①新質(zhì)生產(chǎn)力專題調(diào)研團(tuán)走進(jìn)國家電投云南國際的富源西環(huán)境友好型智慧風(fēng)電場、班果光伏智慧電站等項(xiàng)目,實(shí)地體驗(yàn)了該公司大力發(fā)展綠色能源新質(zhì)生產(chǎn)力的探索; ②富源西智慧風(fēng)場超算中心是國內(nèi)首家擁有超算中心的智慧風(fēng)電場。
《科創(chuàng)板日報(bào)》1月18日訊(記者 李明明)編者按:發(fā)展“新質(zhì)生產(chǎn)力”正成為我國推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)。2024年2月29日,中共中央政治局會議指出,要大力推進(jìn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè),加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
為調(diào)研新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展成果,財(cái)聯(lián)社、《科創(chuàng)板日報(bào)》聯(lián)合推出“新質(zhì)生產(chǎn)力專題調(diào)研”。
新質(zhì)生產(chǎn)力專題調(diào)研團(tuán)走進(jìn)國家電投云南國際的富源西環(huán)境友好型智慧風(fēng)電場、班果光伏智慧電站、昆明陽宗海綠色鋁產(chǎn)業(yè)園綠色智慧能源示范項(xiàng)目,實(shí)地體驗(yàn)了該公司大力發(fā)展綠色能源新質(zhì)生產(chǎn)力,在光伏直流接入電解鋁母排技術(shù)研究、“新能源+”產(chǎn)業(yè)模式探索、高原風(fēng)電基地開發(fā)、新能源智慧場站建設(shè)等諸多領(lǐng)域中的積極探索。
國家電投云南國際相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴《科創(chuàng)板日報(bào)》記者,借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù),公司能源產(chǎn)業(yè)加快數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,智慧場站、智能巡檢等新場景、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn),推動綠電生產(chǎn)從量變到質(zhì)變,打開新的發(fā)展空間。
國內(nèi)首家擁有超算中心的智慧風(fēng)電場
云南國際是國家電投的全資子公司,也是國家電投面向南亞東南亞發(fā)展的國際化平臺,2008年在云南昆明注冊。截至目前,云南國際資產(chǎn)總額400億元,產(chǎn)業(yè)分布在國內(nèi)和緬甸、泰國、老撾、柬埔寨,在運(yùn)裝機(jī)突破500萬千瓦,100%為清潔能源。
走進(jìn)曲靖市富源西風(fēng)電場,其也是國內(nèi)裝機(jī)規(guī)模最大的高原風(fēng)電基地,連綿的山巒之上,有135臺彩繪高原風(fēng)機(jī)在迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)。中控室內(nèi)的大屏幕上,3D仿真全景場景和實(shí)景結(jié)合,展示著風(fēng)電場地形地貌、風(fēng)機(jī)位置分布以及各臺風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等,工作人員在鼠標(biāo)上輕輕一點(diǎn),配電室的機(jī)器人就動起來,來回穿梭巡檢,每6秒將調(diào)度設(shè)備的實(shí)時(shí)畫面、數(shù)據(jù)傳回并顯示在大屏幕上。
據(jù)悉,這里已建成“數(shù)字孿生+超算”智慧風(fēng)電場系統(tǒng),有了這套新系統(tǒng),工作人員們可用更少時(shí)間完成更多工作,曾經(jīng)有的工作必須到現(xiàn)場查看,如今在中控室就可隨時(shí)查看和處理。云南國際富源西風(fēng)電場通過探索數(shù)字化、智能化生產(chǎn)運(yùn)維方式,在科技的助力下完成了感知設(shè)備細(xì)微變化,預(yù)測風(fēng)力條件調(diào)整風(fēng)力設(shè)備等之前不可能的任務(wù)。
