青海清潔能源裝機容量超八成,電力外送多個省份

“風光”,比你想象的更有能量(美麗中國·關注清潔能源(下))

地處祖國西部的青海,風電、光電、水電等清潔能源資源豐富,曾連續7天、168小時全部使用太陽能、風能及水力發電供應全省用電,創下世界紀錄。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驗?

翻日月山,過塔拉灘,見峽谷險峻,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業發展園區的恰龍光伏電站。

“陽光強時,主要由光伏電站承擔發電任務,水電盡可能少發或停用。陰天或晚上,則主要由水力發電。通過電網智能調度系統自動調節水電和光伏發電,確保水光互補電能平穩送出,光伏電能實現最大化消納,減少棄光。”國網青海電力調控中心水電及新能源處處長李延和說,2017年,從這里外送江蘇等省份20億度電,青海清潔能源實現了在全國范圍內優化配置,并為輸入地減排二氧化碳60多萬噸,相當于少燒24萬多噸標準煤。

蘊藏量豐富,新能源并網及消納工程建設不斷推進

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業發展園區,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,”李延和說,塔拉灘上蘊藏著2萬多兆瓦的發電資源,年均發電量可達329億千瓦時。

站在園區的觀測塔頂放眼四望,數百萬塊電池板“精準定日”。“有的還裝載跟蹤系統,可‘追日’,隨時保證太陽光直射電池板,顯著提高了發電效率。”李延和說。

作為我國太陽能資源最豐富的地區之一,除了光伏發電,青海的光熱和風力發電也是日新月異。

在德令哈工業園區,我國首座投運成功的規模化儲能光熱電站,依靠自主研發的光熱發電技術、利用鹽湖里豐富的熔鹽資源實現光熱儲能——先讓光能變成熱能、再將熱能轉化為動能,最后實現動能向電能的轉變。無論陰雨天還是夜晚,光熱電站都可實現連續、穩定、可調度的電力輸出。

此外,青海還有年發電量1.07億千瓦時的貝殼梁風電場,總裝機容量49.5兆瓦的青海茶卡鹽湖風電場工程等。近年來,隨著新能源大規模并網,2017年6月17日零時至23日24時,青海創下清潔能源連續供電時間最長的世界紀錄:連續7天、168小時全部使用太陽能、風能及水力發電供應全省用電。

“我們每年滾動開展新能源消納能力研究,連年推進新能源并網及消納工程建設,陸續建設了17項新能源匯集送出工程、10項直接服務新能源消納的主網輸變電工程。”國網青海電力發展部規劃一處工作人員秦緒武說。

“而且,我們通過對清潔能源協調控制,調峰互濟、水光互補,提高接納能力”,國網青海電力調控中心調度計劃處處長徐有蕊介紹,“在午間光伏大力發電期間,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,青海電網總裝機容量2580.4萬千瓦。其中,水電1190萬千瓦、光伏796.4萬千瓦、風電192萬千瓦,清潔能源裝機容量已占總裝機容量84.4%。

建設特高壓電網,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小,新能源裝機規模不斷增長,已超過最大用電負荷。”秦緒武說,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,拓展省外市場,利用現有輸電通道能力,積極開展與江蘇、湖北等省份外送交易,提升新能源消納空間。”李延和說,“由于青海沒有專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題的關鍵。”

特高壓電網就像電力的高速公路。未來,青海要建設海南州、海西州兩個千萬千瓦級清潔能源基地。在省內用電市場增速放緩,無力支撐省內新能源全額消納的形勢下,建設特高壓電網實現清潔能源跨區外送已成為當務之急。

“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,“遠期規劃建設海西—華東特高壓工程解決海西千萬千瓦級清潔能源基地的送出需求,如此,可實現清潔能源發電量消納能力再提高5%以上”。

秦緒武說,“十二五”以來,網源協調發展,以每年100萬千瓦新能源裝機的增長速度有序開發,保證了相關配套設施同步跟進。

提高協調管理能力,消納比重達70%

新能源產業迅猛發展,但目前還面臨“消納難”“外送難”“調峰難”三座大山。

據了解,只有不斷優化電網網架結構、解決外送瓶頸、采取技術創新突破,實現多能源協同發電控制,才能讓風、光資源更“風光”。

李延和介紹,青海省電力公司通過自主創新,建成新能源有功、無功實時控制系統,全網新能源功率預測系統以及智能調度技術支持系統等多個應用平臺,成功研制國內首套高海拔光伏電站移動檢測裝置,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調管理,實現運行控制的高度自動化和智能化。

“2017年,青海新能源棄電率為5.45%,風電實現了全消納,新能源增發率達8%,光伏發電年利用小時數為1515小時,居全國前列。”李延和介紹,“十二五”期間,青海省風電平均年利用小時數1700小時左右,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儲備的基礎上,突破關鍵技術,走政產學研相結合的道路,真正構建市場導向的綠色技術創新體系,壯大清潔能源產業。”青海大學新能源光伏產業研究中心主任梅生偉介紹,通過科技創新,在數十年內有望實現青海省能源消費擺脫化石能源,完全實現清潔能源供給。本報記者 王錦濤