地處祖國西部的青海,風電、光電,、水電等清潔能源資源豐富,曾連續(xù)7天,、168小時全部使用太陽能、風能及水力發(fā)電供應(yīng)全省用電,,創(chuàng)下世界紀錄,。而面對清潔能源消納難題,青海做出了怎樣的探索,,又有哪些可資借鑒的經(jīng)驗?
翻日月山,,過塔拉灘,見峽谷險峻,,高湖碧波,,此處便是龍羊峽水電站。如今,,它有了新身份:全球最大的水光互補電站,。與其互補的,是距龍羊峽40多公里的青海省海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)的恰龍光伏電站,。
“陽光強時,,主要由光伏電站承擔發(fā)電任務(wù),水電盡可能少發(fā)或停用,。陰天或晚上,則主要由水力發(fā)電,。通過電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)水電和光伏發(fā)電,,確保水光互補電能平穩(wěn)送出,光伏電能實現(xiàn)最大化消納,,減少棄光,?!眹W(wǎng)青海電力調(diào)控中心水電及新能源處處長李延和說,2017年,,從這里外送江蘇等省份20億度電,,青海清潔能源實現(xiàn)了在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置,并為輸入地減排二氧化碳60多萬噸,,相當于少燒24萬多噸標準煤,。
蘊藏量豐富,新能源并網(wǎng)及消納工程建設(shè)不斷推進
出共和縣城十幾公里,,是連片的塔拉灘,。占地600多畝的海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū),就坐落在海拔3000多米的塔拉灘上,。深居內(nèi)陸,、干燥少云、空氣干凈,,“這里年均日照數(shù)近3000小時,,”李延和說,塔拉灘上蘊藏著2萬多兆瓦的發(fā)電資源,,年均發(fā)電量可達329億千瓦時,。
站在園區(qū)的觀測塔頂放眼四望,數(shù)百萬塊電池板“精準定日”,?!坝械倪€裝載跟蹤系統(tǒng),可‘追日’,,隨時保證太陽光直射電池板,,顯著提高了發(fā)電效率?!崩钛雍驼f,。
作為我國太陽能資源最豐富的地區(qū)之一,除了光伏發(fā)電,,青海的光熱和風力發(fā)電也是日新月異,。
在德令哈工業(yè)園區(qū),我國首座投運成功的規(guī)?;瘍δ芄鉄犭娬?,依靠自主研發(fā)的光熱發(fā)電技術(shù)、利用鹽湖里豐富的熔鹽資源實現(xiàn)光熱儲能——先讓光能變成熱能,、再將熱能轉(zhuǎn)化為動能,,最后實現(xiàn)動能向電能的轉(zhuǎn)變。無論陰雨天還是夜晚,,光熱電站都可實現(xiàn)連續(xù),、穩(wěn)定,、可調(diào)度的電力輸出。
此外,,青海還有年發(fā)電量1.07億千瓦時的貝殼梁風電場,,總裝機容量49.5兆瓦的青海茶卡鹽湖風電場工程等。近年來,,隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng),,2017年6月17日零時至23日24時,青海創(chuàng)下清潔能源連續(xù)供電時間最長的世界紀錄:連續(xù)7天,、168小時全部使用太陽能,、風能及水力發(fā)電供應(yīng)全省用電。
“我們每年滾動開展新能源消納能力研究,,連年推進新能源并網(wǎng)及消納工程建設(shè),,陸續(xù)建設(shè)了17項新能源匯集送出工程、10項直接服務(wù)新能源消納的主網(wǎng)輸變電工程,?!眹W(wǎng)青海電力發(fā)展部規(guī)劃一處工作人員秦緒武說。
“而且,,我們通過對清潔能源協(xié)調(diào)控制,,調(diào)峰互濟、水光互補,,提高接納能力”,,國網(wǎng)青海電力調(diào)控中心調(diào)度計劃處處長徐有蕊介紹,“在午間光伏大力發(fā)電期間,,青海省內(nèi)黃河大型水電,、火電機組按最小方式和出力運行,中小型水電輪流錯峰,,最大限度騰出空間消納新能源,。”
截至目前,,青海電網(wǎng)總裝機容量2580.4萬千瓦,。其中,水電1190萬千瓦,、光伏796.4萬千瓦,、風電192萬千瓦,清潔能源裝機容量已占總裝機容量84.4%,。
