“水光互补”助力绿色生态文明建设

上海市杨浦区五角场社区卫生服务中心金骁雄

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　　7月8日，全球最大的水光互补电站、雅砻江两河口水电站水光互补一期项目——柯拉光伏电站正式开工建设。柯拉光伏电站位于四川省甘孜藏族自治州雅江县柯拉乡，场址海拔4000米至4600米，总投资超53亿元，装机规模达100万千瓦，年利用小时数1735小时，年平均发电量20亿度，计划2023年全容量并网发电。待柯拉光伏电站建成后，将通过一条500千伏输电线路，与今年3月实现全容量并网发电的两河口水电站实现水光互补。届时，该项目将成为全球首个百万千瓦级的“水光互补”项目。

　　中国是太阳能资源丰富的国家之一。中国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列，每年可发电1.5亿度；如果开发利用1％的荒漠，就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。在中国的北方、沿海等很多地区，每年的日照量都在2000小时以上，海南更是达到了2400小时以上，是名副其实的太阳能资源大国，具备广泛应用光伏发电技术的地理条件。与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠。

　　光伏发电出力由于受气象环境因素影响而具有随机波动性特征，受昼夜影响大，中午出力达到峰值，夜间出力为0。而且光伏发电波动性强、随机性大，当太阳辐射受到云层的随机性的短时间遮挡会造成光伏发电出力骤然增大或降低，在最终并入电网时的出力曲线上表现出昼夜周期性、随机锯齿形波动的抛物线型曲线。这样发出来的电稳定性不足以满足日常生产生活用电的要求，而且在清晨和日暮时分发电量一旦低于最低并网阈值，虽然光伏板上仍然在发电，但这些电能无法并入电网，就白白浪费掉了。而且光伏发电大规模接入会增加电网的功率波动，从而对电网的安全稳定运行造成威胁，这也是影响光伏发电规模化发展的重要因素。

　　这时就要讲讲我们开头提到的雅砻江两河口水电站了，中国是世界上水能资源最丰富的国家之一，水能资源技术可开发装机容量为5.42亿千瓦，经济可开发装机容量4.02亿千瓦，开发潜力巨大，两河口水库正常蓄水位2865米，总库容107.67亿立方米，调节库容65.6亿立方米，水电站建成后，与雅砻江下游锦屏一级、二级水电站两座大水库联合运行，具有极佳的多年调节能力。除了发电为主，还具有蓄水蓄能、分担长江中下游防洪任务、改善长江航道枯水期航运条件的功能和作用。水力发电好处那么多，那是不是就没有缺点呢？水力发电的天然不足也是有的，一是受到天然地理条件的限制比较严格，不是每个水电站都具备雅砻江两河口水电站那么合适的地理条件。二是受限于自然环境限制，发电机组和库容都难以增加，特别是建成以后。三是根据调节能力不同，水电站的发电量也是会随着丰水季和枯水季呈显著性周期变化的，这同样会对时刻要求稳定供给的电网系统造成一定的困扰。

　　而“水光互补”电站就是人类不断探索清洁能源道路上极具智慧的解决方案。在水光互补发电系统中，光电的作用是作为水电站里的一个虚拟发电机组，它不需要真的建设在水电站边上，而是通过电力传输线路将光电输送给水电站，这个虚拟机组因为是光伏发电而来，自然就带有上文提到的周期波动和不稳定性，而水电的一大特点就是调节能力强，此时水电的主要作用是作为互补电源，抹平光伏发电的锯齿状波动，并且根据光伏周日交替的发电曲线协调水光总出力稳定在一个合适的水平。作为虚拟机组的光伏来电又可以减少电站的日间发电用水，在发电总量稳定不变的情况下让水电站的丰水期延长，枯水期减少，最终的效果是水光互补，既降低光伏出力波动对电网安全的影响，也增加了水电站的可用库容以及周期调节稳定性，让清洁能源更好地在我们的绿色发展战略里发挥关键性作用。

　　生态兴则文明兴，生态文明建设是关乎中华民族永续发展的根本大计，自然生态与人类文明之间的关系就是两者命运与共、兴衰相依。绿水青山就是金山银山，“水光互补”是中华民族探索人与自然和谐共生道路上的一次重要实践。追寻绿色发展，建设生态文明的脚步永远不会停歇。

发布人：12371网友sjs2bw 发布时间：2022-7-13 16:31 赞0 收藏 阅读人次：3009

初审：李爱国编辑：亦风责编：李一画我要留言

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