能源是推動社會發展的根本動力，在我國，五大發電集團主宰著我國電力市場。為順應世界綠色能源革命的潮流，各大發電集團在傳統能源領域開疆擴土的同時，也在積極佈局能源結構轉型升級，發展新能源成為其重要抓手。2015年5月，由原中國電力投資集團公司與國家核電技術公司重組組建的國家電力投資集團公司(簡稱“國家電投”)乃五大發電集團之一，國家電投成立後，確立了以“先進能源技術創新為驅動，以清潔能源開發為主導”的發展戰略。
截止2018年6月底，國家電投電力總裝機容量1.31億千瓦，其中：水電2203萬千瓦，太陽能發電1500萬千瓦，風電1459萬千瓦。清潔能源比重達到47.18%。水電與新能源裝機規模位列五大發電集團第一。截止2018年6月底，國家電投共有430餘座光伏電站，光伏發電裝機容量位列全國第一，近5年，年均增長率為46.93%，累計裝機規模和增速均位列世界第一，為全球最大的光伏發電投資商。國家電投集團共有30家二級單位擁有光伏發電資產，主要分佈在青海、新疆、河北、山東、山西等30個省區以及境外日本、馬耳他。
作為國內外光伏發電龍頭老大，國家電投都建設了哪些光伏項目?運營狀況如何?在國家電投北京公司有關負責人的帶領下，筆者與其它媒體記者一行對其國內一些典型的各具特色的光伏項目進行了實地採訪，開啟了國家電投光伏之旅。採訪中筆者深切感受到了國家電投堅定走綠色發展之路的雄心壯志。
(一)
光伏治沙開新篇
沙漠治理是各國保護環境，恢復生態面臨的一個重要挑戰，各地有因地制宜不同的治理方案，而國家電投在國內外開啟了光伏治沙之先河。
圖1、磴口治沙前的原地質地貌
圖2、磴口沙漠生態治理光伏電站
圖3、如今的磴口沙漠綠洲
8月6日，採訪第一站便是位於內蒙古境內的國家電投磴口生態治理光伏電站。磴口縣地處內蒙古西部河套平原源頭，烏蘭布和沙漠東部邊緣，全年日照小時數在3100-3300小時以上，屬於我國太陽能富集區域，也是內蒙古自治區規劃的發展太陽能產業的重點地區。磴口縣70%以上被烏蘭布和沙漠覆蓋，據林業局統計，磴口在未治理前的植被覆蓋率為8%。
隨著我國光伏產業的快速發展，這個昔日無人問津的不毛之地，因其優越的太陽能資源和沙漠廉價土地——每年50元/畝租金+50年租期的優勢，很快吸引了國內眾多光伏企業前來投資佈局。
國家電投集團北京電力有限公司所屬內蒙古新能源公司充分利用烏蘭布和沙漠資源和充足的光照優勢，將光伏發電與沙漠治理相結合，打造光伏產業生態治理示範項目，探索出經濟、生態效益雙贏的新模式。
繼磴口一期20MWp光伏項目2012年12月投運後，國家電投為了探索光伏治沙新路子，搶種綠植實現固土治沙的目標，在自然條件惡劣和施工難度大的條件下，從2014年10月到年底，這個佔地1700畝，總投資4.2億的二期50MWp光伏治沙工程僅用兩個半月時間即完成電站建設，彰顯了國家電投非凡的速度與效率。
預計此電站在25年壽命期內年平均上網發電量為7782.1920萬千瓦時，年等效利用小時數為1445小時，每年可節約標準煤約25370噸，實現二氧化碳減排93023噸。項目及光伏與治沙為一體，治沙面積為800多畝，已經種植苜蓿、沙耗等治沙植物，種植面積800多畝。實施“沙漠+光伏+設施牧草”的特色種植模式，使沙漠植被覆蓋率由原來的8%提高到77%,並形成了特殊的小氣候和綠化環境。據悉，該電站執行當年0.9元/kWh的上網電價20年不變，使得電站不僅具有良好的經濟效益，也同時具有良好的社會效益和環境效益。
磴口工業園區管委會黨工委書記、主任袁海文帶領記者參觀了這個四年大變樣的沙漠綠洲，一個集光伏發電、現代牧業、沙草產業、生態旅遊為一體太陽能生態產業治理示範基地已初具雛形。他對我國光伏和農業政策瞭如指掌，躊躇滿志地盤算著未來光伏治沙新藍圖。據他介紹“531新政”之後，一家國內龍頭光伏企業已經與當地政府簽訂了30MW平價上網的光伏項目意向書。
日前，磴口烏蘭布和沙漠百萬級光伏治沙基地已列入國家“十三五”發展規劃。本次規劃分為三期，總建設規模為300萬千瓦,佔用沙地9萬畝，一期100萬千瓦，能形成固定資產投入100億元，佔用沙地3萬畝，形成產值17億元。項目建設完成後，將是全國規模最大的光伏治沙項目，年發電量18億度，實現稅收1.2億元。
目前由內蒙古新能源公司開發運營的新能源總裝機容量136.45萬千瓦(風電94.45萬千瓦，光伏42萬千瓦)，這些電站分佈在內蒙古、新疆多個不同區域，分佈範圍廣，空間距離遠、地處偏僻等特點，分散而龐大的風光電站是如何運維的?
