中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：春回塞北，萬(wàn)物勃發(fā)。登上寧夏600萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地觀景臺(tái)眺望，一幅壯闊的“藍(lán)色畫卷”在蒼茫的荒漠戈壁上徐徐鋪展。成排連片的光伏板在陽(yáng)光的照耀下熠熠生輝，一直延伸到天際線。
前不久，隨著靈武二期光伏項(xiàng)目完成試運(yùn)行、移交生產(chǎn)，我國(guó)單體最大的采煤沉陷區(qū)光伏項(xiàng)目——寧夏靈武400萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)新能源基地正式投運(yùn)。至此，占地面積18萬(wàn)畝、總裝機(jī)達(dá)600萬(wàn)千瓦的寧夏采煤沉陷區(qū)光伏基地全面建成。
“寧夏600萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地由寧東200萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地和寧夏靈武400萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)新能源基地組成，每年將向華東地區(qū)輸送約108億千瓦時(shí)清潔電能，不僅將西北地區(qū)的資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，也為實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)、推動(dòng)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐?！眹?guó)能寧夏電力新能源分公司副總經(jīng)理孟繼文說(shuō)。
智慧運(yùn)維解決維護(hù)管理難題
驅(qū)車進(jìn)入基地，一排排光伏板隨地勢(shì)起伏延展，智能清掃機(jī)器人正沿著規(guī)劃路線緩緩行進(jìn)，輥刷輕掃過(guò)板面，所過(guò)之處光潔如新。在這片相當(dāng)于16000個(gè)足球場(chǎng)大小的廣闊區(qū)域里，日常運(yùn)維如何高效開(kāi)展？答案藏在無(wú)處不在的“智慧因子”中。
在距離場(chǎng)站數(shù)十公里外的集控中心，大屏幕上實(shí)時(shí)跳動(dòng)著每一個(gè)光伏方陣的發(fā)電數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)乃至組件表面的積灰程度?！皩幭?00萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地首創(chuàng)全國(guó)產(chǎn)化的吉瓦級(jí)一體化運(yùn)維管控系統(tǒng)，這套系統(tǒng)就像一個(gè)智慧大腦，集場(chǎng)站運(yùn)行監(jiān)測(cè)、運(yùn)維檢修、運(yùn)營(yíng)管理等功能于一體?！眹?guó)能寧夏電力新能源分公司生產(chǎn)技術(shù)部主任舒茂龍介紹。
2025年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)新能源消納和調(diào)控的指導(dǎo)意見(jiàn)》對(duì)智能化調(diào)控技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)在主配微網(wǎng)協(xié)同中的應(yīng)用作出部署?！拔覀冋茄刂@一方向，通過(guò)部署本地人工智能時(shí)序模型，構(gòu)建了覆蓋設(shè)備健康評(píng)估、故障預(yù)警、能效優(yōu)化的智能閉環(huán)管理體系?！笔婷堈f(shuō)。
更引人注目的是盤旋在空中的“巡檢員”。寧夏600萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地大規(guī)模應(yīng)用基于5G技術(shù)的無(wú)人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)，其搭載的可見(jiàn)光/紅外云臺(tái)能像“鷹眼”一樣，精準(zhǔn)識(shí)別光伏組件的熱斑、隱裂、二極管故障等12類問(wèn)題，識(shí)別準(zhǔn)確率高達(dá)90%。
“這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，讓‘無(wú)人值守、少人值守’從理念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，解決了傳統(tǒng)光伏電站控制分散、數(shù)據(jù)孤立、維護(hù)管理難的通病?！笔婷堈f(shuō)，寧夏600萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地為大型光伏電站的智慧化運(yùn)維提供了可復(fù)制的“國(guó)能方案”。
模式創(chuàng)新打通綠電外送“高速路”
走進(jìn)基地核心區(qū)，一座嶄新的750千伏升壓站巍然矗立，一條條銀線騰空而起，匯入靈州—紹興±800千伏特高壓直流輸電工程，將這片“藍(lán)色海洋”與3000公里外的華東大地緊密相連。
