中国西北内陆省区因地制宜打造光伏“蓝海”

透过无人机实时画面俯瞰,宁夏灵武市马家滩境内的广袤荒滩上,370多万块光伏板排成行、连成片,沿地势起伏汇成一片“蓝海”,在午后骄阳下泛起“粼粼波光”。

百公里之外的国家能源集团宁夏区域新能源管控中心,国能宁夏电力新能源分公司技术研究专责马建宝轻点鼠标,各光伏区运行情况一览无余。随着红外摄像头低空扫描,光伏板的“健康状况”一目了然。

中国西北内陆省区因地制宜打造光伏“蓝海”

3月19日,国能宁夏电力宁东电厂水面漂浮电站及厂区全景(无人机照片)。新华社发

这里是国能宁东200万千瓦复合光伏基地,马建宝正带领团队,通过每日的无人机智能巡检为光伏板做“体检”。“无人机沿指定路线巡视,实时传送基地画面,只需30分钟就能自动生成一份‘体检报告’,故障识别精准度高达90%,巡检效率提升了七八倍。”马建宝说。

作为中国“十四五”新能源发展的重中之重,以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设持续推进。地处西北内陆的宁夏具有“地域小、风光足、电网强、送出稳”的优势,是中国“西电东输”的重要基地,已将电力送至山东、浙江等10余个省份。其境内的国能宁东200万千瓦复合光伏基地是中国首批1亿千瓦大型风电光伏基地项目。

灵武市煤炭资源富集,多年来留下许多煤炭开采区。据了解,光伏基地占地近6万亩,利用矿区采煤沉陷区、采空区、待采区的荒山荒坡土地资源,因地制宜建设而成,2023年6月全容量并网运行。为解决“沙戈荒”项目地域广、地质沉降复杂等带来的运维、监测和治理难题,基地构建了智能管控一体化平台,研发智能清扫、巡检、地质沉降监测预警等先进技术装备,推动新能源光伏行业智能化、数字化发展。

中国西北内陆省区因地制宜打造光伏“蓝海”

3月27日,无人驾驶智能清扫机器人在光伏基地进行清扫作业(无人机照片)。新华社记者 刘海 摄

“这么大的电站按照以往安全运维得150多人,但现在只定员了十几人。”马建宝说,7架无人机同时工作,只需要3周就能完成一遍基地巡检。

走进光伏基地,一辆无人驾驶智能清扫机器人正在工作。两米长的滚刷所过之处,光伏板闪闪发亮。国能宁夏电力新能源分公司宁东光伏电站副站长张磊介绍,宁夏三面环沙,大风卷起的沙尘往往会落在光伏板上影响发电效率。公司联合研制的这款机器人采用无人驾驶技术对光伏板进行自动清洗,完成既定任务或电量即将耗尽时会自动返航充电,大大降低了光损。

“我们依托大数据、云计算、5G+等实现了百万千瓦级的光伏电站智慧运维,因地制宜打造光伏行业的新质生产力。”张磊说,电站采用“光伏+生态”模式建设,通过“板上发电、板间种植、板下修复”,对矿区土壤环境进行有效修复和治理,实现土地利用、沉陷区生态治理和发电效益的“三赢”,从而构建绿色低碳循环经济体系。每年可向浙江提供绿电约37亿千瓦时,节约标准煤约115万吨,减少二氧化碳排放量约315万吨,生态环保效益显著。

“双碳”目标下,中国光伏产业不断向“新”而行、追光逐绿。

距光伏电站20多公里处,国能宁夏电力宁东电厂创新利用煤矿开采时形成的闲置矿井水域,用抗腐蚀性的环保光伏组件在湖面上因地制宜建成漂浮分布式光伏电站,这是西北首个水面漂浮电站,也是中国首个矿井水水域漂浮电站。

宁东电厂新能源管理部主任薛晓文说,水域面积800亩,其中275亩铺设了光伏板形成三个浮岛,不仅能通过减少淡水蒸发改善局部干旱的小气候,同时光伏发电自发自用还能年节约标准煤近万吨,对推动传统能源产业转型升级,荒漠地带区域经济发展,以及黄河流域生态保护和高质量发展意义重大。

“光伏板发电时产生热量促进光合作用,有利于水草和浮游生物生长。之前我们投放了一些鱼苗测试水质是否改善,现在鱼都长肥了,吸引了野鸭等不少水鸟前来歇脚捕食,其中还有国家重点保护野生动物。”薛晓文说。

作为中国首个新能源综合示范区,宁夏持续推动清洁能源产业发展,新能源利用率连续五年超97%。截至2023年底,宁夏新能源装机突破3600万千瓦,新能源人均装机达到5千瓦,成为单位国土面积新能源装机开发强度最大的省区。根据宁夏能源发展“十四五”规划,光伏发电将成为电力增量主体,2025年装机规模将达到3250万千瓦以上。

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