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面對(duì)光伏發(fā)電“棄光”難題，青海省正在探索用“水電互補(bǔ)”方式讓光伏電力達(dá)到穩(wěn)定供電的上網(wǎng)條件。

目前運(yùn)行最大的“水光互補(bǔ)”項(xiàng)目是中電投集團(tuán)所屬黃河上游水電公司的龍羊峽水光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目。國(guó)家能源局、水電水利設(shè)計(jì)規(guī)劃總院日前舉行了專題的研究會(huì)議，專門研究推廣龍羊峽“水光互補(bǔ)”協(xié)調(diào)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

所謂“水光互補(bǔ)”，就是把光伏發(fā)電站和水電站組合成一個(gè)電源。光伏發(fā)電站因?yàn)殚g歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性常被認(rèn)為是“垃圾電”，而水電站的水輪機(jī)組正好有快速調(diào)節(jié)能力，如果用水輪機(jī)的功率調(diào)節(jié)對(duì)沖光伏發(fā)電的波動(dòng)，使得光伏和水電站能穩(wěn)定出力，將使光伏發(fā)電形成優(yōu)質(zhì)電源。

位于青海省共和縣和貴南縣交界處的龍羊峽水電站，是黃河龍-青段梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃中的“龍頭”電站。與之相連的龍羊峽水光互補(bǔ)320兆瓦并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目則位于48公里之外的共和縣恰卜恰鎮(zhèn)塔拉灘。

記者觀察到，當(dāng)共和縣功率曲線波動(dòng)幅度巨大的光伏電力送到龍羊峽水電站后，通過(guò)水輪及快速調(diào)節(jié)，同水電站所發(fā)出電量卻形成了平滑的功率曲線，與電網(wǎng)所要求的功率曲線走勢(shì)基本一致。由于能順利并入電網(wǎng)，龍羊峽水光互補(bǔ)320兆瓦并網(wǎng)光伏電站已經(jīng)成為全球最大的單體并網(wǎng)光伏電站。

由于不能順利并網(wǎng)，光伏發(fā)電“棄光”一直是橫亙?cè)谥袊?guó)光伏發(fā)電發(fā)展中的巨大難題。此前，國(guó)內(nèi)開(kāi)展了風(fēng)光互補(bǔ)、大規(guī)模風(fēng)電與大容量抽水蓄能在電網(wǎng)中的聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站集群控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等研究項(xiàng)目，除小規(guī)模風(fēng)光互補(bǔ)項(xiàng)目已成功應(yīng)用到工程實(shí)際中外，其余項(xiàng)目仍處于研究探索階段。其中，抽水蓄能本身有能耗損失，而水光互補(bǔ)基本不影響原有的光伏發(fā)電效率。

中電投黃河水電公司總經(jīng)理、黨組副書記謝小平表示，“水光互補(bǔ)”除了增加了光伏電站綜合利用效益，最大的貢獻(xiàn)在于節(jié)省了電力系統(tǒng)為吸納獨(dú)立光伏電站發(fā)電所需的旋轉(zhuǎn)備用容量，真正起到了節(jié)能減排的效果。

旋轉(zhuǎn)備用容量是電網(wǎng)為了維持發(fā)電穩(wěn)定而預(yù)留的火電調(diào)節(jié)電量。在中國(guó)的西北地區(qū)，水電和火電的比例接近約1:2。由于整個(gè)流域來(lái)水的季節(jié)性非常強(qiáng)，因此西北地區(qū)的火電機(jī)組長(zhǎng)期處于低負(fù)荷狀態(tài)，以預(yù)留出調(diào)節(jié)電量。

同時(shí)，西北地區(qū)同時(shí)也是大風(fēng)電和大光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的集中區(qū)，因此火電機(jī)組的旋轉(zhuǎn)備用容量就更大。處于低負(fù)荷時(shí)，火電干燒煤卻少出力，既浪費(fèi)了資源也沒(méi)減少排放。如果加大了水電和光伏發(fā)電吸納，就能減少火電的預(yù)留調(diào)節(jié)電量，從而提高火電燃燒效率、減少排放。

另外，黃河上游青海境內(nèi)水電站設(shè)計(jì)發(fā)電利用小時(shí)均在4000小時(shí)左右，送出線路送出能力較大。龍羊峽水電站于1989年投運(yùn)以來(lái)，實(shí)際年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)在3500小時(shí)左右。通過(guò)龍羊峽水光互補(bǔ)項(xiàng)目建設(shè)，實(shí)際上給已經(jīng)擁有4臺(tái)機(jī)組的龍羊峽水電站加裝了一臺(tái)光伏機(jī)組，讓原有的輸電線路年利用小時(shí)可由原來(lái)設(shè)計(jì)的4621小時(shí)提高到5019小時(shí)，增加了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，盤活了電網(wǎng)輸電線路工程存量資產(chǎn)。

在龍羊峽作出探索之后，裝機(jī)容量12.5兆瓦的公伯峽水光互補(bǔ)并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目近日也通過(guò)可研審查，計(jì)劃于2014年5月開(kāi)工，10月底并網(wǎng)發(fā)電。