如何將波動(dòng)性強(qiáng)的光伏電能安全穩(wěn)定地送入特高壓大通道，是項(xiàng)目建設(shè)者必須破解的核心難題?！霸摶嘏涮捉ㄔO(shè)600兆瓦/1200兆瓦時(shí)儲(chǔ)能，目前已建成400兆瓦/800兆瓦時(shí)儲(chǔ)能?！眹?guó)能寧夏電力新能源分公司靈武項(xiàng)目輸變電項(xiàng)目經(jīng)理姚航海介紹，團(tuán)隊(duì)采用“光伏+火電”互補(bǔ)打捆外送模式，依托靈州—紹興±800千伏特高壓直流輸電工程配套火電靈活的調(diào)節(jié)能力，有效平抑光伏發(fā)電出力波動(dòng)的特性，大幅提升了新能源外送穩(wěn)定性。
更值得關(guān)注的是，寧夏600萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地還開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)新能源通過(guò)擴(kuò)建周邊現(xiàn)有火電廠750千伏升壓站送出的先河，通過(guò)新建2回330千伏出線，擴(kuò)建1臺(tái)2100兆伏安主變，徹底打通了綠電外送的“高速路”。
“這一‘借道上網(wǎng)’的送出模式，實(shí)現(xiàn)了綠電和火電送出通道的高效共享，避免了重復(fù)建設(shè)，為全國(guó)大型沙戈荒新能源基地高效并網(wǎng)、集約化送出提供了可復(fù)制、可推廣、可借鑒的示范樣本。”姚航海說(shuō)，目前這套送出模式已形成22項(xiàng)成果文件，涵蓋材料驗(yàn)收、質(zhì)量管控、施工組織等各個(gè)環(huán)節(jié)。
孟繼文說(shuō)，從沉陷荒地到綠色“光?！?，寧夏600萬(wàn)千瓦采煤沉陷區(qū)光伏基地的投運(yùn)，不僅為我國(guó)“沙戈荒”大型基地開(kāi)發(fā)提供了可復(fù)制的“國(guó)能方案”，更為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)寫下了生動(dòng)注腳。
鏈接丨技術(shù)突破筑牢安全基石
由于地質(zhì)條件特殊、生態(tài)環(huán)境獨(dú)特，在采煤沉陷區(qū)建設(shè)光伏基地面臨不少挑戰(zhàn)。
首先要破解的難題是地質(zhì)不穩(wěn)定帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。寧夏寧東礦區(qū)多座煤礦已穩(wěn)定開(kāi)采15年以上，煤炭開(kāi)采后形成的地下采空區(qū)，隨時(shí)可能發(fā)生位移和沉降，對(duì)上方數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的光伏支架和組件構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
“常規(guī)光伏建設(shè)模式根本無(wú)法適配這里的地質(zhì)條件，我們必須通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，讓光伏設(shè)施‘扎根’沉陷區(qū)。”國(guó)能寧夏電力新能源分公司靈武項(xiàng)目光伏區(qū)項(xiàng)目經(jīng)理劉煒介紹，“在基地建設(shè)中，我們推行專業(yè)化、網(wǎng)格化基建管理，創(chuàng)新采用‘?dāng)?shù)字設(shè)計(jì)+多元適配’的建設(shè)模式，有力保障了工程高效推進(jìn)。依托自主研發(fā)的數(shù)字三維山地光伏設(shè)計(jì)模塊，我們對(duì)場(chǎng)區(qū)地形地貌進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，系統(tǒng)優(yōu)化了光伏組件的布局、傾角及間距，最大限度利用光照資源?！?/span>
面對(duì)沉陷區(qū)地質(zhì)條件差、環(huán)保要求高、洼地與流沙地眾多等挑戰(zhàn)，建設(shè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用了固定支架、柔性支架、固定可調(diào)支架、平單軸支架等多種組合形式，有效抵御了煤礦沉陷對(duì)設(shè)施的影響。
更重要的是，團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)了采煤沉陷區(qū)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)。通過(guò)部署高精度的傳感器網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合北斗定位和無(wú)人機(jī)三維建模，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建起“空、地、底”一體化的全景監(jiān)測(cè)體系。這套系統(tǒng)能對(duì)地表位移、裂隙發(fā)育、組件支架基礎(chǔ)沉降等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)分級(jí)預(yù)警。一旦數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，指導(dǎo)運(yùn)維人員提前干預(yù)，將災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)消除在萌芽狀態(tài)?！斑@相當(dāng)于給整個(gè)光伏基地裝上了‘CT機(jī)’和‘預(yù)警器’，我們不僅能實(shí)時(shí)掌握大地脈搏，還能在風(fēng)險(xiǎn)累積到臨界點(diǎn)前采取行動(dòng)，確?；卦趶?fù)雜地質(zhì)條件下的長(zhǎng)期安全運(yùn)行?！眹?guó)能寧夏電力新能源分公司生產(chǎn)技術(shù)部主任舒茂龍解釋道。