國家電投云南國際滇東公司富源西風(fēng)電場副主任趙韋帆對《科創(chuàng)板日報(bào)》記者表示,富源西智慧風(fēng)場借助前沿?cái)?shù)字孿生技術(shù),構(gòu)建了從升壓站到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組零部件的精細(xì)幾何模型,同時(shí)集成了SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),深度融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備故障預(yù)警與智能診斷,大幅降低運(yùn)維負(fù)擔(dān),提升運(yùn)維效率與質(zhì)量。
“值得一提的是,富源西智慧風(fēng)場超算中心是國內(nèi)首家擁有超算中心的智慧風(fēng)電場,該超算中心采用國產(chǎn)化計(jì)算節(jié)點(diǎn),確保數(shù)據(jù)安全與自主可控,其超算綜合調(diào)度軟件可實(shí)現(xiàn)資源高效配置。后續(xù)將依托超算中心結(jié)合AI技術(shù),開發(fā)更多電力生產(chǎn)運(yùn)維、智慧場站及現(xiàn)貨交易等系統(tǒng),進(jìn)一步推動風(fēng)電行業(yè)的智能化升級?!?趙韋帆說。
云南國際滇東公司富源西風(fēng)電場主任助理吳煒告訴《科創(chuàng)板日報(bào)》記者,截至目前,富源西風(fēng)電基地已累計(jì)輸出約23.39億千瓦時(shí)綠電,于2022年5月全面開工建設(shè),創(chuàng)造了云南省風(fēng)電領(lǐng)域單機(jī)容量最大,單體規(guī)模最大多個第一。
據(jù)介紹,富源西風(fēng)電場智慧孿生項(xiàng)目還承擔(dān)著國家級課題,并加入工信部數(shù)字孿生管理子課題。數(shù)字孿生是把電站的設(shè)備、設(shè)施實(shí)體通過數(shù)字技術(shù)復(fù)制到虛擬空間,通過機(jī)理算法及大數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)場站的故障診斷及智能預(yù)警,極大的提升了運(yùn)維效率。
新能源電站更加“聰明”
在高原和山地地形面積占比達(dá)94%的云南省,新能源場站建設(shè)運(yùn)維往往面臨多重難題。比如設(shè)備運(yùn)行狀況難以精細(xì)掌握、人工運(yùn)維效率不高、山火隱患多……
云南國際以2018年投運(yùn)的班果光伏電站作為示范試點(diǎn),力爭打造高原山地光伏智慧場站標(biāo)桿。該電站位于云南省楚雄州元謀縣,距離昆明200km,海拔高程在1100m~1340m之間,占地總面積1453.8畝,地形較復(fù)雜、設(shè)備分散是典型的山地光伏電站。
記者走進(jìn)班果光伏智慧電站時(shí)看到,眾多塊錯落有致的藍(lán)色光伏板在陽光下源源不斷地產(chǎn)生清潔電能;在電站控制中心,數(shù)字大屏上閃爍著各類設(shè)備狀態(tài),繼保室內(nèi)軌道機(jī)器人仔細(xì)巡檢設(shè)備,全程巡檢一次僅需4小時(shí),與人工巡檢相比時(shí)間大大縮短。
現(xiàn)場工作人員表示,電站內(nèi)共安裝了13萬塊光伏板,以往人工抽檢需要三四個月的時(shí)間,現(xiàn)在紅外測溫?cái)z像頭能夠精準(zhǔn)感知溫度的細(xì)微變化,全面測溫排查僅需一兩個小時(shí),準(zhǔn)確率高達(dá)98%左右。
云南國際昆明生產(chǎn)運(yùn)營中心副主任劉艷向《科創(chuàng)板日報(bào)》記者介紹,這里年平均日照時(shí)間2670小時(shí),是最適合發(fā)展光伏發(fā)電的地區(qū)之一,電站目前發(fā)電量達(dá)8400萬千瓦時(shí)。班果光伏智慧場站4月15日投入雙軌試運(yùn)行,主要是應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù),促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向智慧化生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)型?!?/p>