建設(shè)特高壓電網(wǎng),,打通外送通道
據(jù)了解,清潔能源消納瓶頸出現(xiàn)在2015年?!爸饕乔嗪J?nèi)用電市場小,新能源裝機規(guī)模不斷增長,,已超過最大用電負荷,。”秦緒武說,,供大于求日益突出,,“所以,外送才是‘七寸’”,。
“這就需要挖掘省內(nèi)消納市場,,拓展省外市場,利用現(xiàn)有輸電通道能力,,積極開展與江蘇,、湖北等省份外送交易,提升新能源消納空間,?!崩钛雍驼f,“由于青海沒有專用的新能源跨省跨區(qū)外送通道,,借用西北其他各省跨區(qū)通道大量外送清潔能源困難很多,。因此,建設(shè)特高壓直流外送通道是解決青海新能源消納問題的關(guān)鍵,?!?/p>
特高壓電網(wǎng)就像電力的高速公路。未來,,青海要建設(shè)海南州,、海西州兩個千萬千瓦級清潔能源基地。在省內(nèi)用電市場增速放緩,,無力支撐省內(nèi)新能源全額消納的形勢下,,建設(shè)特高壓電網(wǎng)實現(xiàn)清潔能源跨區(qū)外送已成為當務(wù)之急。
“目前,,海南地區(qū)特高壓外送通道建設(shè)已完成可行性研究報告,。‘十三五’期間,,將首先建成青海(海南)—河南特高壓直流輸電通道,。”秦緒武說,,“遠期規(guī)劃建設(shè)海西—華東特高壓工程解決海西千萬千瓦級清潔能源基地的送出需求,,如此,可實現(xiàn)清潔能源發(fā)電量消納能力再提高5%以上”,。
秦緒武說,,“十二五”以來,,網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展,以每年100萬千瓦新能源裝機的增長速度有序開發(fā),,保證了相關(guān)配套設(shè)施同步跟進,。
提高協(xié)調(diào)管理能力,消納比重達70%
新能源產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,,但目前還面臨“消納難”“外送難”“調(diào)峰難”三座大山,。
據(jù)了解,只有不斷優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),、解決外送瓶頸,、采取技術(shù)創(chuàng)新突破,實現(xiàn)多能源協(xié)同發(fā)電控制,,才能讓風,、光資源更“風光”。
李延和介紹,,青海省電力公司通過自主創(chuàng)新,,建成新能源有功、無功實時控制系統(tǒng),,全網(wǎng)新能源功率預(yù)測系統(tǒng)以及智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)等多個應(yīng)用平臺,,成功研制國內(nèi)首套高海拔光伏電站移動檢測裝置,建設(shè)清潔能源大數(shù)據(jù)中心,,將全省所有的新能源電站全部納入統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理,,實現(xiàn)運行控制的高度自動化和智能化。
“2017年,,青海新能源棄電率為5.45%,,風電實現(xiàn)了全消納,新能源增發(fā)率達8%,,光伏發(fā)電年利用小時數(shù)為1515小時,,居全國前列?!崩钛雍徒榻B,,“十二五”期間,青海省風電平均年利用小時數(shù)1700小時左右,,截至2017年,,青海省清潔能源消納比重已達70%,遠高于全國平均水平,。
“今后的方向應(yīng)該是在做好技術(shù)儲備的基礎(chǔ)上,,突破關(guān)鍵技術(shù),走政產(chǎn)學研相結(jié)合的道路,真正構(gòu)建市場導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系,,壯大清潔能源產(chǎn)業(yè),。”青海大學新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究中心主任梅生偉介紹,,通過科技創(chuàng)新,,在數(shù)十年內(nèi)有望實現(xiàn)青海省能源消費擺脫化石能源,完全實現(xiàn)清潔能源供給,。