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实地调查:龙羊峡“水光互补”让光伏发电更清洁

北极星电力网新闻中心  来源:中国电力报  作者:龙昌  2014/5/27 10:24:22  我要投稿  

北极星水力发电网讯:光伏发电产业是否真正清洁一直是业内争议的话题。记者认为,光伏发电过程清洁当然无疑,光伏生产过程可控也是可期。然而,在每一个独立光伏电站“享受阳光”的背后,通常会有相应的火电机组在维持额定转速,默默地做着“无用功”(旋转备用容量),而煤炭在这种“无用功”中被消耗,温室气体在无声地排放。

当然相较于光伏发电产生的环境效益,电力系统旋转备用容量的煤耗并不突出,但这终究“不完美”。如何破解这一难题?“水光互补”模式给出了自己的答案。

“水光互补”模式到底有何优势?是否具有推广潜力?带着疑问,记者走进了中电投青海龙羊峡“水光互补”320兆瓦并网光伏项目。

变“垃圾电”为优质电

“1+1>2”的事例时有发生,“水光互补”模式正是其中一个。

龙羊峡“水光互补”320兆瓦并网光伏发电项目地处青海省海南州共和县恰卜恰镇以南约12公里处的塔拉滩,共和县光伏发电产业园内。

在前往目的地的路上,记者不时就会发现分布式光伏发电在青藏高原的应用——这为生态脆弱、人烟稀少地区提供了现代社会的必需品——但对于青海而言,光伏发电的主角并不是它们,而是大型并网光伏电站。

青海的日照条件优越,地势平缓,荒漠、戈壁广袤而价廉,得天独厚的优势使青海成为我国重要的光伏电站基地。据测算,青海省太阳能年总辐射量平均为5800~7400兆焦/平方米,平均直接辐射量占总辐射量的60%左右,在海西地区(青海湖西部、西北部地区),这一比重更是达到70%以上。

记者了解到,截至2014年2月底,青海省已并网的大型光伏电站有131座,累计装机容量达到了310万千瓦,光伏清洁能源在青海能源总量中的比重已超过15%。2013年全年,青海光伏电站发电量超过了26亿千瓦时。

太阳能发电因其间歇性、波动性和随机性,常被业内戏称为“垃圾电”,并时有“弃光”现象发生。然而,虽然青海光伏电站并网需求巨大,但青海地区弃光问题并不突出。

“目前青海并不存在弃光问题,光伏电量都是优先上网的,但是独立光伏电站发电曲线具有波动性和间隙性,需要电网系统调节,给电网稳定运行造成一定冲击,但情况可控。”中电投集团黄河公司新能源发电部经理金东兵告诉记者,“而我们电站(龙羊峡‘水光互补’项目)送出的电,相对于独立光伏电站而言,对电网更为友好。”

“由于光伏发电属于能量密度低、稳定性差,调节能力差的能源,长距离输送中电力潮流变化将会给电压控制增加难度,电力系统需要有足够备用容量来削弱这种冲击。”一位青海省电力公司调度中心工作人员告诉记者,“‘水光互补’模式可以腾出部分水电机组容量作为系统备用容量,增加调峰能力。”

“龙羊峡水光互补320兆瓦并网光伏电站是利用龙羊峡水电站水轮机组快速调节性能,通过水光互补的调节进一步优化电能质量,将互补后的优质电能通过龙羊峡水电站330千伏出线送入电网。”中电投集团黄河公司总经理谢小平告诉记者,“这相当于龙羊峡新建了一台水电机组。在考虑水量平衡的基础上,结合龙羊峡水库调节能力,通过水电机组快速调节性能,将光伏发电锯齿形出力曲线调整为平滑稳定曲线(见示意图,编者注),为电网提供优质电能,提高了电网运行稳定性。同时,也提高了水电站对电网的调节能力和送出线路的利用率。”

据记者了解,该项目并网发电以来,运行稳定,预计每年增加电力电量4.98亿千瓦时;从实际运行情况看,每天从上午9时开始,光伏电站负荷逐渐增加,水电负荷逐渐降低,从16时开始,光伏电站负荷逐渐减小,水电负荷逐渐增加,形成“水光互补”。

业内专家评价龙羊峡“水光互补”项目优化了光伏发电电能质量,解决了光伏电量消纳瓶颈问题,为我国清洁能源利用提供了新型发展模式。

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