據(jù)了解,該電站通過軌道機(jī)器人、多類型智能攝像機(jī)、擬人態(tài)傳感器等設(shè)備技術(shù),實(shí)現(xiàn)日常智能巡檢和智能診斷,減少人工作業(yè),現(xiàn)場運(yùn)維人員從6人降到當(dāng)前3人,最終還將實(shí)現(xiàn)無人。
同時(shí),通過建立數(shù)字環(huán)境模型,利用人工智能進(jìn)行光伏組串故障診斷,構(gòu)建火情與氣象災(zāi)害融合分析,預(yù)測設(shè)備運(yùn)行故障隱患,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化運(yùn)維作業(yè)導(dǎo)航。在智能分析和組件健康診斷下,減少故障停機(jī)時(shí)間,每年可至少降低1%的電量損失。
開啟光伏綠電直供模式
如何推進(jìn)光伏發(fā)電在應(yīng)用場景上跨界融合,云南國際一直在努力探索。
昆明陽宗海綠色鋁產(chǎn)業(yè)園綠色智慧能源示范項(xiàng)目(簡稱云鋁陽宗海示范項(xiàng)目)是國家電投與中國鋁業(yè)集團(tuán)有限公司合作開發(fā)的大客戶智慧能源樣板房示范項(xiàng)目,既是云南國際首個大型分布式光伏項(xiàng)目高品質(zhì)樣板房,也是國家電投高耗能用戶的綠電直供樣板。作為直流發(fā)電、供電、用電的嘗試,該示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了綠電從生產(chǎn)到消納的“直來直去”。
項(xiàng)目二期的建設(shè)現(xiàn)場,可以看到這樣的場景:一大片閑置空地上安裝著各式各樣的太陽能光伏板,除了光伏板,還有生態(tài)走廊、新能源汽車充電站以及很多“智慧”元素,在這片區(qū)域里,能近距離感受到當(dāng)前新能源領(lǐng)域的一些新興場景的實(shí)體樣板。
滇中公司云鋁大客戶部負(fù)責(zé)人李昊告訴《科創(chuàng)板日報(bào)》記者,該項(xiàng)目分兩期建設(shè),利用云鋁陽宗海場區(qū)廠房屋頂及部分空地約642550 平方米,建設(shè)分布式光伏 51.6 兆瓦+用戶側(cè)儲能 100千瓦/ 223 千瓦時(shí),裝置充電樁系統(tǒng)、地面景觀風(fēng)機(jī)、智慧能源設(shè)施、天樞一號智慧管控與服務(wù)平臺,實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲-控-用”能源多供應(yīng)環(huán)節(jié)之間的生產(chǎn)協(xié)同、管廊協(xié)同、需求協(xié)同以及生產(chǎn)和消費(fèi)間的互動。
在智慧園區(qū)里,光伏發(fā)電系統(tǒng)支架的種類繁多,包括固定角度的光伏發(fā)電系統(tǒng)支架、手動調(diào)整角度的光伏發(fā)電系統(tǒng)支架以及全自動的跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)支架等。
其中,光伏板面形似一朵“太陽花”的全自動光伏發(fā)電系統(tǒng)支架吸引了大家的注意,它采用天文追溯算法,可以實(shí)現(xiàn)全天候隨時(shí)以最佳傾角和最佳方位角對太陽位置進(jìn)行自動跟蹤,相對于固定角度的常規(guī)太陽能發(fā)電系統(tǒng)來說,“太陽花”的發(fā)電效率可以提高約 40%,系統(tǒng)還自帶風(fēng)速保護(hù)裝置,遭遇強(qiáng)風(fēng)天氣時(shí)可以自動收攏光伏組件系統(tǒng)用來保護(hù)光伏板不受損傷。
不局限于此,在項(xiàng)目現(xiàn)場,記者還實(shí)地看到了將光伏元素創(chuàng)新應(yīng)用到更多領(lǐng)域的實(shí)例。比如,可以將人員踩踏時(shí)的動能轉(zhuǎn)換為電能的壓力發(fā)電步道;可以為新能源汽車提供快速充電服務(wù)的光伏車棚等。
同時(shí)云鋁項(xiàng)目還設(shè)置了光伏氣象站,可以實(shí)時(shí)采集風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度、大氣壓力、總輻射、直輻射等參數(shù),為項(xiàng)目光伏電站安全運(yùn)行提供氣象預(yù)警和保障。