相較于“沙戈荒”風(fēng)光大基地主要依靠煤電作為調節電源，水風(fēng)光一體化是一種更為清潔的可再生能源規?；_(kāi)發(fā)方式。今年6月份，世界最大的水光互補電站將在水能和風(fēng)光資源富集的雅礱江中游區域并網(wǎng)發(fā)電。水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)能發(fā)揮多大綜合效益？如何科學(xué)有序推進(jìn)水風(fēng)光一體化建設？記者近日走進(jìn)雅礱江流域尋找答案。

　　

　　新能源開(kāi)發(fā)消納有新解法

　　

　　在海拔4600米的川西高原上，上百萬(wàn)塊光伏板迎著(zhù)太陽(yáng)發(fā)出耀眼的光芒。今年6月份，這個(gè)位于四川省甘孜州雅江縣柯拉鄉的光伏電站，將通過(guò)輸電線(xiàn)路接入不遠處的雅礱江兩河口水電站，實(shí)現光伏和水電“打捆”送出，首次將全球“水光互補”項目規模提升到百萬(wàn)千瓦級，以滿(mǎn)足日益增長(cháng)的用電需要。

　　

　　“今年6月份至10月份是迎峰度夏關(guān)鍵時(shí)期，如果加上即將投產(chǎn)的柯拉光伏、臘巴山風(fēng)電等新能源發(fā)電，創(chuàng )新開(kāi)展雅礱江兩河口—柯拉水光互補調度運行，同期發(fā)電量預計還將再增加9億千瓦時(shí)，雅礱江流域清潔電力保供能力將超過(guò)500億千瓦時(shí)。這個(gè)電量足夠1600萬(wàn)個(gè)家庭全年使用。”面對即將到來(lái)的夏季用電高峰，國投集團雅礱江公司集控中心副主任魏鵬顯得更有信心。

　　

　　水風(fēng)光一體化建設的推進(jìn)，有望進(jìn)一步增強可再生能源保供能力和能源綠色低碳轉型動(dòng)力。風(fēng)電、光伏靠天吃飯，具有隨機性、間歇性和波動(dòng)性。風(fēng)電一般呈現白天出力小、夜晚出力大，冬春秋季出力大、夏季出力小的特點(diǎn)；光伏則白天出力大夜晚無(wú)出力。新能源發(fā)電大規模接入電網(wǎng)，會(huì )對電網(wǎng)安全造成沖擊。而水電，尤其是具有年調節大水庫的電站，通過(guò)優(yōu)化調度和水電機組快速靈活調節，可將隨機波動(dòng)的風(fēng)電、光伏發(fā)電調整為平滑、穩定的優(yōu)質(zhì)電源，有效破解風(fēng)能、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)難題。

　　

　　國投集團雅礱江公司兩河口管理局局長(cháng)王金國介紹，拿柯拉水光互補項目來(lái)說(shuō)，兩河口水電站的水輪發(fā)電機組可以根據光伏電站出力變化，實(shí)時(shí)調整，將水電和光伏發(fā)電“捆綁”在一起，形成穩定的電力接入電網(wǎng)。兩河口水電站擁有四川省最大的水庫，可以把自上游來(lái)的水都存在水庫里，想發(fā)多少電就放多少水，平抑光伏電站發(fā)電功率的波動(dòng)。

　　

　　水電像一根強有力的杠桿，撬動(dòng)更多的新能源開(kāi)發(fā)。“一般常規水電可配套開(kāi)發(fā)相當于自身裝機規模1倍至1.5倍的新能源，抽水蓄能可將這一數值提升到3倍至4倍。”國投集團雅礱江公司總經(jīng)理郭緒元說(shuō)，雅礱江干流常規水電技術(shù)可開(kāi)發(fā)容量約3000萬(wàn)千瓦，水庫總庫容大，抽水蓄能站點(diǎn)眾多，調節性能優(yōu)異，流域光伏風(fēng)電資源豐富，可形成總規模超1億千瓦的水風(fēng)光互補綠色清潔可再生能源示范基地。

　　

