地處祖國西部的青海，風(fēng)電、光電、水電等清潔能源資源豐富，曾連續7天、168小時(shí)全部使用太陽(yáng)能、風(fēng)能及水力發(fā)電供應全省用電，創(chuàng )下世界紀錄。而面對清潔能源消納難題，青海做出了怎樣的探索，又有哪些可資借鑒的經(jīng)驗？
翻日月山，過(guò)塔拉灘，見(jiàn)峽谷險峻，高湖碧波，此處便是龍羊峽水電站。如今，它有了新身份：全球最大的水光互補電站。與其互補的，是距龍羊峽40多公里的青海省海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區的恰龍光伏電站。
“陽(yáng)光強時(shí)，主要由光伏電站承擔發(fā)電任務(wù)，水電盡可能少發(fā)或停用。陰天或晚上，則主要由水力發(fā)電。通過(guò)電網(wǎng)智能調度系統自動(dòng)調節水電和光伏發(fā)電，確保水光互補電能平穩送出，光伏電能實(shí)現最大化消納，減少棄光。”國網(wǎng)青海電力調控中心水電及新能源處處長(cháng)李延和說(shuō)，2017年，從這里外送江蘇等省份20億度電，青海清潔能源實(shí)現了在全國范圍內優(yōu)化配置，并為輸入地減排二氧化碳60多萬(wàn)噸，相當于少燒24萬(wàn)多噸標準煤。
蘊藏量豐富，新能源并網(wǎng)及消納工程建設不斷推進(jìn)
出共和縣城十幾公里，是連片的塔拉灘。占地600多畝的海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區，就坐落在海拔3000多米的塔拉灘上。深居內陸、干燥少云、空氣干凈，“這里年均日照數近3000小時(shí)，”李延和說(shuō)，塔拉灘上蘊藏著(zhù)2萬(wàn)多兆瓦的發(fā)電資源，年均發(fā)電量可達329億千瓦時(shí)。
站在園區的觀(guān)測塔頂放眼四望，數百萬(wàn)塊電池板“精準定日”。“有的還裝載跟蹤系統，可‘追日’，隨時(shí)保證太陽(yáng)光直射電池板，顯著(zhù)提高了發(fā)電效率。”李延和說(shuō)。
作為我國太陽(yáng)能資源最豐富的地區之一，除了光伏發(fā)電，青海的光熱和風(fēng)力發(fā)電也是日新月異。
在德令哈工業(yè)園區，我國首座投運成功的規?；瘍δ芄鉄犭娬?，依靠自主研發(fā)的光熱發(fā)電技術(shù)、利用鹽湖里豐富的熔鹽資源實(shí)現光熱儲能——先讓光能變成熱能、再將熱能轉化為動(dòng)能，最后實(shí)現動(dòng)能向電能的轉變。無(wú)論陰雨天還是夜晚，光熱電站都可實(shí)現連續、穩定、可調度的電力輸出。
此外，青海還有年發(fā)電量1．07億千瓦時(shí)的貝殼梁風(fēng)電場(chǎng)，總裝機容量49．5兆瓦的青海茶卡鹽湖風(fēng)電場(chǎng)工程等。近年來(lái)，隨著(zhù)新能源大規模并網(wǎng)，2017年6月17日零時(shí)至23日24時(shí)，青海創(chuàng )下清潔能源連續供電時(shí)間最長(cháng)的世界紀錄：連續7天、168小時(shí)全部使用太陽(yáng)能、風(fēng)能及水力發(fā)電供應全省用電。
“我們每年滾動(dòng)開(kāi)展新能源消納能力研究，連年推進(jìn)新能源并網(wǎng)及消納工程建設，陸續建設了17項新能源匯集送出工程、10項直接服務(wù)新能源消納的主網(wǎng)輸變電工程。”國網(wǎng)青海電力發(fā)展部規劃一處工作人員秦緒武說(shuō)。
“而且，我們通過(guò)對清潔能源協(xié)調控制，調峰互濟、水光互補，提高接納能力”，國網(wǎng)青海電力調控中心調度計劃處處長(cháng)徐有蕊介紹，“在午間光伏大力發(fā)電期間，青海省內黃河大型水電、火電機組按最小方式和出力運行，中小型水電輪流錯峰，最大限度騰出空間消納新能源。”
