“藍(lán)色海洋”光伏園區(qū)。圖片均由海南州委宣傳部提供

青海新聞網(wǎng)·大美青?？蛻舳擞?浩蕩黃河在這里變成柔波碧浪，“藍(lán)色海洋”在這里起頭，綠色能源從這里匯聚……在海南藏族自治州共和縣，全球裝機(jī)容量最大的光伏發(fā)電園區(qū)和龍羊峽水電站，交織成一幅亮麗的畫卷。

(資料圖)

穿過蜿蜒曲折的水泥路，便是塔拉灘全球裝機(jī)容量最大的光伏發(fā)電園區(qū)——海南州生態(tài)光伏園。另一側(cè)，是萬里黃河第一壩龍羊峽大壩。矗立在海拔3200米高原上的兩大世界之最，是如何進(jìn)行“水光互補(bǔ)”的？記者帶你走進(jìn)塔拉灘，聆聽綠色發(fā)展的樂章。

“水光互補(bǔ)”的優(yōu)勢

光伏發(fā)電園區(qū)，鱗次櫛比的光伏板在陽光照耀下，熠熠生輝。海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)管委會(huì)副主任切羊介紹說，當(dāng)前園區(qū)已入駐企業(yè)46家，總裝機(jī)量為15730兆瓦，年均發(fā)電量達(dá)到100億千瓦時(shí)，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤311萬噸，減排二氧化碳780萬噸。

“有人會(huì)疑惑，發(fā)展清潔能源的背后，海南州有哪些優(yōu)勢？”切羊說，在海南州境內(nèi)黃河流程411.3公里，是水電資源的“富礦區(qū)”，水電可開發(fā)資源量2500萬千瓦，年平均日照時(shí)間2719小時(shí)，平均太陽輻射量6382兆焦耳/平方米。

龍羊峽水電站安裝4臺(tái)單機(jī)容量為320兆瓦的水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量1280兆瓦，正常蓄水位2600米，庫容為247億立方米，調(diào)節(jié)庫容為193.5億立方米，是調(diào)節(jié)性能優(yōu)良的多年水庫。

龍羊峽水電站水庫左岸，直線距離約36公里，是總裝機(jī)容量850兆瓦的龍羊峽“水光互補(bǔ)”電站。這座電站被視為一個(gè)“虛擬水電機(jī)組”，以330千伏電壓等級(jí)輸電線路接入龍羊峽水電站，通過水輪機(jī)組的快速調(diào)節(jié)，將原本光伏間歇、波動(dòng)、隨機(jī)的功率不穩(wěn)定的鋸齒形光伏電源，調(diào)整為均衡、優(yōu)質(zhì)、安全，更加友好的平滑穩(wěn)定電源。以兩個(gè)電源組合的電量，利用龍羊峽水電站的送出通道送入電網(wǎng)。

解密何為“水光互補(bǔ)”

“水光互補(bǔ)”是促進(jìn)光伏并網(wǎng)消納的一種重要的運(yùn)行方式，其關(guān)鍵在于如何利用水電站有效的調(diào)節(jié)能力平滑光伏發(fā)電出力的隨機(jī)性特征，使其能夠安全并網(wǎng)。

“當(dāng)太陽光照強(qiáng)烈時(shí)，用光伏發(fā)電。當(dāng)天氣變化或夜晚，用水力發(fā)電，以減少天氣變化對(duì)光伏發(fā)電的影響，從而獲得源源不斷的綠色電能?！眹译娡饵S河公司龍羊峽發(fā)電分公司黨委書記、總經(jīng)理黃青剛說。

“如何平衡水光互補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)效益？”黃青剛告訴記者，根據(jù)運(yùn)行情況來看，水電站送出線路的年利用小時(shí)數(shù)，從原來的4621小時(shí)提高到5019小時(shí)，“水光互補(bǔ)”如同強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。

黃青剛說：“龍羊峽水庫目前發(fā)電的重要性只排第四位，排在前三位的是防洪、防凌和供水。少發(fā)電就意味著多蓄水，這對(duì)于缺水的西北地區(qū)尤為重要?！?/p>

電站實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行，除了依托“水光互補(bǔ)”技術(shù)，還要做好運(yùn)行維護(hù)。龍羊峽“水光互補(bǔ)”光伏電站的一個(gè)子陣就有4000多塊光伏組件，如果出現(xiàn)故障，僅利用人力核查，在短時(shí)間內(nèi)很難排查出故障并解決問題。如今，電站通過“集中監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程診斷、實(shí)時(shí)維護(hù)”的智能管理，可實(shí)現(xiàn)快速故障定位、缺陷智能處理等，年平均故障次數(shù)減少了30%。

破解波動(dòng)性技術(shù)難題

光伏發(fā)電出力由于受氣象環(huán)境因素影響而具有隨機(jī)波動(dòng)性特征，大規(guī)模接入會(huì)增加電網(wǎng)的功率波動(dòng)，從而對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅，這是影響光伏發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的重要因素。

黃青剛告訴記者，光伏發(fā)電只在白天發(fā)電，晚上出力為零。當(dāng)光伏電站發(fā)電時(shí)，電網(wǎng)中其他電源需調(diào)整出力，讓出負(fù)荷由光伏發(fā)電供電；當(dāng)云層飄過時(shí)，光伏電站出力迅速下降，其他電源的出力必須迅速增加，補(bǔ)充光伏發(fā)電減少造成的電力缺額。

