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水与风光一相逢 便胜却人间无数——金沙江上游可再生能源一体化综合开发

2022-03-17 09:02来源:水电水利规划设计总院作者:崔正辉 韩冬关键词:水电站可再生能源水风光可再生能源一体化收藏点赞

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题记:近日,国家能源局印发通知,要求开展全国主要流域可再生能源一体化规划研究工作,这对于推进可再生能源高质量跃升发展,加快可再生能源替代行动进程,促进碳达峰碳中和目标实现等都具有重要意义。本文将以金沙江上游为重点,为大家讲述一个水、风、光的相逢相知的故事。

一、金沙水拍绿电来

必威体育苹果app下载金沙江是长江的上游干流,发源于青海境内的唐古拉山脉主峰格拉丹东雪山西南侧,其干流主要位于我国地势第一阶梯深切高原地貌区,整个地势西北高东南低,山岭之间的河谷多为深切谷。根据河流水文特点及河谷地貌特征,习惯上以云南石鼓和四川雅砻江口为界,将干流分为上、中、下三段。上游河段与横断山脉平行,与怒江、澜沧江并行,形成“三江并流”景观,河谷深切;中游上段位于“万里长江第一弯”,有举世闻名的虎跳峡大峡谷,是金沙江落差最集中的河段,下段山岭渐低,河谷较上游宽;下游河段以高山峡谷为主。

得天独厚的地势、充足的降雨径流造就了金沙江干流丰富的水能资源。根据目前金沙江干流规划水电梯级“两库二十七级”,总装机容量8167万千瓦,年发电量3600亿千瓦时,是我国十二大水电基地之一。金沙江中游和下游工作进展较快,梯级水电开发格局基本形成,其中中游河段龙盘、两家人水电站正在开展前期工作,银江水电站在建,其余梨园~金沙等7个电站均已建成,总装机容量1432万千瓦;下游河段乌东德、向家坝、溪洛渡已经建成,白鹤滩水电站2021年投产600万千瓦,预计2022年剩余1000万千瓦投产发电。根据流域水电综合监测数据,2021年,金沙江中游和下游梯级水电站发电量1480亿kWh,为国家经济社会高质量发展提供了充足的清洁电力保障。

金沙江上游河段是四川与青海、西藏及云南的分界,从上游至下游又依次可分为川青段、川藏段和川滇段。上游河段目前尚无电站建成,是金沙江流域水电基地的最后一块“拼图”,也将是全国“十四五”及中长期水电核准、建设及投产的重点区域。截至2021年底,川藏段叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙水电站等4个电站已核准开工,工程建设有序推进,预计苏洼龙水电站可于2022年投产发电;岗托、波罗、昌波以及川滇段的旭龙、奔子栏等电站正在开展前期工作。待上游岗托~奔子栏的9个水电站(岩比除外)建设投产后,可增加装机容量1381.6万千瓦,预计年发电量约630亿kWh,将为实现“碳达峰、碳中和”以及非化石能源消费占比等发展目标作出重要贡献。

二、风光不与四时同

党中央高瞻远瞩、审时度势,作出“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”的庄严承诺,能源领域碳排放占比最高,能源绿色低碳转型对如期实现碳达峰、碳中和至关重要。结合我国能源资源禀赋,风光新能源未来将实现大规模高比例发展,2030年风电、太阳能发电装机规模达12亿千瓦以上,成为能源低碳转型发展的主力军。与此同时,“十三五”期间,风电、光伏发电通过技术进步、产业升级等实现了成本大规模下降,迎来了向全面平价、低价过渡的历史机遇,也为风光大规模高比例发展奠定了良好发展基础。