　　水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)還可提高已有輸電通道利用率，促進(jìn)電網(wǎng)電源同步規劃建設。國投集團雅礱江公司戰略發(fā)展部主任周永表示，雅礱江流域已建水電項目配套建設了特高壓輸電通道，可利用通道富余容量帶動(dòng)周邊新能源開(kāi)發(fā)，大幅提高輸電通道利用率，減少建設成本。同時(shí)，基地內新建水電、抽蓄項目可推動(dòng)新輸電通道建設，破解制約風(fēng)光新能源開(kāi)發(fā)的送出消納難題。

　　

　　2023年4月份，國家能源局印發(fā)的《2023年能源工作指導意見(jiàn)》提出，推動(dòng)主要流域水風(fēng)光一體化規劃，建設雅礱江、金沙江上游等流域水風(fēng)光一體化示范基地。專(zhuān)家表示，以社會(huì )成本最優(yōu)模式開(kāi)發(fā)雅礱江流域風(fēng)光新能源，可以更好地協(xié)同網(wǎng)源建設，實(shí)現全流域水風(fēng)光一體化優(yōu)化調度，并為全國主要流域水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)建設提供可借鑒、可復制、可推廣的經(jīng)驗。

　　

　　選擇條件合適流域優(yōu)先開(kāi)發(fā)

　　

　　目前，水風(fēng)光一體化示范基地尚處于探索階段。早在2015年，裝機85萬(wàn)千瓦的龍羊峽水光互補光伏電站全部建成并網(wǎng)發(fā)電。2016年11月份，通過(guò)該電站實(shí)現了青海清潔能源首次跨區外銷(xiāo)。

　　

　　有了龍羊峽的范本，不少流域都打起了水風(fēng)光互補發(fā)展的主意。但直到2022年7月份雅礱江水光互補項目——柯拉光伏電站開(kāi)工，才再次刷新了水光互補電站規模的世界紀錄。

　　

　　以此為起點(diǎn)，雅礱江流域水風(fēng)光一體化建設開(kāi)始提速。去年11月份，裝機117萬(wàn)千瓦的涼山州扎拉山光伏電站取得備案。12月份，裝機120萬(wàn)千瓦的兩河口混合式抽水蓄能項目開(kāi)工建設，這是全球最大的混合式抽水蓄能項目，也是全國大型清潔能源基地中首個(gè)開(kāi)工的混蓄項目。項目的開(kāi)工建設，對水風(fēng)光一體化綜合開(kāi)發(fā)具有示范效應。

　　

　　水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)，水電是載體。圍繞水能開(kāi)發(fā)，我國規劃了包括金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、怒江、烏江、長(cháng)江上游、黃河上游等在內的13大水電基地。

　　

　　諸多基地中如何選擇合適的流域優(yōu)先開(kāi)發(fā)？“水風(fēng)光一體化的實(shí)質(zhì)，是將流域水電基地升級改造為流域可再生能源綜合基地。”一位業(yè)內人士告訴記者，首先流域范圍內風(fēng)光等新能源資源要豐富，且地形條件好、場(chǎng)址分布集中；其次流域調節能力要強，且規劃新建水電項目較多。對于流域調節能力，主要看水庫調節庫容和抽水蓄能規模。如果兩個(gè)條件都具備，就適合先期開(kāi)展水風(fēng)光一體化建設。比如雅礱江、瀾滄江、金沙江上游等都可作為先期示范。

　　

　　為適應水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)，新建水電站在規劃時(shí)也要作出相應調整。王金國表示，要重新對規劃水電站的裝機容量進(jìn)行深化研究論證，通過(guò)優(yōu)化水電站裝機容量來(lái)提升調節能力和電力支撐能力，帶動(dòng)更多新能源開(kāi)發(fā)。同時(shí)，要研發(fā)互補調節性能強、安全穩定性更好的水電機組。

　　

　　對于已建成的水電站，又該如何挖掘調節潛力？“二灘水電站目前發(fā)電利用小時(shí)數已經(jīng)接近6000小時(shí)，對于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)互補調節空間減少了。”國投集團雅礱江公司二灘水力發(fā)電廠(chǎng)副廠(chǎng)長(cháng)戰永勝說(shuō)，為配合新能源開(kāi)發(fā)，如果能適時(shí)進(jìn)行擴容改造，就可以提高新能源互補的比重，且對電網(wǎng)的靈活性、安全性、可靠性作出更大貢獻。“不過(guò)擴機將增加電站建設運行成本，需要國家出臺電價(jià)政策給予支持。”