國家電投呼和浩特生產運營中心於2016年11月30日正式上線運行，是國家電投集團首批18個生產運營中心之一，由北京公司所屬內蒙古新能源公司負責管理運營。計劃接入22個項目，容量122.8萬千瓦。
在運營中心大廳，據公司總經理吉冰濤介紹，公司與華為合作開發了業內先進的遠程監控運維繫統，實現新能源項目生產運營集約化管理——“遠程集中監視、維檢中心機動檢修、現場少人值守”，為推進新能源產業的集約化、專業化、數字化管理提供了重要的示範作用。此中心目前已完成19個風、光項目的接入，總容量105.7萬KW，實現了20人運行506颱風機、520臺逆變器，將人員轉移到維檢業務上，達到了“每人運維管理一萬千瓦機組”，並且其規模效應還遠未釋放。
在總結內蒙磴口光伏治沙項目的基礎上，北京公司相繼在新疆區域建成吐魯50MWp、額敏60MWp、喀什40MWp戈壁沙漠光伏項目，為西北區域治沙固沙、生態保護探索出一條“光伏治沙”新模式。
(二)
領跑採煤沉陷區精品工程
大同是我國知名的“煤都”，由於長時期、大規模的煤炭開採，在南郊區、新榮區和左雲縣形成了1687.8平方公里的採煤沉陷區，這樣的貧瘠土地又不適宜農業耕作，造成大部分土地廢棄荒蕪。但大片的採煤沉陷區給光伏電站建造提供了成片可使用的廉價土地，加上良好的光照條件、電力輸出條件，2015年6月25日，山西省大同市採煤沉陷區國家先進技術光伏示範基地成為能源局“光伏領跑者”計劃首個被批准的項目。
圖4、大同採煤沉陷區“領跑者”光伏電站
8月8日採訪第二站——大同中電辰光100MW光伏電站的示範區。大同中電辰光100MW光伏發電項目位於大同市南郊區高山鎮--雲岡鎮片區小窯頭村附近，分四大片區，總佔地面積為3922畝，涉及兩鄉鎮6個村，由國家電投旗下中電國際全額投資，總投資9.1億元，是大同採煤沉陷區光伏示範基地中7個“100MW領跑者計劃項目”的其中一個。
此項目中電國際沒有采取交由EPC企業做總包，而是採取了設計、施工一體化的模式，組件、逆變器兩大核心部件由國家電投集團集中採購，剩下的設備總包單位必須從國家電投集團的短名單選擇優質企業。
該項目採取林光互補模式，於2015年9月2日獲得山西省發改委備案，同月29日全面開工建設，2016年6月18日17:15分實現了大同採煤沉陷區光伏示範基地13個項目中的首個併網發電項目;18點33分，實現全容量併網，成為基地7個項目中首個實現全容量併網的電站。電站廠長告訴記者，公司與當地農民簽訂租金了每年400元/畝、租期25年的租約，農民獲得了比耕種更高更穩定的收入，如果參與電站維護服務還可獲得額外經濟收入，此舉對做好當地的“三農”工作起到了很好的促進作用。
作為國內第一個獲批“領跑者”計劃的項目，項目所在區域年總輻射量5464.87MJ/m2，設計年利用小時數1262小時，建成後預計年均發電量14515萬千瓦時，動態總投資81840萬元。資本金內部收益率為19.02%，投資回收期為8.67年。項目採用轉換效率達17.12%的單晶280WPPERC技術光伏組件，採取轉換效率達99%的集裝箱式和組串式逆變器，支架採用鋁合金材質，共分為季節可調式支架、雙軸跟蹤支架、斜單軸跟蹤支架、水平單軸跟蹤支架以及固定支架等5種支架方案，發電量同比增加15%，共分4個區域，實現了在同區域、同容量佔地面積最小的目標。在近期國家能源局組織的大同領跑者項目驗收工作中，項目系統效率PR實測高達84.53%，超過了國家設定的81%和公司承諾82%的指標，當屬同行中的精品工程。
