隨著新能源裝機規模上升以及在能源占比中的不斷提升，新能源發電的隨機性、波動性、間歇性等特點使電網安全穩定運行和電力電量平衡面臨挑戰，如何消納新增綠電至關重要。
近年來，行業積極探索破解新能源開發難題。水電，尤其是具有年調節能力的水庫電站，通過優化調度和水電機組快速靈活調節，可將隨機波動的風電、光伏發電調整為平滑、穩定的優質電源，能有效破解風能、太陽能開發難題。
今年6月，全球裝機容量最大、海拔最高(4600米)的水光互補電站，雅礱江兩河口水電站水光互補一期項目——柯拉光伏電站建成投產，一舉將我國水光互補開發規模提升到百萬千瓦級。
據悉，柯拉光伏電站所在的甘孜州，光伏發電出力存在季節性差異，與水力發電“夏季豐水期、冬季枯水期”的特點形成天然的年內互補。柯拉一期將光伏發電站與雅礱江兩河口水電站打捆，其中，兩河口水電站于2022年3月正式進入商業運行，共裝機300萬千瓦，總庫容108億立方米，調節庫容高達65.6億立方米;柯拉一期光伏裝機100萬千瓦，同時配建了220千伏升壓站和500千伏匯集站，接入兩河口水電站，該項目預計年平均發電量20億度。
以柯拉光伏電站為典型案例，水光互補不僅為新能源消納提供了有效的方案，也為雅礱江流域水光一體化開發乃至全國水光互補開發提供了范例。
引入數字孿生技術，打造同類項目標桿
對于西南省份而言，夏季高溫疊加來水減少，西南電網呈現尖峰時刻電力供需偏緊的態勢，在新的電力結構中，新能源必然是該區域除水電外最重要的組成部分。
作為全國主要河流中條件最好、最具備水風光一體化開發條件的基地，雅礱江流域可開發光伏風電資源超過1億千瓦，同時擁有梯級水電站帶來的巨大儲能能力。
截至目前，雅礱江流域水風光一體化基地建設取得重大進展，雅礱江公司投產裝機已達2000萬千瓦。
與雅礱江豐富的水風光資源相匹配的是復雜的地理環境，地質條件復雜的川西高海拔地區這一條件無時無刻不在挑戰著項目的施工與運維能力。
據悉，柯拉一期光伏電站受高寒高海拔氣候條件和復雜施工環境等因素制約，有效施工期不足6個月。面對一系列“極限挑戰”，雅礱江水電組織45家參建單位以工程高起點、高標準、高質量、創一流的“三高一創”為目標，于2022年7月開啟項目建設。
該項目總建設面積約16平方公里，裝機規模達1GW，由200多萬塊光伏組件、5300多臺逆變器組成，預計年平均發電量20億度，為我國以新能源為主體的新型電力系統構建做出積極探索，也將為類似項目提供可借鑒、可復制、可參考的模式。
據了解，為提高電站建設和運維管理效率、減少運維人員工作強度，雅礱江水電積極優化傳統運維模式，柯拉一期光伏電站全部采用華為智能光伏解決方案，將ICT技術與光伏深度融合，并引入智能跟蹤支架算法、智能組串分斷、智能并網算法等技術，實現“高效發電、智能營維、安全可靠、電網友好”，具體體現在：
高效發電：華為組串式逆變器作為電站的“大腦”，無懼高海拔、高寒等嚴苛環境挑戰，IP66防護等級保證穩定運行，可用度高達99.999%。
安全可靠：柯拉光伏電站占地面積較大，一旦直流側出現短路等故障時，若運維人員無法及時發現、定位并到現場處理，可能造成持續短路進而引發火災。華為智能組串分斷技術(SSLD-TECH)，融入數字化手段智能識別直流側故障并主動分斷，避免起火風險，保障電站安全可靠運行。