為解決光伏發(fā)電間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性較大的問題，國家電投黃河公司主導(dǎo)相關(guān)科研院所，共同研發(fā)“水光互補(bǔ)”協(xié)調(diào)運(yùn)行控制系統(tǒng)，將不穩(wěn)定的光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換為安全、穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電源，提高了光伏發(fā)電電能質(zhì)量，較好地實(shí)現(xiàn)了水力發(fā)電和光伏發(fā)電快速補(bǔ)償?shù)墓δ?；解決光伏發(fā)電的安全并網(wǎng)問題，填補(bǔ)國內(nèi)大規(guī)?！八饣パa(bǔ)”關(guān)鍵技術(shù)的空白，應(yīng)用成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，推動(dòng)了國際大規(guī)?！八饣パa(bǔ)”技術(shù)的發(fā)展，為后續(xù)聯(lián)合開展大規(guī)模風(fēng)、水、光黃河流域聯(lián)合協(xié)調(diào)控制技術(shù)及智能調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

“水光互補(bǔ)”效益凸顯

如今，按照“水光互補(bǔ)”光伏電站年平均發(fā)電量14.94億千瓦時(shí)計(jì)算，對(duì)應(yīng)到火力發(fā)電，相當(dāng)于一年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤46.46萬噸，減少二氧化碳排放約122.66萬噸。龍羊峽水電站送出線路年利用小時(shí)可由原來運(yùn)行的4621小時(shí)提高到5019小時(shí)，大幅提高了水電站的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)國有資產(chǎn)的保值增值。同時(shí)，通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，人們普遍擔(dān)心的龍羊峽水電站的調(diào)峰調(diào)頻性能沒有受到任何影響，反而得到進(jìn)一步加強(qiáng)，創(chuàng)造了良好的社會(huì)生態(tài)環(huán)境效益。

創(chuàng)造綠色奇跡

國家電投黃河公司在建設(shè)運(yùn)營光伏電站的同時(shí)，把生態(tài)保護(hù)融入其中，開展光伏電站生態(tài)環(huán)境研究，成立西北旱區(qū)生態(tài)水利國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃河公司分實(shí)驗(yàn)室。積極探索“光伏+治沙”“光伏+生態(tài)治理”新模式，探尋和研究如何保障生態(tài)環(huán)境安全、維護(hù)高原生態(tài)基本功能和健康開發(fā)，助力國家碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，光伏電站建成后，子陣區(qū)域平均風(fēng)速降低41.2%，空氣濕度日均增濕2.8%，20厘米深度土壤增濕32%。

昔日飛沙走石的塔拉灘變成了“花園式”優(yōu)良牧場，實(shí)現(xiàn)了以光伏電站建設(shè)帶動(dòng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)。如今，光伏園區(qū)讓周邊農(nóng)牧民放羊，牧光優(yōu)勢互補(bǔ)，打響“光伏羊”品牌效益，拓寬農(nóng)牧民增收渠道。

兩項(xiàng)吉尼斯世界紀(jì)錄為海南帶來什么

國家電投黃河公司海南分公司總經(jīng)理、黨委副書記何振中說：“全球最大的850兆瓦龍羊峽‘水光互補(bǔ)’光伏電站于2015年6月全部并網(wǎng)發(fā)電，開創(chuàng)了傳統(tǒng)能源與新能源協(xié)調(diào)運(yùn)行的先河。”

“水光互補(bǔ)”技術(shù)實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電和光伏發(fā)電快速補(bǔ)償?shù)墓δ?，解決光伏發(fā)電的安全并網(wǎng)問題，填補(bǔ)國際大規(guī)?！八饣パa(bǔ)”關(guān)鍵技術(shù)的空白，為我國清潔能源提供互補(bǔ)的新型發(fā)展模式。

2022年，海南州光伏發(fā)電園區(qū)光伏發(fā)電裝機(jī)容量為8430兆瓦，打破2245兆瓦的原紀(jì)錄，榮獲最大裝機(jī)容量的光伏發(fā)電園區(qū)吉尼斯世界紀(jì)錄稱號(hào)。龍羊峽“水光互補(bǔ)”發(fā)電站光伏裝機(jī)容量為850兆瓦，龍羊峽水電站裝機(jī)容量為1280兆瓦，總計(jì)2130兆瓦，榮獲最大裝機(jī)容量的“水光互補(bǔ)”發(fā)電站吉尼斯世界紀(jì)錄稱號(hào)。

如今，海南州充分發(fā)揮這項(xiàng)資源優(yōu)勢，探索推進(jìn)“光伏+生態(tài)+畜牧業(yè)+民生+旅游”的多元融合發(fā)展新模式，大力發(fā)展光伏羊、農(nóng)光互補(bǔ)、牧光互補(bǔ)、生態(tài)牧場、光伏工業(yè)旅游等綠色產(chǎn)業(yè)，扎實(shí)推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)高地建設(shè)，大力推進(jìn)青豫直流二期電源建設(shè)、國家大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)、“荷儲(chǔ)網(wǎng)源”一體化項(xiàng)目建設(shè)、氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目建設(shè)等，做大做強(qiáng)海南州清潔能源主力基地，實(shí)現(xiàn)多元儲(chǔ)能先行示范區(qū)、“綠電三江源”、清潔能源產(chǎn)業(yè)高地先行區(qū)、“碳達(dá)峰碳中和”示范區(qū)的建設(shè)目標(biāo)，著力打造“零碳產(chǎn)業(yè)園”。

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