态伙伴一起，为雅砻江柯拉一期光伏电站打造了一个覆盖端到端流程的“智能运维驾驶舱”。以华为智能光伏电站管理系统为站内数据底座，负责场站内的发电、告警数据收集，并通过离散率分析、智能IV诊断、智能融合诊断技术对电站进行全面诊断。将告警和诊断信息上送至解决方案生态伙伴的集维系统的故障池中，由系统对故障运维的经济性进行分析并根据优先级和分布自动规划运维路线。通过路网建模绘制的站内导航系统，可将运维人员快速引导至故障设备。同时，该系统可以联动工单系统，实现故障闭环。
运维人员在柯拉一期光伏电站现场。
在长达25年的电站生命周期内，电站会面临自身效率衰减、电网消纳困难、设备安全问题等多方面的挑战。除了做好运维消缺工作，减少电站带病运行之外，通过吸收先进的数字化、智能化的技术，促进电网消纳、提升全生命周期发电量、提高电站安全性也至关重要。雅砻江柯拉一期电站项目部署了PR深度分析系统，该系统不仅可以呈现整站及单个子阵的发电效率，还通过分析各部件发电数据，给出包括组件损耗、低效设备损失、直流线缆损耗、箱变损耗、交流线缆损耗、设备故障损失、积灰/冰雪损失等在内的13类发电损失，可以通过PR看板直观看出对电站发电损失的分布，快速识别最影响发电的问题。不仅辅助运维人员制定运维计划，改善柯拉一期光伏电站的发电效率，还可以通过未来和其他电站的横向比较，帮助客户获得建站和设备选型经验，使能客户可持续、高质量建站。
雅砻江柯拉一期光伏电站运用无人机自动巡检。
同时，柯拉一期光伏电站也是“水光互补”电站。光伏发出的电通过500伏输电线路接入两河口水电站，与水电站“打捆”输出稳定电源。光电与水电“夏季丰水期、冬季枯水期”特点形成天然互补，经济效益最大化，但这也对光功率预测的准确度提出了更高的要求。为了解决这个问题，华为创新性地将气象大模型应用在了光伏领域，并将气象模型的网格精细化，使其更符合光伏场站局部的气象状况。同时通过将数据治理和模型自更新技术与AI算法结合，开创了更为精准的辐照转功率技术。大模型+AI，使场站的短期光功率预测准确度平均值达到90%以上，显著减少了光功率预测精确度低于85%的情况，减少考核电量，提升电站收益，实现更高效的水光互补。
共同迎接更加绿色、智能的未来
光伏电站在过去的十年中逐步从基础的数据监控收集，走向了智能分析与策略优化。从单设备、单场站的运维消缺走向了多场站、集中化的营维管理。然而，迄今为止的发展仅仅是数字化、智能化的开端。
未来的光伏电站将是全生命周期数字化的电站，数字化、智能化、无人化是其核心特征。它可以更好地与电网、其他能源及用户需求协同，形成一个高效、灵活、可持续的能源生产和供应系统，在全球能源结构转型中扮演更加关键的角色，为推动全球能源革命和应对气候变化作出积极贡献。
雅砻江流域水风光一体化基地的建设是四川省乃至全国清洁能源发展的重要里程碑。通过数字化技术的赋能和创新合作的推动，雅砻江流域正逐步构建起一个绿色、低碳、高效的能源生态系统。
为进一步推进深度合作，峰会期间，雅砻江公司还与华为共同举行了“雅砻江柯拉一期光伏电站样板点揭幕暨构网型储能实证平台”开工仪式，开启合作新阶段。
据悉，下一步，华为将持续研究多路径水光储互补提升光伏并网稳定性、针对组件和地质沉降构建预测性维护能力等，用更多的创新成果支撑新能源高质量发展，并聚焦于数据底座与核心算法的研发，将推动“规建维营”全生命周期数字化管理达到新高度。
华为董事、华为数字能源总裁侯金龙强调，清洁能源基地是能源体系低碳转型的关键，华为希望未来每个清洁能源基地都能走向数字化、智能化，最终实现“无人驾驶”，通过数字化技术提升基地的开发、规划、管理水平，最终走向“无人运维”。未来，华为希望携手伙伴客户持续创新，在新一轮技术变革中占领先机，推动新能源发展走向高质量发展。
责任编辑：杨娜
