水光互補模式推廣應(yīng)用的分析

汪 洋

（青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司 青海西寧 810000）

2013年，國務(wù)院出臺了《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》,鼓勵利用既有電網(wǎng)設(shè)施按多能互補方式建設(shè)光伏電站。水光互補項目將太陽能光伏資源和現(xiàn)有的水電資源整合為一個電源，不僅優(yōu)化了太陽能光伏電站的電能質(zhì)量，還為探索清潔能源的發(fā)展模式起到了重大示范作用。例如320Mwp光伏電站，25年平均上網(wǎng)電量為49801.29×104kW·h。按照火電煤耗（標(biāo)準(zhǔn)煤）320g/kW·h測算，項目每年可節(jié)約標(biāo)煤15.94×104t，減少煙塵排放2156.83t，減少二氧化碳排放47.95×104t，減少二氧化硫排放1785.4t，減少氮氧化物排放1842.79t，減少一氧化碳排放41.93t。

1 大中型并網(wǎng)光伏電站和水光互補項目開發(fā)的重要意義

發(fā)展大中型并網(wǎng)光伏電站，對于保證國家能源安全、緩解環(huán)境壓力、促進產(chǎn)業(yè)升級、實現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面具有積極的意義，國家應(yīng)把發(fā)展大中型并網(wǎng)光伏電站特別是水光互補項目作為新能源產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向之一，但發(fā)展大中型并網(wǎng)光伏電站和水光互補項目在總體規(guī)劃、配套設(shè)施建設(shè)、行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)運營成本等方面還存在亟待解決的問題，需要有關(guān)部門建立與完善相關(guān)政策體系，制訂行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加大對項目的研究和扶持力度，促進項目在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。

2 水光互補項目較大中型并網(wǎng)光伏電站的優(yōu)勢

水光互補項目依托水光互補光伏電站和水電站，將光伏電站視為水電站擴建的機組，以330kV/750kV線路接入水電站330kV GIS室空閑備用間隔，并通過大機組大庫容的水電調(diào)節(jié)后，以兩個電源組合的電力電量，利用原水電站的送出通道送入電網(wǎng)。

水光互補的協(xié)調(diào)運行解決了光伏發(fā)電的安全并網(wǎng)問題，填補了國際大規(guī)模水光互補關(guān)鍵技術(shù)的空白，處于國際領(lǐng)先地位，為我國清潔能源提供了互補的新型發(fā)展模式，與獨立的大中型并網(wǎng)光伏電站相比，具有以下顯著優(yōu)勢。

2.1 提高電網(wǎng)的安全性穩(wěn)定性

光伏發(fā)電受間歇性、波動性、隨機性影響，必須由其他常規(guī)電源為其有功出力提供補償調(diào)節(jié)。利用水能、光能的互補性，依托水輪發(fā)電機組的快速調(diào)節(jié)能力和水電站水庫的調(diào)節(jié)能力，調(diào)整光伏電站的有功出力，可將現(xiàn)在普遍認為是不太友好的光伏發(fā)電出力進行水光互補后，達到平滑、穩(wěn)定的光伏發(fā)電曲線，有效彌補獨立光伏電站的不足，提高了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，使光伏發(fā)電成為與水電相媲美的優(yōu)質(zhì)電能。

2.2 減少電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量

隨著百MW級甚至GW級大規(guī)模并網(wǎng)光伏基地的投產(chǎn)發(fā)電，需要系統(tǒng)儲備大量的旋轉(zhuǎn)備用容量以調(diào)節(jié)光伏電站出力的不穩(wěn)定性。水光互補項目的研究及成功應(yīng)用可將光伏電站出力由局部水電站補償，減少了電力系統(tǒng)為吸納并網(wǎng)光伏電站發(fā)電所需的旋轉(zhuǎn)備用容量。

2.3 提升綜合效益

水光互補項目的建設(shè)可充分利用原水電站的備用間隔，盤活了電站的閑置資產(chǎn)，提高了送出線路的設(shè)備利用率。通過大型水光互補項目建設(shè)，例如某大型水電站送出線路年利用小時可由原來設(shè)計的4621h提高到5019h，提高了線路送出效率，節(jié)省光伏電站送出的投資，增加了電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。

2.4 提高電網(wǎng)消納及送出能力

水光互補協(xié)調(diào)控制后，原大型水電站對下游流域調(diào)節(jié)性能未發(fā)生變化，未改變水電站在電力系統(tǒng)中的作用和地位，并達到了增加電網(wǎng)系統(tǒng)消納光伏目的。兩個電站共用已建成的線路接入電網(wǎng)，不受系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及輸電能力等的限制，對電網(wǎng)系統(tǒng)充分消納新能源有重要意義。

2.5 水光儲輸一體化應(yīng)用

在同樣滿足水量調(diào)度的情況下，水光互補組合電源點增加了電量；若在同等電量的情況下，相當(dāng)于在原水電站水庫蓄了按光伏電站發(fā)電量折算的水量，保證光伏電站滿負荷發(fā)電，減少棄光電量，實現(xiàn)水、光、儲、輸一體化應(yīng)用。

3 對我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點建議

3.1 建立并完善與戰(zhàn)略目標(biāo)相配套的政策體系，以可再生能源法為核心，結(jié)合總體能源規(guī)劃和電力規(guī)劃制定既適合我國國情、國力，又著眼于未來能源結(jié)構(gòu)長遠發(fā)展的大型水光互補項目產(chǎn)業(yè)規(guī)劃；建立跨部門的工作協(xié)調(diào)機制，推進大型水光互補項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化和電網(wǎng)輸變電工程等相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)，做到水電、光伏輸配電工程統(tǒng)一規(guī)劃，超前建設(shè)電網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)與電源協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.2 盡快制定大型水光互補項目的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使項目的設(shè)計、建設(shè)和運營管理標(biāo)準(zhǔn)化；落實電網(wǎng)責(zé)任，不能僅把接入責(zé)任推給電網(wǎng)，讓電網(wǎng)被動接受光伏，而應(yīng)理順體制，充分發(fā)揮電網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度能力，讓電網(wǎng)主動解決相關(guān)的技術(shù)和管理問題；讓電網(wǎng)參與具體項目規(guī)劃和制定標(biāo)準(zhǔn)，落實電網(wǎng)接入的資金保障，調(diào)整對電網(wǎng)的考核指標(biāo)，使電網(wǎng)責(zé)權(quán)利相匹配。

3.3 以國內(nèi)光伏領(lǐng)域優(yōu)勢企業(yè)為龍頭，加大對大型水光互補項目的研究力度，在條件較好的西北地區(qū)扶持建設(shè)大型水光互補項目并進行科學(xué)研究。通過研究推廣水光互補協(xié)調(diào)運行技術(shù)，實現(xiàn)水電集群與太陽能光伏電站基地之間的互補運行；推廣大功率組件、組串式逆變器、無線通訊等先進技術(shù)在項目中的應(yīng)用，提高項目的運行效率；加大對大型水光互補項目研究扶持力度，給予財政補貼和稅收減免等優(yōu)惠政策。

3.4 總結(jié)以往建設(shè)管理經(jīng)驗，提煉新能源項目開發(fā)管控的核心要素，修訂相關(guān)管理標(biāo)準(zhǔn)，精簡或取消必要性不強的審查或驗收項目，簡化新能源項目工程前期及并網(wǎng)驗收手續(xù)，精簡管理程序，提升管理效率。

[1]國務(wù)院《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》國發(fā)〔2013〕24號