原標題:銀川採煤沉陷區建起18萬畝光伏發電基地,請看——一架智慧無人機的“巡檢日誌”(經濟聚焦)
無人清掃機器人在光伏發電基地清潔光伏板。資料圖片。
智慧巡檢無人機從無人機機庫起飛。本報記者 張文 攝。
眼前這片藍色的“海洋”,是我工作的地方。總量超過1000萬塊的光伏板,組成廣闊的“藍海”,總佔地達18萬畝,相當於1.6萬多個國際標準足球場的面積。
這裡是寧夏回族自治區銀川市郊東南。由於地處毛烏素沙地邊緣,多年來,此處本是一片“地上不長草,風吹石頭跑”的荒灘戈壁。同時,這片區域富含深層煤礦,地下數百米深處分佈著密集的採空區,被劃為“採煤沉陷區”,進一步加大了土地開發利用難度。
2022年開始,這片戈壁灘有了生機——一塊塊光伏板逐漸在這裡紮下根、連成片,並在今年2月底正式建成總裝機600萬千瓦的光伏發電基地。每年,基地將戈壁灘上炙熱的陽光轉化為大約108億度清潔電能。我也隨之在這裡安了家。
你問我是誰?我是基地的智慧巡檢無人機,這裡的“小管家”。請看我的“巡檢日誌”。
運維智慧,每天至少“出勤”8次
新的一天,艙門一打開,充滿電的我便開始了巡檢工作。
我的家——無人機機庫,是個一米來高的金屬艙,坐落在連綿起伏的光伏板陣列旁。每天,我按照工程師提前設置好的指令,在一條固定的巡檢路線上,定時起飛、巡檢、返航、降落回機庫,然後在機庫自動充電,這些電也全部來自基地的光伏發電。
我的飛行高度保持在35米左右,這是經過測算的最優巡檢高度,既能“看得清”,也能“飛得快”。在5G網絡和北斗導航系統的幫助下,我有條不紊地飛行在既定“航線”上,搭載的雙目高清攝像頭把地面光伏板的情況看得一清二楚。我的攝像設備主要由可見光攝像機和紅外雲台組成,能精準識別光伏板的熱斑、隱裂、二極體故障等12類問題。
每一趟巡檢,往返大概50分鐘,結束後我就返回機庫休息,充滿電後再繼續“出勤”。每天我至少會“出勤”8次,一天就能完成以往人工巡檢半個多月的工作量。我在巡檢後會自動生成“出勤”報告,讓工程師能及時掌握基地情況。
發現一塊光伏板出現局部污損!仔細一看,光伏板上有一大攤鳥糞,發電出現異常,導致光伏板局部溫度急劇升高,這就是熱斑。我趕緊通過智慧系統,將該情況生成圖文報告,發送給工程師。
工程師們都在50多公里外銀川市區的集控中心。那裏有佔據整面墻壁的動態螢幕,會實時顯示每個光伏方陣的發電數據和設備狀態。收到我發送的報告後,工程師在平板電腦上進行簡單操作,便派出了無人清掃機器人,前往指定的光伏板執行清掃任務。
這臺大個子有三米來高,它有一根修長的機械臂,上面搭載著清潔刷。它和我一樣,在5G網絡和北斗導航系統指引下自動運行。只見它來到光伏板旁,手臂一揮動,就把光伏板打掃得乾乾淨淨。它用的是履帶式底盤,能在遍地碎石的戈壁灘上行進自如。
基地正在擴大無人化設備的規模,像我一樣的智慧巡檢無人機,將來在這裡一共會有20台左右。基地的“無人機庫智慧控制雲平臺”等軟硬體已獲得數十項實用新型專利和著作權,無人化運維的主要創新成果已達到國際領先水準。
西電東送,每年輸出108億度綠電
一升空,就遠遠望見五六公里外的寧東電廠,高大的冷卻塔直入雲端。眼前這些光伏板發出的電能,正源源不斷地輸往電廠。
寧東電廠是使用燃煤發電的火電廠,基地的光伏發電為什麼要匯聚到那裏去?看電廠旁邊,高聳的鐵塔架起條條銀色的高壓電線,答案已很清楚:電廠的火力發電通過寧夏—浙江±800千伏靈紹特高壓直流輸電通道送往浙江,點亮那裏的千家萬戶。光伏發電匯聚到電廠後,也通過這個特高壓通道送往浙江。光電和火電共享外送通道,避免了重復建設。
作為“西電東送”工程的一部分,建設我們光伏基地的目的就是為浙江送電:去年,寧夏向浙江送電達580億度,約佔浙江全年用電量1/10。基地的光伏發電每年能達108億度,是“寧電入浙”的重要組成。這108億度綠電,可滿足720萬個家庭一年用電需要,相當於節約324萬噸標準煤,減少890萬噸碳排放。
將光電和火電“打包”送走,還能更好地保障輸送電的安全。一到晚上,光伏發電就會基本停擺——月光和星光能帶來的電流,微弱到幾乎可以忽略。這時候,總發電量若驟然下降,會導致電網不穩定。為抵消這個影響,電廠便加大火力發電機組的運行負荷,讓其從白天40%左右的中低負荷提高到高負荷甚至滿負荷,從而增加火力發電量,讓電網的電流量始終維持在穩定水準,不會出現太大波動。
我的巡檢路線上,坐落著一排排白色集裝箱一樣的大型金屬裝置,這些是基地的儲能設施,它們就像“充電寶”一樣保障電流量的穩定。光伏發電充足時,部分電量會存入儲能設施;當發電不足時,這些電量又會被釋放到電網中。目前基地建成的儲能設施可“存儲”80萬度電。
荒灘變綠,局部區域植被覆蓋率超30%
2022年,基地剛開工建設,週遭是戈壁灘。巡檢時,只要遇到沙塵天氣,我的高清攝像頭就會“瞇眼”,連地面都看不清。隨著基地的建設,厚厚的光伏板材擋住了肆虐的大風,沙塵天氣少了下來。
光伏板也遮擋了烈日的暴曬,土壤含水量增加,戈壁大地長出了青草,漸漸有了綠色。人們欣喜地發現了這個變化,便在這裡播撒各種植物種子:金銀花、沙打旺、胡枝子……為利用寶貴的雨水,工程師在光伏板上佈置了雨水收集器和引流管,讓雨水均勻澆灌光伏板遮蔽的土壤,加速植被生長。在基地的局部區域,植被覆蓋率已超過30%。
光伏基地所在區域涉及多處深層煤礦,其中很多已穩定開採近20年,這些煤礦包括採空區、開採區和待採區。儘管這片土地已整體被劃為採煤沉陷區,但目前只有不到400畝的部分採空區土地出現過實際的輕微沉降。
工程師們不敢粗心大意:這裡的光伏板電纜不是傳統地埋式的,而是採用橋架式結構,把電纜架在地表,並留出余量,避免發生地面沉降時對電纜的“撕扯”。
此外,這片區域的地下一米左右,打孔埋設了上百處地質感測器。這些感測器成為工程師監控地面沉降的“眼睛”,一旦地表發生裂縫、位移等情況,感測器便會發出分級預警信息,不僅方便工程師及時調整相應地域的光伏板,也能精確標記沉降位置,方便生態修復的開展。因此,無論哪片區域的植被遭到地面沉降破壞,基地都會通過人工補種的方式,迅速恢復生機。
看,這片土地是不是科技感滿滿。(記者 張文)
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