智能運維：柯拉項目規模龐大，超過百萬片的組件數量，使得故障定位和排查困難。智能IV診斷技術可在線全量檢測組串健康度，快速掃描定位故障，無人機智能巡檢系統(CV)就像鷹眼，俯瞰200多萬塊組件，識別出遮擋、熱斑、隱裂等問題，智能IV+CV融合診斷系統就像會思考的大腦，給電站“把脈問診”輸出診斷報告，讓運維走向智能化、精準化。
電網友好：智能并網算法使能華為智能光伏控制器全場景電網適應，從極弱電網 (SCR=1.1)到極強電網(SCR=5)，以及系統高串補度(SCCR=0.7)下，均能可靠并網，保障新能源穩定送出。針對雅礱江光伏+水電場景，光伏可利用原先水電送出通道，無需新建特高壓交/直流線路，同時提升原有水電送出通道的利用率，極大地提高經濟效益。華為全場景電網適應能力以及優良的電能質量，有效支撐整個新能源場站的送出。
雅礱江公司與華為于2022年4月簽署戰略合作協議，柯拉一期是二者第一次合作成果的全面展示，華為助力柯拉光伏電站采用“數字+光伏”模式，引入數字孿生技術輔助建設施工，利用大數據、自學習的人工智能系統進行設備故障智能診斷、分析，實現光伏電站全業務智能融合，打造出高海拔地區水光一體化智能光伏電站的標桿。
“光伏+N”標桿效益明顯，助力鄉村振興
“柯拉”為藏語，意為“三塊大草壩”。柯拉鄉政府原駐地即處于兩山之間的大草原上，該鄉為純牧業鄉，鄉民世世代代以養牛、羊、馬為生。
柯拉項目所在區域為經濟欠發達地區，電站建設期和運行生產期持續為地方提供光伏組件清洗、維護等技術崗位，以及治安、保潔、服務等服務崗位。通過柯拉的建設，藏民從以放牧和外出務工為主要收入來源，變成在家門口工作以獲得收入，同時還學會了技術本領。項目投產后，全面實現“光伏+就業”的目標。
除“光伏+就業”，為進一步助推民族地區鄉村振興，項目還通過“光伏+特色產業”“光伏+基礎設施提升”等一系列措施，帶動民族地區農牧、旅游、交通等多個產業共同發展。
據悉，柯拉項目為實現“光伏+特產產業”，通過了解當地牧業需求，將光伏支架增高，光伏組件最低離地高度1.8 米，滿足植被生長需要，保障牛羊放牧空間，實現“牧光”互補。
同時，項目建設也對當地基礎設施進行了全面提升，實現“光伏+基礎設施提升”。通過道路改造，增加供水工程、污水處理、垃圾處理設施，種植高原植物，開展高原生態保護研究等多種措施，持續打造村莊景觀，提升村莊建筑風貌。
柯拉一期光伏電站通過開展高寒高海拔光伏電站生態效應評估與修護對策研究，制定生態保護和恢復對策，為四川甘孜州的可持續發展、鄉村振興注入源源不斷的科技動力;同時也為國內類似項目開發提供了寶貴經驗，在加速新能源產業轉型，為雙碳目標的早日實現貢獻力量。
在柯拉一期光伏電站正式并網后，雅礱江流域還將迎來更多水風光一體化示范基地項目建設，持續面臨高海拔、高寒、晝夜溫差巨變的復雜環境所帶來的建設及運維挑戰，需要不斷探索水風光蓄一體化優化運行的機理、不斷研發高適應性的智能建設運維關鍵技術和產品。
今年9月，雅礱江公司與華為數字能源成立聯合創新中心并正式揭牌，雙方合作邁入戰略性全方位發展新階段。據悉，作為業內首個針對水風光一體化示范基地的聯合創新中心，其將著重研究和解決示范基地中水風光儲的智能建設、運管等關鍵技術與方案，為產業發展貢獻力量，同時也給各行各業攻堅場景痛點及技術難題提供解決思路，樹立示范標桿。