必威体育苹果app下载金沙江上游不仅水能资源丰富,同时也是我国太阳能资源最富集的区域,流域年辐射量在6450MJ/m2左右,年日照小时数超过2000h,风能资源相对较好。结合新发展形势、把握良好历史机遇,在国家能源局及西藏、四川等地方能源主管部门的领导下,相关流域开发企业、设计院等组织开展了一系列推进风光发展的前期工作,设立多座测风、测光塔,开展实际观测与分析,进行风能、太阳能资源初步普查及金沙江上游川藏段沿江六县资源开发初步规划,并对生态红线、压覆矿、基本农田、国家公益林等制约性因素进行核实排除,提出了总规模约3700万kW的可开发光伏项目场址和总规模约350万kW的可开发风电项目场址,初步分析了工程开发建设条件和项目经济性等,为后续风光项目开发决策奠定了良好基础。

三、水与风光一相逢,便胜却人间无数

随着风、光新能源的大规模高比例发展,新型电力系统对灵活调节电源提出了更迫切需求。水电调节能力好,在提供清洁电量的同时可发挥重要的容量支撑作用,是电力系统调节资源的重要组成。与此同时,未来水电开发主要向西南地区河流上游转移,工程建设条件变差,逐渐面临开发成本提升等问题。尤其是金沙江上游川藏段规划电站位于高山峡谷区,工程建设条件差、交通不变,远离负荷中心、输电线路长,如何有效降低工程造价,提升金沙江上游水电在未来电力市场中的竞争力是投资企业关注重视、亟待解决的问题。在传统优化工程设计的方式基础上,现在水风光可再生能源一体化必威体育苹果app下载发展为这一难题提供了新的出路。

金沙江上游河段“龙头”水库岗托具有年调节能力,叶巴滩和拉哇具有季调节能力,其余波罗、巴塘、苏洼龙和昌波具有日调节能力,整体调节性能较好。受能源局和流域水电开发企业等相关方委托,水电总院牵头开展了全面、系统的清洁能源基地规划研究工作,在已有工作基础上,结合水风光能源资源禀赋和出力、经济互补特性,提出“水电+光伏”开发模式,系统开展水光互补配置、运行研究工作,明确基地规模、组成、布局和开发建议等。通过多次集中办公、汇报交流,认真听取各相关方意见建议,提出“一二四”的基地发展思路,即一个基地、远期二条线路、总规模4000万kW。近期基地建设采用1条特高压直流输电线路,配置水电921.6万kW,搭配光伏800万kW,相比仅输送水电可年增加输电量约110亿kWh,基地综合上网电价较水电上网电价降低约0.035元/kWh,增加输电通道利用小时数约1370h。远期通过进一步水电扩机,可带动更多光伏资源开发,可考虑新增一条输电通道,更好发挥水光互补优势,带动流域可再生能源高质量发展。

综合来看,通过可再生能源一体化发展,打破了水电、光伏各自为阵的劣势局面,利用大型水电外送通道及水电调节性能,平抑光伏不稳定出力,节省光伏输电成本,提升输电通道利用率,同时利用光伏低成本优势,可平抑水电上网电价,实现水电、光伏及输电通道“1+1+1>3”的综合效益最大化和多方共赢。

四、潮平两岸阔,风正一帆悬

必威体育苹果app下载流域水风光可再生能源一体化发展是实现能源高质量发展的必由之路,也是适应新形势的创新发展理念。我们的前途是光明的,但仍需在探索中不断完善。

金沙江上游打造可再生能源一体化基地的优势得天独厚,从资源本身看,水电与光伏发电具有资源优势、出力互补优势和经济互补优势;流域目前电站处于在建、待建,可以从顶层设计上根植可再生能源一体化发展理念,高质量绘制基地发展蓝图。

必威体育苹果app下载当前已开展的金沙江上游可再生能源一体化研究多侧重于一体化资源配置、一体化布局,对一体化运行和相关体制机制等方面研究深度相对较浅。后续将结合通知的要求,围绕一体化特性、一体化布局、一体化开发方案、一体化发展保障措施等“四个一体化”对工作内容、工作深度进行全面系统总结与提升,加强对开发方案和保障措施等的科学研究,以提高规划可实施性,夯实基地后续建设基础,打造可再生能源综合开发基地“样板”,将宏伟蓝图绘到底!

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

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