“水光多能互补”清洁能源创新发展管理-第2页-北极星水力发电网

投稿

我要投稿

开展“水光互补”运行研究

象鼻岭“水光多能互补”项目建成后，实现“水光互补”运行成为项目能否见效的关键，通过前期的“水光互补”运行研究，积累了大量的经验，同时借鉴其他公司 “水光互补”项目的先进经验，实现了项目的科学和高效运行（见图2）。

主要研究内容。一是“水光互补”自动运行控制技术研究。根据水电和光伏电站的运行特点，研究水电光伏自动发电控制（AGC）和自动电压控制（AVC）的控制模式、负荷优化分配策略及保护闭锁逻辑。研究在水光协调互补运行模式下，满足电网发电要求，以最大限度利用太阳能、减少弃水和弃光为目标的光伏与水电AGC、AVC的联合控制模型和控制策略。

二是“水光互补”经济运行发电计划研究。通过收集和分析区域地理、气候、水文、气象等历史信息，分析光伏、水电能源特性和运行情况研究项目中光伏、水电能源的互补特性。建立相应的水光联合调度模型，在满足电网安全稳定运行情况下，充分利用清洁能源，减少弃光、弃水。

根据光伏区的气象信息和发电历史信息，分析研究光伏功率预测的准确性，研究逆变器光伏发电功率因数控制、有功功率和无功功率控制；研究“水光互补”联合运行特性，水电站对光伏电站出力变化的补偿能力，主要是不同季节、天气时的补偿程度等；分析评价水电机组在光伏随机波动和突变时的跟随互补性能，主要是天气变化导致光伏出力突变时水电机组的调节速率、互补效果；研究“水光互补”叠加出力的电能质量，评价水电对光伏出力电能质量提升的作用；研究发电效益最大化的“水光互补”运行方案。

创新点。一是研究一种高效可靠的水光联合发电控制模型，利用水电机组的连续可调节特性，平抑光伏发电出力，保持新能源区域发电系统功率的稳定输出，提高电网电能质量，减少对电网的冲击。二是通过该研究，在电网调度层面，充分利用区域水、光互补协调，实现联合调度技术及运行管理，提高清洁能源有效利用率。三是将光伏、水电两种不同类型的电源整合为一个电源，通过水轮发电机组的快速响应能力和水电站水库调节能力，弥补光伏发电不稳定、出力变化大的缺点，使叠加出力平滑、稳定，减少电力系统为吸纳独立光伏电站发电所需的旋转备用容量，提高电力系统的安全性和稳定性。

研究方法和实施方案。一是记录运行期的各种气象数据；记录春夏秋冬四季、晴雨多云等天气，以及昼夜等不同条件下的光伏电站运行数据；记录丰、平、枯水年，不同时节水电站的运行数据。二是对光伏电站、水电站记录数据进行整理，得出不同时间、气象条件下光伏和水电站的运行特性。三是根据光伏、水电站运行特性，研究分析适合于本项目的联合运行调度方案。四是开发“水光互补”协调运行控制软件，实现“水光互补”协调运行AGC控制、AVC控制及水量平衡控制。

研究成果。“水光互补”分析：基于水光联合出力不大于240兆瓦，在除丰水年7～9月象鼻岭水电站无调节性能存在弃光或者弃水的可能外，其他时段和水文年情况下，象鼻岭水电站与光伏电站联合运行均具有良好的互补能力。

送出线路输送能力分析：在光伏电站接入后，丰水年7～9月电站送出线路最大输送功率不超过300兆瓦；其余时节，电站送出线路最大输送功率不超过240兆瓦，均低于电网调度允许的线路最大输送容量370兆瓦。光伏接入后，象鼻岭—威宁220千伏送出线路可以满足水电及光伏全额送出的要求。

象鼻岭水电站装机240兆瓦，多年平均电量约9.3亿千瓦时，象鼻岭—威宁线路年利用小时约3875小时。光伏电站年发电量约0.63亿千瓦时，与象鼻岭水电站打捆送出后，象鼻岭—威宁线路年利用小时提高至约4175小时。