截至目前，青海電網(wǎng)總裝機容量2580．4萬(wàn)千瓦。其中，水電1190萬(wàn)千瓦、光伏796．4萬(wàn)千瓦、風(fēng)電192萬(wàn)千瓦，清潔能源裝機容量已占總裝機容量84．4％。
建設特高壓電網(wǎng)，打通外送通道
據了解，清潔能源消納瓶頸出現在2015年。“主要是青海省內用電市場(chǎng)小，新能源裝機規模不斷增長(cháng)，已超過(guò)最大用電負荷。”秦緒武說(shuō)，供大于求日益突出，“所以，外送才是‘七寸’”。
“這就需要挖掘省內消納市場(chǎng)，拓展省外市場(chǎng)，利用現有輸電通道能力，積極開(kāi)展與江蘇、湖北等省份外送交易，提升新能源消納空間。”李延和說(shuō)，“由于青海沒(méi)有專(zhuān)用的新能源跨省跨區外送通道，借用西北其他各省跨區通道大量外送清潔能源困難很多。因此，建設特高壓直流外送通道是解決青海新能源消納問(wèn)題的關(guān)鍵。”
特高壓電網(wǎng)就像電力的高速公路。未來(lái)，青海要建設海南州、海西州兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級清潔能源基地。在省內用電市場(chǎng)增速放緩，無(wú)力支撐省內新能源全額消納的形勢下，建設特高壓電網(wǎng)實(shí)現清潔能源跨區外送已成為當務(wù)之急。
“目前，海南地區特高壓外送通道建設已完成可行性研究報告。‘十三五’期間，將首先建成青海（海南）—河南特高壓直流輸電通道。”秦緒武說(shuō)，“遠期規劃建設海西—華東特高壓工程解決海西千萬(wàn)千瓦級清潔能源基地的送出需求，如此，可實(shí)現清潔能源發(fā)電量消納能力再提高5％以上”。
秦緒武說(shuō)，“十二五”以來(lái)，網(wǎng)源協(xié)調發(fā)展，以每年100萬(wàn)千瓦新能源裝機的增長(cháng)速度有序開(kāi)發(fā)，保證了相關(guān)配套設施同步跟進(jìn)。
提高協(xié)調管理能力，消納比重達70％
新能源產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，但目前還面臨“消納難”“外送難”“調峰難”三座大山。
據了解，只有不斷優(yōu)化電網(wǎng)網(wǎng)架結構、解決外送瓶頸、采取技術(shù)創(chuàng )新突破，實(shí)現多能源協(xié)同發(fā)電控制，才能讓風(fēng)、光資源更“風(fēng)光”。
李延和介紹，青海省電力公司通過(guò)自主創(chuàng )新，建成新能源有功、無(wú)功實(shí)時(shí)控制系統，全網(wǎng)新能源功率預測系統以及智能調度技術(shù)支持系統等多個(gè)應用平臺，成功研制國內首套高海拔光伏電站移動(dòng)檢測裝置，建設清潔能源大數據中心，將全省所有的新能源電站全部納入統一協(xié)調管理，實(shí)現運行控制的高度自動(dòng)化和智能化。
“2017年，青海新能源棄電率為5．45％，風(fēng)電實(shí)現了全消納，新能源增發(fā)率達8％，光伏發(fā)電年利用小時(shí)數為1515小時(shí)，居全國前列。”李延和介紹，“十二五”期間，青海省風(fēng)電平均年利用小時(shí)數1700小時(shí)左右，截至2017年，青海省清潔能源消納比重已達70％，遠高于全國平均水平。
“今后的方向應該是在做好技術(shù)儲備的基礎上，突破關(guān)鍵技術(shù)，走政產(chǎn)學(xué)研相結合的道路，真正構建市場(chǎng)導向的綠色技術(shù)創(chuàng )新體系，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)。”青海大學(xué)新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究中心主任梅生偉介紹，通過(guò)科技創(chuàng )新，在數十年內有望實(shí)現青海省能源消費擺脫化石能源，完全實(shí)現清潔能源供給。
