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风光大基地建设面临重重技术难关 人工智能算法能否解决
2022-04-25 返回列表


据中核集团消息,4月19日,中核集团新华(布尔津)抽水蓄能发电有限公司揭牌,新疆布尔津多能互补能源大基地建设拉开序幕。该项目包括光伏200万千瓦、风电360万千瓦。目前,一期15万风电配套项目指标正式启动建设,预计项目规划总装机规模700万千瓦。

 

 

从去年10月份开始,中国第一批大基地陆续开工,第二批规划也已落地。这些以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地,正在广袤的大地上支撑起我国新型电力系统。

 

 

但在大基地的建设过程中,能源企业也面临着新的挑战,包括要面临相对恶劣的自然环境,还要面临电网接入、消纳等多重问题。有业内人士表示,风光储耦合是针对大型基地比较好的方式,人工智能算法可以优化电站布局,提升效率。

 

 

面临技术难关

 

 

沙漠、荒漠、戈壁,这些曾经的资源荒漠,正成为中国新能源的“热土”,但这些资源的利用要经受重重考验,解决一系列技术难关。

 

 

在中国光伏行业协会主办的2022年中国光伏市场开发论坛上,科华数能光储解决方案总监高志远表示,新能源不断渗透,新型电力系统稳定性经受考验。目前,电力系统的原始特性已经改变。在电源侧,新能源具有随机性、间歇性与波动性,偏远弱电网区域大规模接入(要关注其风险)。

 

 

西北勘测设计研究院新能源工程院总工程师、规划研究中心主任惠星告诉《华夏时报》记者,风光大基地电站设计时要充分考虑风险情况,外围要有防护林的建设,必要时还需要对移动沙丘进行治理,也要防范极端天气、温度、干旱等的影响。

 

 

惠星提示,沙漠、戈壁、荒漠这些地区虽然平时非常缺水,但有时候会出现很大的降雨量,(这些地区的排水、固水能力很差),这时候会非常容易出现大洪水,所以电站也要配备防洪设施。

 

 

高志远也提到了大基地建设所面临的难题。他表示,大基地项目应用环境苛刻,设计、实施、运维难度加大。前期要面临坡度大、设计排布复杂、工程量较大、经济评估难等问题,后期还要解决杂草遮挡,运维工作量大,阴影失配损失,组件发电、健康状态无法准确分析等问题。大规模新能源的接入,要求电站满足更严格的并网适应能力,构建新型电力系统。基地项目占地面积大,电网复杂,弱电网、接入问题需要关注,还要防范拉弧、雷击、绝缘等风险。

 

 

高志远分析,新能源配储成为强制要求,储能配置要求容量在5%——20%,电池1——4小时。但目前配套储能的非技术成本较高,在光伏+储能成为标配的情况下,从业者需要认真思考大基地项目如何提升系统收益的问题。

 

 

人工智能算法可提高电站效率

 

 

大基地具有光照强、风力大、降水少、土地贫瘠等特点,对光伏设备选型在环境适应性、可靠性、智能化上提出了更高的要求。

 

 

“风光大基地建设时,要提高土地利用率。”惠星分析,组件选型方案需要更多的考虑经济性以及度电成本,因地制宜的采用高效组件,节约用地,提升发电效率。要选择合适的运行方式,充分考虑地形地貌、地质条件、用地面积、各项税费、环保要求等,条件允许时,要采用固定可调、平单轴跟踪、大跨度支架等先进技术提升发电量。

 

 

阳光新能源开发股份有限公司副总裁张彦虎告诉《华夏时报》记者,大基地开发要坚持高效开发、高效利用原则,针对大型基地荒漠的应用场景,比较好的方式是风光储耦合,风光耦合有利于平滑输出,对电网相对友好。加上储能耦合,可以让白天不能很好输送到电网的电力在夜间输送,从而解决消纳问题。大基地风光储耦合应该最大化、集约化利用土地,减低电缆等电气损耗,提升电站效率,避开风机阴影遮挡区域,排布光伏组件,降低直流、交流电缆长度和用量,降低损耗,减低投资。

 

 

在电站的设计上,已经有光伏企业运用人工智能算法来优化布局。张彦虎表示,光伏电站从开发到施工各个阶段,过去是人工来做,人工智能则可以实现更加科学准确的评估。阳光新能源将大基地DEPCO优化技术运用到电站中,智能算法可以实现方阵科学划分、设备优化布局、集电线路优化,提升开发效率与收益率。

 

 

实际上,在发“绿电”的同时,风光大基地的建设也在一定程度上实现了区域的生态修复,企业在建设之初就考虑到了生态问题。张彦虎表示,板上光伏发电,板下要“生态修复”,光伏阵列组件下种植耐阴沙生灌草植物,治沙的同时也可以保护支架基础。运维道路两侧要布置5米草方格机械沙障,可以保持道路长久使用。支架下方,垂直于主风向,可以种植适宜当地经济树种,光伏间布置沙障固沙带,以增加地面粗糙度,减少风力,截流水分。基地外围要建防护林带,种植沙棘、枸杞等适宜当地经济树种。

 


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