翻过日月山,穿过大草原,人们会看到连绵起伏的山峦、奔流不息的黄河、威武雄壮的大坝……这里就是青海省海南州共和县,有着当今全球建设规模最大的水光互补并网光伏电站——“龙羊峡水光互补电站”。
图为共和百兆瓦光伏发电技术实证基地。经济日报-中国经济网记者刘潇潇/摄
穿行在平均海拔2700米的高寒干旱沙质草原上,从车窗望出去,巨大的光伏组件组成了一个个整齐的子阵,远处看上去如同一片浩瀚的蓝色海洋,覆盖了整个广袤的大地,在正午时分的阳光下熠熠生辉。
作为清洁能源,光伏发电有着广阔的发展前景,但因其具有间歇性、波动性和随机性的特点,导致其曾经一度被电网“抛弃”。2013年,国家电投集团黄河上游水电开发公司提出了“水光互补”的概念,并建成龙羊峡水光互补一期320兆瓦并网光伏电站;2015年6月,装机总容量850兆瓦的水光互补光伏电站在塔拉滩全部建成,并网发电。
图为巨大的光伏组件。经济日报-中国经济网记者刘潇潇/摄
到底何为“水光互补”?据国家电投集团黄河公司相关负责人介绍,光伏发电只在白天发电,晚上出力为零;当光伏电站发电时,电网中其他电源需调整出力,让出负荷由光伏发电供电;当云层飘过时,光伏电站出力迅速下降,其他电源的出力必须迅速增加,补充光伏发电减少造成的电力缺额。
图为可倾斜角度的光伏组件。经济日报-中国经济网记者刘潇潇/摄
龙羊峡850兆瓦光伏电站可视为“虚拟水电机组”,接入龙羊峡水电站,通过水轮机组的快速调节,将原本光伏间歇、波动、随机的功率不稳定的锯齿型光伏电源,调整为均衡、优质、安全更加友好的平滑稳定电源,以两个电源组合的电量,利用龙羊峡水电站的送出通道送入电网。
图为水光互补示意图。经济日报-中国经济网记者刘潇潇/摄
记者了解到,通过对水力发电与光伏发电进行联合控制,实现统一调节、互补发电的动态优化组合,使送出功率呈现出平稳的状态,提高了电网送出线路的利用率和经济性。
据了解,这一技术填补了国内大规模水光互补关键技术的空白,应用成果达到国际领先水平,推动了国际大规模水光互补技术的发展,为后续联合开展大规模风、水、光黄河流域联合协调控制技术及智能调度系统应用奠定了基础。该项目获青海省和国家电投集团公司科学技术进步一等奖,《光伏电站与水电站联合运行系统及运行方法》获得国家专利。
图为光伏组件。经济日报-中国经济网记者刘潇潇/摄
通过水光互补,龙羊峡水电站送出线路年利用小时可由原来运行的4621小时提高到5019小时,大幅提高了水电站的经济效益,实现了国有资产的保值增值850兆瓦龙羊峡水光互补光伏电站一年可发电14.94亿千瓦时,对应到火力发电相当于一年节约标准煤18.356万吨,减少二氧化碳排放约48.09万吨,二氧化硫1560.56吨,氮氧化合物排放1358.34吨,创造了良好的社会生态环境效益。
图为羊群和光伏组件和谐共处。经济日报-中国经济网记者刘潇潇/摄
由于地理气候原因,电站所在草原时常受到风沙的侵蚀,致使沙化严重。在建设运营光伏电站的同时,黄河公司将生态保护融入其中,发展畜牧业,种植优良牧草和经济作物,使荒漠化的土地资源得以高效利用,恢复了生态环境。记者在这里看到,往日的荒漠被今日的青青草原所覆盖,成群的牧羊在绿色草场上和光伏子阵“和谐共处”,让草原充满了生机和希望。