国家电投集团贵州金元股份有限公司(简称“贵州金元”)象鼻岭水电站所在地贵州威宁县,因其日照时间在1800小时至1830小时之间,被气象学界命名为“阳光城”。
近年来,在贵州金元公司的指导和管理下,象鼻岭电站充分利用威宁县丰富的太阳能资源,发展光伏发电产业,以电力发展带动农业生产,通过模式创新、科学决策、技术为先、财务优化,实现了贵州省首个“水光多能互补”项目的建成。
近日,本报记者就“水光多能互补”清洁能源创新发展实践成果相关问题采访了该成果创造人秦岭。
中国电力报:“水光多能互补”清洁能源创新发展实践成果的背景?
秦岭:首先,“水光多能互补”清洁能源创新发展,处于国家清洁能源发展的大环境中。大力发展清洁能源是我国应对能源紧缺、保障能源供应的重要发展方向。从能源格局演变看,新型的清洁能源取代传统能源是大势所趋。开发利用水能、太阳能、风能等可再生的清洁能源资源符合能源发展的轨迹,对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护发挥着重大作用。
其次,“水光多能互补”清洁能源创新发展,同时又处于企业改革发展的小环境中。
贵州金元前身为贵州金元电力有限责任公司,成立于2000年11月。贵州金元主要有火电、水电、光伏、煤炭、瓦斯发电、煤电锰、工程建设、房地产、酒店经营和物业管理等产业,装机规模超过1000万千瓦。
贵州金元在国家电投集团的发展思路指引下,走清洁能源之路、创新创造之路、和谐共生之路,以“奋斗者为本”,把企业自身发展与地方社会经济发展有机结合。
第三,该项成果的实践,有利于促进能源创新和节能减排,推动地方经济发展和脱贫致富。
目前,我国清洁能源发展的支持体系基本建立,相对完整的产业链基本形成,开发利用清洁能源的社会效益正逐步显现。在清洁能源资源丰富的老少边穷地区,需加大扶持力度,着力解决边远地区清洁能源一次性投入后带来的管理、维护等后续问题并鼓励发展多种能源互补的开发模式,促进清洁能源的创新发展。
象鼻岭“水光互补”项目总装机规模288兆瓦,其建成后的年平均发电量为9.93亿千瓦时,与燃煤电厂相比,按2016年全国平均供电煤耗约314克每千瓦时计算,每年可节约标煤约310860吨,可减少二氧化硫排放量约26027.4吨,氮氧化物13018.5吨,温室气体871239.9吨。
贵州省虽然缺油、气及核电资源,但煤矿、水利资源丰富,一次能源充足;其中,水电开发量已达技术可开发装机容量的88.6%,其中大型水电基本上已经开发完毕;新能源中,威宁等部分地区太阳光资源丰富,但开发刚刚起步,未形成较大规模。根据贵州省“十三五”能源发展规划,拟将威宁县打造成贵州新能源基地。
中国电力报:“水光多能互补”清洁能源创新发展实践成果的内涵和创新点?
秦岭:“水光多能互补”基于水光联合平均出力不大于240兆瓦,在除丰水年7~9月象鼻岭水电站无调节性能存在弃光或者弃水的可能外,其它时段和水文年情况下,象鼻岭水电与光伏电站联合运行均具有良好的互补能力。
在送出线路输送能力上,光伏电站接入后,丰水年7~9月电站送出线路最大输送功率不超过300兆瓦;其余时节,电站送出线路最大输送功率不超过240兆瓦,均低于电网调度允许的线路最大输送容量370兆瓦。
光伏接入后,象鼻岭—威宁220千伏送出线路可以满足水电及光伏全额送出的要求。
象鼻岭水电站装机240兆瓦,多年平均电量约9.3亿千瓦时,象鼻岭—威宁线路年利用小时约3875小时。光伏电站年发电量约0.63亿千瓦时,与象鼻岭水电站打捆送出后,象鼻岭—威宁线路年利用小时提高至约4175小时。
该项技术成果有四大特点:一是模式创新,实现了贵州省首个“水光多能互补”项目的建成;二是决策科学,按照工程建设的客观规律,实现了水电和光伏的协调建设和按期投产;三是技术领先,利用水电和光伏的互补特性,优化调度、减少弃光、增加效益;四是财务优化,通过建设成本控制和资金优化,实现了水电和光伏互补运行的盈利。
创新方面,“水光多能互补”自动运行控制技术研究创新点,是研究一种高效可靠的水光联合发电控制模型,利用水电机组的连续可调节特性,平抑光伏发电出力,保持新能源区域发电系统功率的稳定输出,提高电网电能质量,减少对电网的冲击;
“水光互补”经济运行发电计划研究创新点,是通过该研究,在电网调度层面,充分利用区域水、光互补协调,实现联合调度技术及运行管理,提高清洁能源有效利用率;将光伏、水电两种不同类型的电源整合为一个电源,通过水轮发电机组的快速响应能力和水电站水库调节能力,弥补光伏发电不稳定、出力变化大的缺点,使叠加出力平滑、稳定,减少电力系统为吸纳独立光伏电站发电所需的旋转备用容量,提高电力系统的安全性和稳定性。
中国电力报:“水光多能互补”清洁能源创新发展实践成果的做法和应用?
秦岭:将水电长周期建设和光伏短周期建设相结合,利用水电先行建设的场地、资金和送出优势,结合地处云贵交界的气候和地域优势,依托国家发展新能源的电价补贴政策,依靠国家电投、贵州金元及政府支持,借助“水光互补”的科学调度,实现水电与光伏的协同建设,创新清洁能源发展的模式,达到促进企业健康发展的任务目标。
自2017年2月13日象鼻岭光伏电站全面开工建设以来,首个方阵于2017年6月17日并网发电,6月30日实现全容量(48兆瓦)并网,用了不到5个月的时间。2017年4月26日象鼻岭水电站开始下闸蓄水,同年8月15日2号机组(120兆瓦)通过72小时试运,8月18日1号机组(120兆瓦)通过72小时试运,标志着贵州首个“水光多能互补”项目(288兆瓦)全部建成投产。下一步,象鼻岭将建设15兆瓦分散式风电场,届时将会形成全国首个“风光水多能互补”项目。
经济效益上,象鼻岭“水光多能互补”项目利用已有的象鼻岭—威宁220千伏送出线路,水光互补后线路年利用小时将由3875小时提高至约4175小时。通过“水光互补”联合调度,使光伏发电效益最大化。2017年象鼻岭水电站发电2.7亿千瓦时,光伏电站发电0.34亿千瓦时,创造产值9891万元,产生效益1010万元,其中象鼻岭光伏电站盈利1289万元,象鼻岭水电站亏损279万元。即此项工作通过管理创新,产生直接效益1010万元。
社会效益上,象鼻岭“水光多能互补”项目的建成,有利于落实我国大力发展清洁能源的战略部署。同时,它也是贵州金元践行“绿色发展、清洁发展”的成果,为贵州金元优化结构、转型升级、扭亏脱困创立了新的模式,同时也为贵州清洁能源开发总结了经验、开创了先河。
该项目的建成,带动了地方经济的发展,通过移民搬迁、交通还建,为库区周边村民解决了道路出行问题;以工程外包、劳务用工等方式,解决了当地人口就业问题,为村民增加了收入;以租地的形式租用村民农用土地和荒山荒地,每年付给村民租金,同时开展农业种植,返聘用当地村民再就业,从长远就业方向带动当地人民脱贫致富。
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