此第一批領跑者項目執行的是當年的上網標杆電價0.95元/kWh，如今參與領跑者項目在此地的競標電價降為0.39元/kWh，由此可見，光伏領跑者計劃推動了先進光伏技術的進步，加快了光伏發電平價上網的步伐。
(三)
無限風光在險峰
由於受季節更替和天氣變化的影響，風能、太陽能都是不穩定、不連續的能源，單獨的風力發電或太陽能光伏發電都存在發電不穩定的缺陷。但風能和太陽能具有天然的互補優勢。
8月9日採訪第三站，我們來到了張家口陽城子風光互補電站。此電站位於張家口市宣化區深井鎮東部的山地丘陵地區，屬於太陽能資源二類地區，平均海拔約1200米，電站總體規劃容量為300 MW，其中光伏100 MW，風電200 MW，目前在運容量119.5MW，於2014年12月底投產，是國家電投集團河北公司的首個風光互補項目。國家電投集團河北公司積極利用張家口地區充足的風能和光照優勢，將光伏發電與風力發電相結合，打造風光互補示範項目，探索了一種具有較高性價比的新型能源發電系統。
記者一行乘坐皮卡車沿著崎嶇不平的山路逶迤而上，很窄的道路旁邊就懸崖，筆者的心也因此一直懸著，由此體會到當初數量巨大的光伏設備和龐大而巨重的風電機組運上山安裝之艱難，維護同樣很艱險，不禁感慨“無限風光在險峰”，荒山產綠電的確來之不易。登到山頂，我們看到一排排光伏板就像大海的波浪在山地丘陵間連綿起伏，風力機在光伏陣列中儼然鶴立雞群，蔚為壯觀。
圖5、張家口陽城子風光互補電站
“偏遠散小、點多面廣”是山地風光電站的基本特徵。張家口生產運營中心主控制室是對風光電站統一調度指揮和管理的樞紐，作為國家電投集團公司專業化的運營管理機構，全面建成後將整體負責集團公司在冀北區域內新能源場站的生產運營管理，通過大數據分析、物聯網、無人機等先進技術打造出智能管理平臺，實現“集控進城、區域維檢、場站安保”管理目標，促進企業效益不斷提升。
提高發電量，度電必爭，是光伏電站的最基本要求。公司積極參與大數據應用研究促進技術創新，光伏組串健康預警、風機發電機軸承故障預警系統項目成功申報集團公司大數據試點示範項目;通過對電站頻報“PV絕緣阻抗異常告警”“PV絕緣阻抗異常保護動作”的研究，採用逆變器負極接地改造，有效抑制抑制組件PID效應，減少PID效應對發電量的影響;針對山地光伏灌木、雜草、荊條、山體遮擋的影響，通過對現場數據收集和對數據的研究，對光伏組件位置調整、傾角調整，及時修整灌木雜草，有效的解決了組串遮擋問題，提高光伏發電量。
陽城子風光互補電站自投產以來共貢獻清潔電力6.96億kWh。2016年，中國電力企業聯合會組織全國25家發電公司的332家光伏發電企業開展全國光伏電站生產運行指標對標評比活動，該電站獲得華北地區河北省(張家口地區)一等獎。(待續)
太陽能雜誌李鵬
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