　　

　　新能源資源配置問(wèn)題待解

　　

　　一滴水發(fā)18次電，這不是科幻故事。

　　

　　作為西南地區唯一建成的大型“龍頭水庫”，總庫容超過(guò)100億立方米的兩河口水庫可以在汛期將上游的洪水儲存起來(lái)，在枯水期放水發(fā)電。在兩河口水電站下游，雅礱江、金沙江和長(cháng)江干流上共有18座水電站。通過(guò)兩河口超級水庫的補水發(fā)電，這些水可惠及兩河口及下游所有水電站，相當于兩河口水電站汛期攔蓄的每一滴水，都可以保留到在枯水期發(fā)電18次，這就極大增強了流域水電的調蓄能力，可以為整個(gè)區域內風(fēng)光新能源電站提供互補調節。

　　

　　不過(guò)，受制于征地移民、收益分配和電價(jià)機制等因素，我國龍頭水庫建設速度較為滯后，在一定程度上影響了水風(fēng)光一體化綜合效益的發(fā)揮。王金國透露，西南其余水電基地的龍頭水庫都沒(méi)有建成，由于壩高庫大，龍頭水庫投資額巨大，從單一工程建設角度看經(jīng)濟性較差。需要出臺補償機制等支持政策。

　　

　　新能源資源配置分散化是水風(fēng)光一體化的另一大堵點(diǎn)。當前，風(fēng)電、光伏項目開(kāi)發(fā)建設分保障性規模、市場(chǎng)化規模兩類(lèi)，每年新能源新增裝機以保障性規模為主。納入保障性規模的項目，采用競爭性配置，由電網(wǎng)企業(yè)承擔消納任務(wù)。業(yè)內人士透露，考慮到競爭性配置要求，各省市會(huì )將新能源指標分拆成很多個(gè)小項目，呈現出破碎化開(kāi)發(fā)的局面。由于電站業(yè)主眾多，開(kāi)發(fā)進(jìn)度、開(kāi)發(fā)效率、開(kāi)發(fā)質(zhì)量等都較難控制。

　　

　　“最大的困難在于新能源資源分配政策。”國投集團雅礱江公司新能源局局長(cháng)高鵬說(shuō)，現在風(fēng)電光伏資源采取市場(chǎng)化配置，各家企業(yè)對于新能源資源的爭奪非常激烈，大幅增加了水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)的難度。目前，“沙戈荒”大基地多由單一主體牽頭統籌、多家企業(yè)合作共同開(kāi)發(fā)，取得了良好成效，希望在水風(fēng)光一體化基地開(kāi)發(fā)中也能探索類(lèi)似形式。

　　

　　聯(lián)合調度問(wèn)題也是水風(fēng)光一體化的制約因素。隨著(zhù)風(fēng)光等新能源大量投產(chǎn)，電力能源結構發(fā)生了巨大的變化。目前水風(fēng)光協(xié)同運行沒(méi)有成熟的模式可以借鑒，除了雅礱江外，其余流域中水電站呈現多元業(yè)主開(kāi)發(fā)局面，調度協(xié)調、信息共享存在困難，如何結合當前能源結構、用電形勢，優(yōu)化開(kāi)展梯級水庫聯(lián)合調度，最大化發(fā)揮水風(fēng)光一體化運行效益，仍面臨較大的挑戰。

　　

　　專(zhuān)家表示，水風(fēng)光一體化建設不僅需要國家層面政策引領(lǐng)、統一規劃，也需要地方和電網(wǎng)公司分別在風(fēng)光資源獲取、水風(fēng)光一體化調度管理方面給予支持，以便更好地支撐水風(fēng)光一體化運行實(shí)踐，探索可復制的一體化運行模式，推動(dòng)全面發(fā)揮不同清潔能源的協(xié)同作用，助力早日實(shí)現“雙碳”目標。（記者王軼辰）