850兆瓦龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站。李鑫業(yè)攝
黃河自巴顏喀拉山脈奔涌而出，在流經(jīng)海南藏族自治州境內(nèi)時匯聚出一片藍(lán)色水域，龍羊峽水電站依水而建。當(dāng)碧波柔水經(jīng)過機(jī)組的帶動，便被附上了經(jīng)濟(jì)價值，轉(zhuǎn)化為源源不斷的電能點亮千家萬戶。
2013年，龍羊峽水電站發(fā)展迎來歷史性轉(zhuǎn)折，隨著光伏產(chǎn)業(yè)在我省的布局發(fā)展，“水光互補(bǔ)”概念應(yīng)運而生，并建成了龍羊峽水光互補(bǔ)一期320兆瓦光伏電站。在當(dāng)時，“水光互補(bǔ)”作為清潔能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的一項關(guān)鍵技術(shù)，在水力發(fā)電與光伏發(fā)電的優(yōu)劣勢平衡中相互補(bǔ)位，解決了光伏發(fā)電間歇性、波動性等帶來的不穩(wěn)定性，從而為我省清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地夯實了技術(shù)基礎(chǔ)。
如今，在龍羊峽與塔拉灘直線距離36公里的區(qū)域內(nèi)，“水光互補(bǔ)”光伏電站以850兆瓦的總裝機(jī)容量成為全球最大的水光互補(bǔ)光伏電站。今天，我們將從世界之“最”探尋“水光互補(bǔ)”的“黃河樣本”，看青海如何充分發(fā)揮豐光富水的資源優(yōu)勢，走上綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展之路。
水與光強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，填補(bǔ)國際大規(guī)模水光互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)的空白
海拔高、光照強(qiáng)，使得青海成為全國太陽能資源綜合開發(fā)利用條件優(yōu)秀的地方，柴達(dá)木盆地和泛共和盆地尤為明顯，年輻射總量每平方米大于6800兆焦耳，是太陽能資源的“聚寶盆”。把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，順應(yīng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)調(diào)整之需，青海順勢而為謀劃布局推動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展，規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈條持續(xù)完善，成為我省清潔能源產(chǎn)業(yè)集合中不可或缺的子集。
如今，蔚為壯觀的光伏“藍(lán)海”成為塔拉灘上的亮麗風(fēng)景，一架架光伏電板鱗次櫛比，把大自然的無限光能轉(zhuǎn)化為源源綠電，不僅為企業(yè)效益和地方發(fā)展助力，更為青海打造清潔能源產(chǎn)業(yè)高地賦能。踏著春風(fēng)，記者再次來到海南州光伏發(fā)電園區(qū)，在一望無盡的光伏“藍(lán)海”間，找尋水與光如何實現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，填補(bǔ)國際大規(guī)模水光互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)空白。
當(dāng)光伏發(fā)電技術(shù)逐步從單一光伏場的建設(shè)轉(zhuǎn)向大規(guī)模集中并網(wǎng)發(fā)電基地建設(shè)的方向，并輔以生態(tài)建設(shè)等輔助產(chǎn)業(yè)時，光伏發(fā)電間歇性、波動性和隨機(jī)性等短板突出，而且當(dāng)間歇式電源在系統(tǒng)中承擔(dān)的負(fù)荷的比例不斷增大，系統(tǒng)內(nèi)的峰谷差將成倍增加，其對電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)峰壓力的影響將愈加顯著，這就需要增加相應(yīng)的備用容量來彌補(bǔ)由于太陽能光伏電站輸出功率波動所造成的功率缺額。
為此，黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，強(qiáng)化與相關(guān)科研院所的合作，于2013年提出“水光互補(bǔ)”概念并付諸實踐，建成龍羊峽水光互補(bǔ)一期320兆瓦光伏電站。隨后，于2015年9月，850兆瓦龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站全部并網(wǎng)發(fā)電，開創(chuàng)了傳統(tǒng)能源與新能源協(xié)調(diào)運行的先河。
