多能互補讓風光“風光”起來

“你看，遠山的北面是青海湖，山的東南面是龍羊峽水庫，咱們的腳下是光伏的海洋。” 8月15日上午，青海省海南州共和縣的塔拉灘上空萬里無云，陽光普照。站在巡檢塔上，黃河水電公司光伏維檢公司副總經(jīng)理李炬向參觀的嘉賓介紹道。

在塔拉灘，黃河水電公司已經(jīng)建成光伏電站275萬千瓦，占地面積102平方公里。這里座落著世界最大規(guī)模、裝機容量85萬千瓦的龍羊峽水光互補光伏電站，自2014年投產(chǎn)以來已累計發(fā)電70億千瓦時，對應(yīng)到火力發(fā)電相當于節(jié)約標準煤280萬噸，減少二氧化碳排放約698萬噸。

何謂水光互補?就是將波動性、隨機性、間歇性的光伏發(fā)電輸送到水電站，用水電進行調(diào)節(jié)之后組合成一個電源再輸送入電網(wǎng)。水光互補的調(diào)節(jié)是通過一套自主開發(fā)的系統(tǒng)控制軟件來實現(xiàn)，這項技術(shù)填補了國內(nèi)大規(guī)模水光互補關(guān)鍵技術(shù)的空白，應(yīng)用成果達到國際領(lǐng)先水平。

“龍羊峽水電站只需要幾秒鐘的時間就能對光伏發(fā)電的變化作出反應(yīng)。”黃河水電公司龍羊峽發(fā)電分公司副總經(jīng)理黃青剛說，調(diào)節(jié)后的總發(fā)電量與調(diào)度發(fā)電計劃吻合，電網(wǎng)不用再擔心光伏發(fā)電的穩(wěn)定性，并且水電站送出線路年利用小時不降反升，由原來運行的4621小時提高到5019小時。

除了解決光伏發(fā)電穩(wěn)定性的問題，大規(guī)模光伏電站成百上千萬塊光伏板、幾百萬個采集點讓運維工作也成了難題。在水光互補光伏電站建設(shè)時，黃河水電公司率先規(guī)模化應(yīng)用組串式逆變器，并運用了“集中監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析、遠程診斷、實時維護”的智能管理模式，建成了新能源運維和大數(shù)據(jù)分析中心，從此國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)從粗放進入了精細化管理時代。

伴隨著新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，存在著棄風、棄光隱憂。目前，黃河上游已形成梯級開發(fā)格局，其所處西北地區(qū)也是新能源大規(guī)模開發(fā)及外送地區(qū)，迫切需要儲能設(shè)施配合新能源運行、保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

黃河水電公司黨委書記、董事長謝小平說，通過水光風儲結(jié)合的模式，不僅可以減少新能源棄電，還可以提高流域梯級水能資源利用、增加水電效益。

近三年來，黃河水電公司一直在進行多能互補的核心技術(shù)攻關(guān)，提前布局“清潔能源+儲能”項目研究，組織開展了水光互補、風水光互補、風水光儲互補的實踐和電化學(xué)儲能的研究。

建成2萬千瓦光伏儲能項目，開展儲能技術(shù)對平滑功率輸出曲線、增強電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力、減少限電損失等方面的研究;針對利用“儲能泵站+常規(guī)水電”進行水風光互補的研究;規(guī)劃建設(shè)海南州千萬千瓦級清潔能源示范基地。

2018年，102萬千瓦光伏和95萬千瓦風電相繼投產(chǎn)發(fā)電。 “黃河上游干流配備儲能進行新能源聯(lián)合運行，采用大流量、高揚程儲能泵站從下一梯級水庫抽水至上一梯級水庫，將新能源電能以水的勢能儲存，實現(xiàn)新能源電量搬移。”謝小平說，黃河水電公司的目標是讓新能源發(fā)電成為火力發(fā)電那樣幾乎穩(wěn)定的能源，并且可以響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)控要求。

一條大河、一片荒漠，共同演繹風光無限。