水風(fēng)光多能互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究

全球氣候變化等環(huán)境氣候問題帶來的極端自然災(zāi)害事件，已引起了世界各國廣泛關(guān)注。為應(yīng)對氣候變化，2016年4月22日，178個(gè)國家領(lǐng)導(dǎo)人以最大的政治決心和智慧推動簽署了《巴黎協(xié)定》，中國為達(dá)成協(xié)定做出重要貢獻(xiàn)并積極踐行。當(dāng)前，國際格局加速演變，新冠肺炎疫情觸發(fā)對人與自然關(guān)系的深刻反思，全球氣候治理的未來更受關(guān)注。習(xí)近平主席代表中國提出“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，2030年風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億kW以上，要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

因?yàn)樘柲堋L(fēng)能是沒辦法預(yù)測的，目前電網(wǎng)只能容納不多于15%的新能源，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，這個(gè)比例會有所上升，但仍有待時(shí)日。

根據(jù)張博庭副秘書長的研究，我國當(dāng)前的風(fēng)、光裝機(jī)容量總共才5億多千瓦。然而，為滿足這些新能源的入網(wǎng)，我國現(xiàn)有其他常規(guī)裝機(jī)容量約16億kW（其中11億kW煤電）幾乎都要為之提供調(diào)峰服務(wù)保障。接下來不到十年，我國風(fēng)、光的裝機(jī)容量要增加近1.5倍，然而，相應(yīng)其他各類電源顯然都不可能再同比例增加。如何滿足今后新增的風(fēng)光發(fā)電的入網(wǎng)需求，需要仔細(xì)分析，做出決策。

面對大量的新能源需要入網(wǎng)，必須要盡快提高電網(wǎng)的調(diào)峰接納能力，實(shí)踐效果告訴我們：調(diào)峰效率最高的是抽水蓄能；其次是水電等常規(guī)能源；然后是通過水電站的蓄能改造實(shí)現(xiàn)混合式抽水蓄能，增加風(fēng)光上網(wǎng)的能力。

《水電與抽水蓄能》期刊聚焦我國水風(fēng)光多能互補(bǔ)的關(guān)鍵問題，與本人一起特別策劃了本專題，并組織專家撰寫了7篇關(guān)于水風(fēng)光多能互補(bǔ)方面的高水平文章。這些文章主要涵蓋了三大水風(fēng)光互補(bǔ)方式：抽水蓄能、水電站混合式改造和常規(guī)水電機(jī)組。同時(shí)對應(yīng)了三種機(jī)型：變速抽水蓄能機(jī)組、變速水泵和常規(guī)水電機(jī)組。研究的主要內(nèi)容包括水風(fēng)光能源互補(bǔ)形式的研究、水風(fēng)光互補(bǔ)模式下水輪機(jī)的寬負(fù)荷運(yùn)行研究等。特別是中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司段宏江教高，西安理工大學(xué)郭鵬程教授和西華大學(xué)劉小兵教授分別就水電機(jī)組寬負(fù)荷運(yùn)行下的設(shè)計(jì)方法、水光互補(bǔ)的不同調(diào)度原則、水風(fēng)光互補(bǔ)下的水輪機(jī)穩(wěn)定性研究等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。7篇文章對我國馬上展開的大規(guī)模清潔能源建設(shè)具有一定的指導(dǎo)價(jià)值，對我國水風(fēng)光互補(bǔ)工程建設(shè)具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

衷心感謝各位專家、學(xué)者對中國為實(shí)現(xiàn) “碳達(dá)峰”和“碳中和”在研發(fā)、設(shè)計(jì)和分析等清潔能源關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的大力支持，感謝《水電與抽水蓄能》期刊對本期特別策劃出版，做出的細(xì)致而專業(yè)的工作。