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流域“水风光”打捆开发恰逢其时

“在碳达峰、碳中和背景下,水电作为可再生能源的重要组成部分,应持积极开发的思路”、“科学规划、开发我国水能资源,有利碳达峰”、“盘活常规水电资源优势,是构建新型电力系统的需要”……记者近期在采访中频繁听到上述观点。

业内专家普遍认为,水电是与“风光”等可再生能源配合效果最好的电源品种,加快“水风光”等清洁能源打捆开发是实现“双碳”目标和攻坚新型电力系统的必备途径,各流域“水风光”打捆开发正迎来发展机遇,要以流域为整体统筹规划。


剩余水电开发潜力仍然巨大


受访的业内人士认为,虽然近几年我国水电投资骤减,“十二五”规划的开工项目仅完成一半左右,“十三五”投产规划未能如期完成。不过,鉴于我国可开发的水能资源量还不足总量的一半,“十四五”水电建设值得期待。

水利水电规划设计总院党委副书记郑声安认为,根据预测,到2060年,可再生能源将占我国一次能源消费的70%,可再生能源发电量将占全口径发电量的80%以上。“水电作为可再生能源的重要组成部分,应秉持积极开发的思路,继续开发剩余资源。”

中国工程院院士马洪琪近日在“3060”水电科普论坛上表示,实现碳达峰、碳中和的核心路径是“两增一降”,即持续增加绿色能源供给量和提升生态汇碳等能力,持续降低化石能源消费,进一步优化能源消费结构。“水电作为绿色清洁能源,在实现双碳目标中扮演独特作用。”

数据显示,我国水电技术可开发容量6.87亿千瓦,年发电量约3万亿千瓦时。2020年水电装机3.7亿千瓦,发电量1.36万亿千瓦时,相当于替代4.1亿吨标煤,减排10.5亿吨二氧化碳,效果十分显著。目前,我国水电开发率为49.3%,剩余水电开发潜力仍然巨大,仅雅鲁藏布江下游河段就有装机约6000万千瓦,年发电量3000亿千瓦时。


水电开发助力新型电力系统构建


业内人士认为,构建以新能源为主体的新型电力系统,解决高比例可再生能源并网难题,开发水电是最有效的路径。

据了解,雅鲁藏布江水能蕴藏量约1.1亿千瓦,干流总开发装机容量超过?8000万千瓦,主要集中在下游,中游规划按照“一库十九级”开发,规划装机525万千瓦,年发电量258亿千瓦时;下游河段规划?“两库十二级”,规划总装机容量8104万千瓦,年发电量4052亿千瓦时。“预估雅鲁藏布江可以支持2.4亿千瓦-2.5亿千瓦'风光'新能源安全纳入电网。”中国科学院院士陈祖煜表示,“比如怒江,水能蕴藏量约为4600万千瓦,干流总规划'四库二十五级',总装机容量3633万千瓦,年发电量1806亿千瓦时,预估可以支持0.9亿千瓦—1.0亿千瓦风光新能源安全纳入电网。”

“除了积极开发水电,盘活常规水电存量资源优势尤为重要。”郑声安认为,可以结合构建以“风光”为主体的新型电力系统的需要,优化电力系统中其他电源的定位,例如对于具有较好调节能力的水电站,要调整其定位由电量支撑为主向以容量支撑为主转变。“我国主要流域具有较好调节能力的水库电站较多,要结合电力发展的新要求,开展水电融合改造潜力调查工作,推动示范项目建设。”

此外,业内人士还呼吁,“十四五”“十五五”期间,应本着快速推进的总基调,坚持应开尽开、能开快开,加快建设一批生态友好、条件成熟、指标优越的抽水蓄能电站,为新型电力系统构建和能源高质量发展提供保障。


加强“水风光”一体化开发


鉴于“风光”的随机性和间歇性,大规模上马项目对电网安全稳定、电能质量提出巨大挑战,“水风光”一体化电源基地建设是应对大比例新能源接入的一个有效途径。

“水电调节性能良好,在新能源为主的电网中,其运行方式由电量为主、调节为辅逐渐转向量调并重或调主量辅。”马洪琪认为,“以水电为基础,统筹汇集'风光',实现源网荷储一体化开发,可避免新能源单兵突进带来的系统风险。从这个意义上讲,水电开发对碳减排具有比本身电量更为重要的作用。”

陈祖煜表示,“水光”互补对电网贡献巨大。他举例称,青海龙羊峡“水光”互补850兆瓦项目投运后,水电站GIS设备及送出线路年利用小时由原单体水电运行设计的4621小时提高至5078小时,提高10%,节省了光伏电站送出工程投资。“同时,'水光'互补项目充分利用水轮发电机组的快速调节特点和水库的调节能力,补偿光伏电站的有功出力变化,向电网提供均衡、优质、稳定的电能。建议充分挖掘现有可开发大中型水电站的潜力,建设大中型'水风光'一体化电源基地,建设小流域分布式光、水、生态农牧能源网。”

郑声安介绍,我国常规水电剩余技术可开资源主要集中在西藏部分河流,以及雅砻江、大渡河等主要河流,生态环境协调问题比较突出、区位优势和经济条件并不理想,工程技术难度相对较大,项目实施挑战较高。“因此,需要在做好环境问题协调的基础上,围绕水电基地开发,以流域为整体加强'水风光'一体化工作,推动可再生能源规模化发展。”

马洪琪也指出,未来我国水电开发逐渐向西南高寒高海拔地区转移,技术难度更大,经济指标更差,输电距离更长,生态环境更加脆弱,移民安置及脱贫致富要求更高。“要以水电为基础统筹推进大型绿色能源基地建设,包括雅鲁藏布江、澜沧江、金沙江、怒江、黄河上游、雅砻江等流域大型绿色能源基地,通过基地化打捆开发,建设调节能力强的龙头水库,提升大型清洁能源基地电能质量和整体经济性。”