水光互補模式推廣應用的分析

汪 洋

（青海黃河上游水電開發有限責任公司 青海西寧 810000）

2013年，國務院出臺了《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》,鼓勵利用既有電網設施按多能互補方式建設光伏電站。水光互補項目將太陽能光伏資源和現有的水電資源整合為一個電源，不僅優化了太陽能光伏電站的電能質量，還為探索清潔能源的發展模式起到了重大示范作用。例如320Mwp光伏電站，25年平均上網電量為49801.29×104kW·h。按照火電煤耗（標準煤）320g/kW·h測算，項目每年可節約標煤15.94×104t，減少煙塵排放2156.83t，減少二氧化碳排放47.95×104t，減少二氧化硫排放1785.4t，減少氮氧化物排放1842.79t，減少一氧化碳排放41.93t。

1 大中型并網光伏電站和水光互補項目開發的重要意義

發展大中型并網光伏電站，對于保證國家能源安全、緩解環境壓力、促進產業升級、實現結構調整等方面具有積極的意義，國家應把發展大中型并網光伏電站特別是水光互補項目作為新能源產業的重要發展方向之一，但發展大中型并網光伏電站和水光互補項目在總體規劃、配套設施建設、行業規范和技術標準、建設運營成本等方面還存在亟待解決的問題，需要有關部門建立與完善相關政策體系，制訂行業規范和技術標準，加大對項目的研究和扶持力度，促進項目在國內的推廣應用。

2 水光互補項目較大中型并網光伏電站的優勢

水光互補項目依托水光互補光伏電站和水電站，將光伏電站視為水電站擴建的機組，以330kV/750kV線路接入水電站330kV GIS室空閑備用間隔，并通過大機組大庫容的水電調節后，以兩個電源組合的電力電量，利用原水電站的送出通道送入電網。

水光互補的協調運行解決了光伏發電的安全并網問題，填補了國際大規模水光互補關鍵技術的空白，處于國際領先地位，為我國清潔能源提供了互補的新型發展模式，與獨立的大中型并網光伏電站相比，具有以下顯著優勢。

2.1 提高電網的安全性穩定性

光伏發電受間歇性、波動性、隨機性影響，必須由其他常規電源為其有功出力提供補償調節。利用水能、光能的互補性，依托水輪發電機組的快速調節能力和水電站水庫的調節能力，調整光伏電站的有功出力，可將現在普遍認為是不太友好的光伏發電出力進行水光互補后，達到平滑、穩定的光伏發電曲線，有效彌補獨立光伏電站的不足，提高了電力系統的安全性和穩定性，使光伏發電成為與水電相媲美的優質電能。

2.2 減少電網旋轉備用容量

隨著百MW級甚至GW級大規模并網光伏基地的投產發電，需要系統儲備大量的旋轉備用容量以調節光伏電站出力的不穩定性。水光互補項目的研究及成功應用可將光伏電站出力由局部水電站補償，減少了電力系統為吸納并網光伏電站發電所需的旋轉備用容量。

2.3 提升綜合效益

水光互補項目的建設可充分利用原水電站的備用間隔，盤活了電站的閑置資產，提高了送出線路的設備利用率。通過大型水光互補項目建設，例如某大型水電站送出線路年利用小時可由原來設計的4621h提高到5019h，提高了線路送出效率，節省光伏電站送出的投資，增加了電網的經濟效益。

2.4 提高電網消納及送出能力

水光互補協調控制后，原大型水電站對下游流域調節性能未發生變化，未改變水電站在電力系統中的作用和地位，并達到了增加電網系統消納光伏目的。兩個電站共用已建成的線路接入電網，不受系統網架結構及輸電能力等的限制，對電網系統充分消納新能源有重要意義。

2.5 水光儲輸一體化應用

在同樣滿足水量調度的情況下，水光互補組合電源點增加了電量；若在同等電量的情況下，相當于在原水電站水庫蓄了按光伏電站發電量折算的水量，保證光伏電站滿負荷發電，減少棄光電量，實現水、光、儲、輸一體化應用。

3 對我國光伏產業發展的幾點建議

3.1 建立并完善與戰略目標相配套的政策體系，以可再生能源法為核心，結合總體能源規劃和電力規劃制定既適合我國國情、國力，又著眼于未來能源結構長遠發展的大型水光互補項目產業規劃；建立跨部門的工作協調機制，推進大型水光互補項目建設標準化和電網輸變電工程等相關配套設施的建設，做到水電、光伏輸配電工程統一規劃，超前建設電網，實現電網與電源協調發展。

3.2 盡快制定大型水光互補項目的行業規范和技術標準，使項目的設計、建設和運營管理標準化；落實電網責任，不能僅把接入責任推給電網，讓電網被動接受光伏，而應理順體制，充分發揮電網規劃和調度能力，讓電網主動解決相關的技術和管理問題；讓電網參與具體項目規劃和制定標準，落實電網接入的資金保障，調整對電網的考核指標，使電網責權利相匹配。

3.3 以國內光伏領域優勢企業為龍頭，加大對大型水光互補項目的研究力度，在條件較好的西北地區扶持建設大型水光互補項目并進行科學研究。通過研究推廣水光互補協調運行技術，實現水電集群與太陽能光伏電站基地之間的互補運行；推廣大功率組件、組串式逆變器、無線通訊等先進技術在項目中的應用，提高項目的運行效率；加大對大型水光互補項目研究扶持力度，給予財政補貼和稅收減免等優惠政策。

3.4 總結以往建設管理經驗，提煉新能源項目開發管控的核心要素，修訂相關管理標準，精簡或取消必要性不強的審查或驗收項目，簡化新能源項目工程前期及并網驗收手續，精簡管理程序，提升管理效率。

[1]國務院《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》國發〔2013〕24號