7月底,大暑刚过,库布其沙漠腹地热浪袭人。三峡集团库布其沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地项目(简称“库布其基地项目”)里,387万块光伏板正将灼热的阳光化成源源不断的绿色电力,让这片热腾腾的黄色沙漠变成了千家万户的“绿色”清凉。
▲ 库布其基地项目2022年12月开工建设,总装机容量1600万千瓦,包括光伏、风电、火电项目,所生产的电能将送往京津冀地区。目前,项目一期、二期共200万千瓦光伏项目已并网发电。
发电黄金期的“度电必争”
日照充足的6月至9月,是库布其基地项目发电的高峰期。
这趟巡检,肖宇澄的无人机传来的红外成像里,一块光伏板呈现出泾渭分明的两种颜色。“这肯定不对,”他把脸贴近屏幕,“应该是二极管出了问题。”从学校毕业后,肖宇澄来到了库布其沙漠,成为无人机巡检队伍的一员。半年多的时间,他已经能凭借光伏历史数据和现场经验初步判断出问题所在。
肖宇澄负责的光伏区共有218万块光伏组件。这一块是550瓦的板子,每小时能发约0.5千瓦时电量。“板子这半边发不了电了,少了大约一半。”
由于对效率近乎极致的追求,让他无法忽略这小小的四分之一千瓦时的瑕疵。肖宇澄马上把信息记录下来,并第一时间告诉了刚刚结束值班的同事乔国飞。
▲ 无人机传回的红外成像图片,绿框标注部分为出现故障的光伏组件。“就是二极管的问题。”乔国飞一边肯定着肖宇澄的判断,一边迅速穿上了刚刚脱掉的工装,“升压站有现成的备用件,我现在就去把它换掉。”在精益运行的高标准面前,一向说话慢悠悠的乔国飞也变成了一个急性子。
停下检修车、搭起梯子、拧下螺丝、抠出密封胶,乔国飞用电烙铁将新的二极管焊接到光伏组件上,前后不超20分钟。而如果通知厂家来处理,最快也得4小时。这次,乔国飞和肖宇澄给库布其基地抢出了1千瓦时电量。
正是团队这种度电必争的精神,让这个场站取得了今年单日最高发电840万千瓦时的好成绩。
回来时,乔国飞的鞋子像灌了铅。他像往常一样在宿舍门口脱鞋,倒出的沙粒在地上聚成一小堆。
沙,人和设备都避不开的考验
夏日的午后,黄沙吸满了太阳的热量,将地面上的空气烘烤成了扭曲的热浪。“沙子吸热,场区的温度至少要比城市里高十几摄氏度,这是沙漠在夏季给我们带来的最大问题。”史东和徐向宁顶着烈日,深一脚浅一脚地走在光伏板间的路上,每一步都带起细碎的沙。
▲ 库布其基地项目运维人员对光伏场区进行巡检。库布其基地已投产两期项目,现场运维人员不到30人,却掌管着6万多亩的光伏场区。智能化监控系统的上百万个监测点和巡检无人机的使用,使电站高效运行和集约管理成为可能,也给电站日常工作节省了很大一部分人力物力。“智能化设备超高的工作效率,是我们比不了的。”库布其基地项目一期负责人史东说,“同时,作为我国首批首个千万千瓦级的‘沙戈荒’风光基地项目,我们还面临‘高紫外、高温差、强风沙、高荷载’等极端环境和光伏大规模应用场景下项目高稳定运行的新考验。材料组件的耐久性安全、设备高效率运行发电、潜在问题的及早识别和快速消缺,在没有成熟行业运行经验和大数据支撑的情况下,人的主观能动性发挥就显得尤为重要。人和机器各司其职、协同配合,才能发挥出最大优势。”
“我们刚刚完成了全部场区的巡检工作,前后用时小半年。巡检时每天至少要两万步,这跟柏油路上的两万步可不一样,回去后满脸满身都是细沙,与沙作战就是我们工作最大的特点。”史东说。
史东和徐向宁这次要解决的,是中控室里刚刚发现的一台逆变器的问题——与沙有关。“沙子进入了逆变器的风扇和滤网,堵住了,造成风扇异常,在中控室里显示逆变器温度不断升高。”他说。
史东弯下身拆逆变器风扇的螺丝,刚拧两圈就顿住了。螺纹里卡着的沙粒把动作卡得断断续续。他咬牙用力拆下风扇和滤网,用吹风机吹干净堵塞的沙尘,重新装好风扇滤网。起身时,工装后背已被汗浸透,沙粒粘在上面,像撒了层黄粉。“如果没有及时发现处理,逆变器就要停机了,这台逆变器停机一小时就意味着少发电近300千瓦时。”史东说。
▲ 烈日下,运维人员正在对逆变器进行检修。在库布其基地项目已投产的200万千瓦光伏场区内,这样的逆变器共有6677台。“小题大做”发现重大隐患
“有没有听到电流声?”李柏杨停下脚步,问一同巡检的同事。
“没有,是不是风?”李亚轩凑近主变低压侧35千伏开关柜,几乎是把耳朵贴了上去。
两人守着这台开关柜,听了许久,声音若有若无。
接下来的几天里,借用其他同事的话说,“他俩人像是魔怔了。”——大会小会都提,有事没事就去,监控调了一次又一次,资料查了一堆又一堆,拜托同事留意的话嘱咐了一遍又一遍。大家虽“不厌其烦”,却又被二人的“小题大做”在心里“种了草”,谁经过那台开关柜时都会停下听一会。负责盯中控室屏幕的贾振回忆,“跟它相关的数据,总想多看两眼。”
在库布其基地严格的生产管理流程面前,问题是不可能“不了了之”的,任何一点蛛丝马迹只要是“挂上号”,那就得查个水落石出。在整个团队的关注下,问题终于被揪出来了——当升压站负荷超过450兆瓦时,“滋滋”的电流声变得清晰可辨,一旦低于这个负荷,声音又消失不见了。“我们单个升压站额定功率是500兆瓦,由于450兆瓦非常接近这个满发功率,平时很难达到,根本发现不了。”贾振说。
太阳落山后,光伏发电全部脱网,一场大规模集中消缺行动开始了,主变低压侧35千伏开关柜的问题是这次消缺中最为重要的一项。
▲ 维修人员钻进主变低压侧35千伏开关柜里,对出现问题的套管进行更换。主变低压侧35千伏开关柜是光伏电站里非常重要的设备之一,在已投产的200万千瓦的光伏项目中,这种开关柜有16台。
“夏天光照条件越来越好,电站满发的可能性越来越大,如果没有及时发现这个问题,万一35千伏开关柜被烧坏,瞬间就会有12.5万千瓦规模的光伏无法正常发电,也就是说,每小时就要少发电12.5万千瓦时。”贾振说。
这天的消缺工作,整个团队干了个通宵。第二天太阳升起,库布其基地项目再次接入电网。这些沙漠中的坚守者,继续用自己辛勤的工作,在炎炎夏日里为千家万户送去绿色清凉。
▲ 消缺行动从7月5日晚8点持续到第二天早8点,解决各类问题共33项。图为项目运维检修人员正在将感温电缆缠绕在220千伏主变压器本体上。
今年上半年,库布其基地项目累计发电约10.3亿千瓦时。若以每台空调每天运行10小时,夏季运行天数90天计算,这些电量足以让约78万台两匹的空调运行整个夏季。
本文配图由三峡陆上能源提供
值总:王东红
编辑:李雷 孙钰芳
美编:魏小默
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