融合发展撬动能源转型(深度观察)

光山新闻网 采集侠 2021-09-08 07:42:01
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融合发展撬动能源转型(深度观察)

 

  图①:青海海南藏族自治州塔拉滩生态光伏园的“光伏羊”。
  本报记者 赵秀芹摄
  图②:龙羊峡水电站。
  资料图片

 

  要实现碳达峰、碳中和目标,大规模、高比例发展零碳能源是必然趋势。

  以水风光为代表的零碳能源特别是风光等新能源,虽然具有清洁零碳等诸多优势,但也存在间歇性、波动性等短板。在构建以新能源为主体的新型电力系统大背景下,不稳定的新能源成为主力电源,调峰就成为世界性难题。甚至有电力专家认为,一旦风光等间歇性电源成为主力,如果没有很好的调峰手段,电网可能存在重大风险。

  如何破解这一世界性难题?国家电力投资集团公司党组书记、董事长钱智民说,国家电投给出的答案是两个字——“融合”,即以融合为思路,源网荷储协同互动,通过多品种能源互补的综合智慧能源,实现电力系统的平衡和稳定。

  目前,国家电投已经开展了420个综合智慧能源项目,总投资超过1310亿元。记者近日深入该企业在北京、安徽、山东、青海等省份的试验和示范项目进行了调查采访。

  多能融合——

  水光互补项目让原本具有间歇性、波动性和随机性的光伏电源实现平稳并网

  位于青海海南藏族自治州的龙羊峡水电站是黄河上游龙青段规划中的第一座大型梯级电站,1976年开工建设,1989年4台机组全部投产发电,其库容达247亿立方米,相当于1700个杭州西湖。

  2013年开始,国家电投在距离龙羊峡直线距离36公里的共和县,建设了85万千瓦装机的光伏电站,由此促成了全球规模最大的水光互补发电工程。

  把光伏电站建在水电站旁边,国家电投颇费了心思。

  光伏发电的“软肋”是晚上不能发电,而水电的“短腿”是存在丰枯水期变化。如何让这两种零碳能源优势互补,实现“1+1>2”?

  国家电投想到的方案是“水光互补”——当太阳光照强时,多用光伏发电,水电或停用或少发;当天气不好或夜晚影响到光伏出力时,则通过控制系统及时调节,让水电多出力。这样,将水电和光伏发电“打捆”送出,可使原本具有间歇性、波动性和随机性的光伏电源实现平稳并网,从而降低对电网的影响。

  7月23日,记者在龙羊峡水电站看到,前一天水电和光伏发电“打捆”送出的电量是3455万千瓦时。国家电投黄河公司龙羊峡发电分公司党委书记、总经理黄青刚告诉记者:“水轮机组的调节非常方便,只需几秒钟就能对光伏发电的变化作出反应。这样就把原本间歇、随机、功率不稳定的‘锯齿’形光伏电源,调整为均衡、优质、安全的平滑稳定电源,进而可以减少电力系统为吸纳光伏电站发电所需的备用容量。”

  在水光互补中,水电的确可以弥补夜晚光伏发电的缺口。但是,白天光伏多出力,是否会挤占水电的效益?

  黄青刚说,从近几年运行情况看,水电站送出线路的年利用小时数反而从原来的4621小时提高到5019小时,也就是说,水光“打捆”后,“蛋糕”做得更大了。即便真的出现水电出力下降,若算综合效益,仍然划算。比如龙羊峡水库,目前发电的重要性只排第四位,排在前三位的是防洪、防凌和供水。少发电就意味着多蓄水,这对于缺水的西北地区尤为重要。

  不只是水光互补,新的美好蓝图正在铺展——“十四五”规划纲要提出“建设一批多能互补的清洁能源基地”,黄河上游和几字湾也被列入大型清洁能源基地。