眼前这片蓝色的“海洋”,是我工作的地方。总量超过1000万块的光伏板,组成广阔的“蓝海”,总占地达18万亩,相当于1.6万多个国际标准足球场的面积。
这里是宁夏回族自治区银川市郊东南。由于地处毛乌素沙地边缘,多年来,此处本是一片“地上不长草,风吹石头跑”的荒滩戈壁。同时,这片区域富含深层煤矿,地下数百米深处分布着密集的采空区,被划为“采煤沉陷区”,进一步加大了土地开发利用难度。
2022年开始,这片戈壁滩有了生机——一块块光伏板逐渐在这里扎下根、连成片,并在今年2月底正式建成总装机600万千瓦的光伏发电基地。每年,基地将戈壁滩上炙热的阳光转化为大约108亿度清洁电能。我也随之在这里安了家。
你问我是谁?我是基地的智慧巡检无人机,这里的“小管家”。请看我的“巡检日志”。
运维智能,每天至少“出勤”8次
新的一天,舱门一打开,充满电的我便开始了巡检工作。
我的家——无人机机库,是个一米来高的金属舱,坐落在连绵起伏的光伏板阵列旁。每天,我按照工程师提前设置好的指令,在一条固定的巡检路线上,定时起飞、巡检、返航、降落回机库,然后在机库自动充电,这些电也全部来自基地的光伏发电。
我的飞行高度保持在35米左右,这是经过测算的最优巡检高度,既能“看得清”,也能“飞得快”。在5G网络和北斗导航系统的帮助下,我有条不紊地飞行在既定“航线”上,搭载的双目高清摄像头把地面光伏板的情况看得一清二楚。我的摄像设备主要由可见光摄像机和红外云台组成,能精准识别光伏板的热斑、隐裂、二极管故障等12类问题。
每一趟巡检,往返大概50分钟,结束后我就返回机库休息,充满电后再继续“出勤”。每天我至少会“出勤”8次,一天就能完成以往人工巡检半个多月的工作量。我在巡检后会自动生成“出勤”报告,让工程师能及时掌握基地情况。
发现一块光伏板出现局部污损!仔细一看,光伏板上有一大摊鸟粪,发电出现异常,导致光伏板局部温度急剧升高,这就是热斑。我赶紧通过智能系统,将该情况生成图文报告,发送给工程师。
工程师们都在50多公里外银川市区的集控中心。那里有占据整面墙壁的动态屏幕,会实时显示每个光伏方阵的发电数据和设备状态。收到我发送的报告后,工程师在平板电脑上进行简单操作,便派出了无人清扫机器人,前往指定的光伏板执行清扫任务。
这台大个子有三米来高,它有一根修长的机械臂,上面搭载着清洁刷。它和我一样,在5G网络和北斗导航系统指引下自动运行。只见它来到光伏板旁,手臂一挥动,就把光伏板打扫得干干净净。它用的是履带式底盘,能在遍地碎石的戈壁滩上行进自如。
基地正在扩大无人化设备的规模,像我一样的智慧巡检无人机,将来在这里一共会有20台左右。基地的“无人机库智能控制云平台”等软硬件已获得数十项实用新型专利和著作权,无人化运维的主要创新成果已达到国际领先水平。
西电东送,每年输出108亿度绿电
一升空,就远远望见五六公里外的宁东电厂,高大的冷却塔直入云端。眼前这些光伏板发出的电能,正源源不断地输往电厂。
宁东电厂是使用燃煤发电的火电厂,基地的光伏发电为什么要汇聚到那里去?看电厂旁边,高耸的铁塔架起条条银色的高压电线,答案已很清楚:电厂的火力发电通过宁夏—浙江±800千伏灵绍特高压直流输电通道送往浙江,点亮那里的千家万户。光伏发电汇聚到电厂后,也通过这个特高压通道送往浙江。光电和火电共享外送通道,避免了重复建设。
作为“西电东送”工程的一部分,建设我们光伏基地的目的就是为浙江送电:去年,宁夏向浙江送电达580亿度,约占浙江全年用电量1/10。基地的光伏发电每年能达108亿度,是“宁电入浙”的重要组成。这108亿度绿电,可满足720万个家庭一年用电需要,相当于节约324万吨标准煤,减少890万吨碳排放。
将光电和火电“打包”送走,还能更好地保障输送电的安全。一到晚上,光伏发电就会基本停摆——月光和星光能带来的电流,微弱到几乎可以忽略。这时候,总发电量若骤然下降,会导致电网不稳定。为抵消这个影响,电厂便加大火力发电机组的运行负荷,让其从白天40%左右的中低负荷提高到高负荷甚至满负荷,从而增加火力发电量,让电网的电流量始终维持在稳定水平,不会出现太大波动。
我的巡检路线上,坐落着一排排白色集装箱一样的大型金属装置,这些是基地的储能设施,它们就像“充电宝”一样保障电流量的稳定。光伏发电充足时,部分电量会存入储能设施;当发电不足时,这些电量又会被释放到电网中。目前基地建成的储能设施可“存储”80万度电。
荒滩变绿,局部区域植被覆盖率超30%
2022年,基地刚开工建设,周遭是戈壁滩。巡检时,只要遇到沙尘天气,我的高清摄像头就会“眯眼”,连地面都看不清。随着基地的建设,厚厚的光伏板材挡住了肆虐的大风,沙尘天气少了下来。
光伏板也遮挡了烈日的暴晒,土壤含水量增加,戈壁大地长出了青草,渐渐有了绿色。人们欣喜地发现了这个变化,便在这里播撒各种植物种子:金银花、沙打旺、胡枝子……为利用宝贵的雨水,工程师在光伏板上布置了雨水收集器和引流管,让雨水均匀浇灌光伏板遮蔽的土壤,加速植被生长。在基地的局部区域,植被覆盖率已超过30%。
光伏基地所在区域涉及多处深层煤矿,其中很多已稳定开采近20年,这些煤矿包括采空区、开采区和待采区。尽管这片土地已整体被划为采煤沉陷区,但目前只有不到400亩的部分采空区土地出现过实际的轻微沉降。
工程师们不敢粗心大意:这里的光伏板电缆不是传统地埋式的,而是采用桥架式结构,把电缆架在地表,并留出余量,避免发生地面沉降时对电缆的“撕扯”。
此外,这片区域的地下一米左右,打孔埋设了上百处地质传感器。这些传感器成为工程师监控地面沉降的“眼睛”,一旦地表发生裂缝、位移等情况,传感器便会发出分级预警信息,不仅方便工程师及时调整相应地域的光伏板,也能精确标记沉降位置,方便生态修复的开展。因此,无论哪片区域的植被遭到地面沉降破坏,基地都会通过人工补种的方式,迅速恢复生机。
看,这片土地是不是科技感满满。