龍羊峽水光互補(bǔ)技術(shù)填補(bǔ)了國際大規(guī)模水光互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)的空白，應(yīng)用成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，推動了國際大規(guī)模水光互補(bǔ)技術(shù)的發(fā)展，為后續(xù)聯(lián)合開展大規(guī)模風(fēng)、水、光黃河流域聯(lián)合協(xié)調(diào)控制技術(shù)及智能調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
得益于“水光互補(bǔ)”技術(shù)，光伏發(fā)電與水力發(fā)電通過雙向調(diào)節(jié)實現(xiàn)完美結(jié)合，不僅使得光伏發(fā)電更加穩(wěn)定，而且提升了水電的效率。正如黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司海南分公司產(chǎn)業(yè)園項目部站長助理楊軍所言：“‘水光互補(bǔ)’技術(shù)解決了光伏發(fā)電不穩(wěn)定的難題，隨著設(shè)計的不斷優(yōu)化和技術(shù)的不斷成熟，也從一定程度上推動光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，如今項目投資規(guī)模和裝機(jī)容量都在成倍增長，清潔能源占比持續(xù)提升。”
做大水與光的“公約數(shù)”，以最大裝機(jī)容量發(fā)電站刷新世界記錄
豐富的光照資源，為青海孕育發(fā)展強(qiáng)勁的清潔能源產(chǎn)業(yè)，以光伏、風(fēng)電等為代表的清潔能源產(chǎn)業(yè)在實現(xiàn)從無到有、不斷擴(kuò)大，聚力打造清潔能源產(chǎn)業(yè)高地，綠色低碳發(fā)展“春潮”正涌。
從塔拉灘到龍羊峽水電站，通過“水光互補(bǔ)”技術(shù)，光伏電與水電實現(xiàn)了相互轉(zhuǎn)化、補(bǔ)短增優(yōu)。2022年6月，龍羊峽850兆瓦“水光互補(bǔ)”光伏電站榮獲最大裝機(jī)容量的“水光互補(bǔ)”發(fā)電站吉尼斯世界紀(jì)錄稱號。
走進(jìn)素有“萬里黃河第一壩”的龍羊峽水電站，在黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司龍羊峽發(fā)電分公司生產(chǎn)部副主任何林的帶領(lǐng)下，從機(jī)組運行到中控調(diào)度再到并網(wǎng)發(fā)電，記者一行實地了解水與光如何互補(bǔ)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)的最大效益。
一根根電力“銀線”架通南北，何林指著電站周圍的送出電網(wǎng)說：“塔拉灘上的光伏電最終經(jīng)一回送出線路接入龍羊峽水電站GIS開關(guān)站，將光伏電站視為龍羊峽水電站的‘編外機(jī)組’，通過水電機(jī)組對光伏電站進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，利用龍羊峽水電站已建的送出線路通道，將兩個電源組合后的電力電量送入西北電網(wǎng)。”
在中控室，何林告訴記者，龍羊峽“水光互補(bǔ)”就是充分利用水輪發(fā)電機(jī)組的快速調(diào)節(jié)能力和水庫儲能功能，能夠調(diào)節(jié)光伏電站的有功出力，通過水輪機(jī)組的快速調(diào)節(jié)，將原本光伏間歇、波動、隨機(jī)的功率不穩(wěn)定的鋸齒形光伏電源，調(diào)整為均衡、優(yōu)質(zhì)、安全、友好的平滑穩(wěn)定電源，較好地實現(xiàn)了水力發(fā)電和光伏發(fā)電快速補(bǔ)償?shù)墓δ?，解決了光伏電站的棄光和安全并網(wǎng)問題。
與此同時，“水光互補(bǔ)”技術(shù)的應(yīng)用，大幅度提高了水電站送出線路的經(jīng)濟(jì)效益，而且減少電網(wǎng)為吸納新能源電量所需的旋轉(zhuǎn)備用容量，提高電網(wǎng)消納及送出能力的同時，還創(chuàng)造了良好的社會生態(tài)環(huán)境效益。
據(jù)了解，龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站年發(fā)電量14.94億千瓦時，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤46.46萬噸，減少二氧化碳排放約122.66萬噸，二氧化硫3944.16噸，創(chuàng)造了良好的社會生態(tài)環(huán)境效益。同時，產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)同頻共振，使光伏子陣區(qū)平均風(fēng)速降低41.2%，空氣濕度日均增濕2.8%，20厘米深度土壤增濕32%，草地的涵水量大大增加，土地荒漠化得到有效遏制。
