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

目前運行最大的“水光互補”項目是中電投集團所屬黃河上游水電公司的龍羊峽水光互補光伏發(fā)電項目。國家能源局、水電水利設(shè)計規(guī)劃總院日前舉行了專題的研究會議，專門研究推廣龍羊峽“水光互補”協(xié)調(diào)運行經(jīng)驗。

所謂“水光互補”，就是把光伏發(fā)電站和水電站組合成一個電源。光伏發(fā)電站因為間歇性、波動性和隨機性常被認為是“垃圾電”，而水電站的水輪機組正好有快速調(diào)節(jié)能力，如果用水輪機的功率調(diào)節(jié)對沖光伏發(fā)電的波動，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-青段梯級開發(fā)規(guī)劃中的“龍頭”電站。與之相連的龍羊峽水光互補320兆瓦并網(wǎng)光伏發(fā)電項目則位于48公里之外的共和縣恰卜恰鎮(zhèn)塔拉灘。

記者觀察到，當共和縣功率曲線波動幅度巨大的光伏電力送到龍羊峽水電站后，通過水輪及快速調(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基本一致。由于能順利并入電網(wǎng)，龍羊峽水光互補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”一直是橫亙在中國光伏發(fā)電發(fā)展中的巨大難題。此前，國內(nèi)開展了風(fēng)光互補、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)化運行技術(shù)、風(fēng)電場和光伏電站集群控制系統(tǒng)開發(fā)等研究項目，除小規(guī)模風(fēng)光互補項目已成功應(yīng)用到工程實際中外，其余項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”除了增加了光伏電站綜合利用效益，最大的貢獻在于節(jié)省了電力系統(tǒng)為吸納獨立光伏電站發(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。在中國的西北地區(qū)，水電和火電的比例接近約1:2。由于整個流域來水的季節(jié)性非常強，因此西北地區(qū)的火電機組長期處于低負荷狀態(tài)，以預(yù)留出調(diào)節(jié)電量。

同時，西北地區(qū)同時也是大風(fēng)電和大光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的集中區(qū)，因此火電機組的旋轉(zhuǎn)備用容量就更大。處于低負荷時，火電干燒煤卻少出力，既浪費了資源也沒減少排放。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)計發(fā)電利用小時均在4000小時左右，送出線路送出能力較大。龍羊峽水電站于1989年投運以來，實際年發(fā)電利用小時數(shù)在3500小時左右。通過龍羊峽水光互補項目建設(shè)，實際上給已經(jīng)擁有4臺機組的龍羊峽水電站加裝了一臺光伏機組，讓原有的輸電線路年利用小時可由原來設(shè)計的4621小時提高到5019小時，增加了電網(wǎng)的經(jīng)濟效益，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，裝機容量12.5兆瓦的公伯峽水光互補并網(wǎng)光伏電站項目近日也通過可研審查，計劃于2014年5月開工，10月底并網(wǎng)發(fā)電。