算好经济账，确保经济效益

“水光多能互补”不仅仅是运行方式上的互补，从财务角度来说，更是体现了投资短期与长期的互补、现金流和利润的互补。

短期投资与长期投资的互补。水电站的建设是一个长期过程，其投资回报也是一个长期过程，基本上水电站投产后几年都处于亏损状态，随着经营年限的增加，固定资产折旧及财务费用减少后，盈利能力逐渐增强。光伏电站属于短周期项目，一般建设期都在6个月内，投产当年即可实现盈利，但随着经营年限增加，发电量及电价补贴下降，盈利能力逐渐降低。利用水电和光伏这一前一后的特性，以及象鼻岭水电厂统一管理的模式，可将部分运营成本先计入光伏电站，实现水电和光伏的双盈利，待水电度过财务成本高峰期后，反过来弥补光伏前期的成本支出，达到两个项目的盈利合理性。

现金流和利润的互补。水电站年发电量9.3亿千瓦时，按0.2924元/千瓦时计，可产生2.72亿元的现金，但由于固定资产折旧较高，导致利润较低甚至亏损。光伏电站年发电量0.63亿千瓦时，按0.86元/千瓦时计，可产生0.54亿元的收入，但由于国家补贴滞后，实际回收现金只有0.22亿元，支付财务费用和运营成本后，实际现金流短缺，但账面盈利能力强。象鼻岭“水光互补”项目通过分析这一互补特性，有效运用财务手段，减少了财务费用，利用水电强大的现金流，支持后续新能源项目的建设，同时得益于光伏项目的盈利能力，实现了水电项目投产即盈利的目标。

实施效果

贵州首个“水光多能互补”项目建成。自2017年2月13日象鼻岭光伏电站全面开工建设以来，首个方阵于2017年6月17日并网发电，6月30日实现全容量（48兆瓦）并网，用了不到5个月的时间。2017年4月26日象鼻岭水电站开始下闸蓄水，同年8月15日2号机组（120兆瓦）通过72小时试运，8月18日1号机组（120兆瓦）通过72小时试运，标志着贵州首个“水光多能互补”项目（288兆瓦）全部建成投产。下一步，象鼻岭水电厂将建设15兆瓦分散式风电场，届时将会形成全国首个“风光水多能互补”项目。

取得了显著的经济效益。象鼻岭“水光多能互补”项目利用已有的象鼻岭—威宁220千伏送出线路，水光互补后线路年利用小时将由3875小时提高至约4175小时。通过“水光互补”联合调度，使光伏发电效益最大化。2017年象鼻岭水电站发电2.7亿千瓦时，光伏电站发电0.34亿千瓦时，创造产值9891万元，产生效益1010万元，其中象鼻岭光伏电站盈利1289万元，象鼻岭水电站亏损279万元。

此项工作通过管理创新，产生直接效益：1010万元。

取得了显著的社会效益。一是象鼻岭“水光多能互补”项目的建成，有利于落实我国大力发展清洁能源的战略部署，符合国家发改委、国家能源局《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》的要求，具有良好的示范效应。二是象鼻岭“水光多能互补”项目的建成，是贵州金元践行“绿色发展、清洁发展”的成果，为贵州金元优化结构、转型升级、扭亏脱困创立的新的模式，同时也为贵州清洁能源开发总结了经验、开创了先河。三是象鼻岭“水光多能互补”项目的建成，带动了地方经济的发展，项目总投资30亿元，通过移民搬迁、交通还建、工程外包、劳务用工等方式，带动当地人民脱贫致富。

本文刊载于《中国电力企业管理》2018年10期，黄鹤、秦岭、魏道万供职于国家电投集团贵州金元股份有限公司

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

基础设施补短板水利怎么做？国办出台指导意见！

水电站查看更多>清洁能源查看更多>多能互补查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

“水光多能互补”清洁能源创新发展管理

基础设施补短板 水利怎么做？国办出台指导意见！

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

基础设施补短板水利怎么做？国办出台指导意见！

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~