“隨著吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證，海南清潔能源的國際影響力正在不斷擴(kuò)大。”海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)管委會副主任安峰軍說。而今反觀，“水光互補(bǔ)”技術(shù)也從一定程度上推動著海南州清潔能源產(chǎn)業(yè)的向優(yōu)發(fā)展，隨著項目規(guī)模擴(kuò)大，入駐企業(yè)增多，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)向多元，清潔能源并網(wǎng)裝機(jī)容量在全省總量中提升，這里已初步形成了水、風(fēng)、光、儲、熱“五位一體”清潔能源發(fā)展新格局。
著力打造多元儲能體系，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)打造更多“青海樣板”
如今，我省著力推動清潔能源開發(fā)、新型電力系統(tǒng)構(gòu)建、儲能多元打造，清潔能源進(jìn)入源網(wǎng)荷儲一體化推進(jìn)新階段，技術(shù)創(chuàng)新、建設(shè)規(guī)模、利用效率等多項指標(biāo)走在全國前列。
從我省清潔能源產(chǎn)業(yè)再聚焦于“水光互補(bǔ)”技術(shù)，黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司規(guī)劃發(fā)展部副主任高曜軍告訴記者：“借鑒‘水光互補(bǔ)’成功經(jīng)驗，有序推進(jìn)黃河上游水能保護(hù)性開發(fā)，加快推進(jìn)黃河上游已建水電站擴(kuò)機(jī)改造，提高靈活電源調(diào)節(jié)比例和供電保障能力，發(fā)揮水風(fēng)光互補(bǔ)效益，基地化、規(guī)?；_發(fā)水電風(fēng)電光伏基地，打造黃河上游水風(fēng)光蓄大型多能互補(bǔ)清潔能源基地群，助力青海高質(zhì)量打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地。”
看全省清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，能源互補(bǔ)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展也成為了帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的新增長點，通過引進(jìn)、構(gòu)建并完善清潔能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，強(qiáng)化能源對“四地”產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵支撐作用。同時帶動新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式、數(shù)字化、智能化快速發(fā)展，形成具有競爭力的產(chǎn)業(yè)集群和產(chǎn)業(yè)支撐，打造綠色產(chǎn)業(yè)體系。
細(xì)縷一項項工作，成績有力有為。以黃河公司為例，充分發(fā)揮在光伏制造、電站運營、電站設(shè)計建設(shè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、系統(tǒng)集成及技術(shù)創(chuàng)新等方面的核心競爭力，在水光互補(bǔ)技術(shù)成功應(yīng)用后，致力于能源互補(bǔ)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和“光伏+儲能”應(yīng)用的研究探索，目前已建成光伏儲能和風(fēng)電儲能電站12座，儲能總量達(dá)到437.3兆瓦時。
同時，黃河公司在青海光伏百兆瓦實證基地配置20兆瓦儲能項目，建設(shè)16個分散式儲能系統(tǒng)和6個集中式儲能系統(tǒng)，該項目入選國家首批科技創(chuàng)新（儲能）試點示范項目。建成首個國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地)，開展光伏、儲能關(guān)鍵設(shè)備、產(chǎn)品、系統(tǒng)的戶外實證、實驗、檢測工作，對于推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
著眼“雙碳”目標(biāo)，高質(zhì)量打造清潔能源產(chǎn)業(yè)高地，以優(yōu)化布局打造多元協(xié)同高效儲能體系，黃河公司將著力打造形成長中短周期協(xié)同配置的多元儲能體系，提升調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相能力，切實發(fā)揮儲能在荷、網(wǎng)、源各環(huán)節(jié)的綜合效益，風(fēng)、光、水各要素的關(guān)鍵作用，促進(jìn)清潔能源高質(zhì)量開發(fā)、高效能協(xié)同、高比例消納，助力青海省打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提出“青海特色方案”。（記者宋明慧王菲菲吳占云）
(責(zé)任編輯：張云文)
