“十(shi)四五”期間,我國新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)基地(di)形勢多(duo)樣,在新(xin)型電(dian)力系統建(jian)設穩步推進、綠色能(neng)(neng)源(yuan)和(he)生態治理融合發展的(de)大趨勢下,如何(he)開展新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)大基地(di)的(de)開發建(jian)設?在2023年光伏行業年度大會上,水規總(zong)院新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)研(yan)(yan)究(jiu)院陸上能(neng)(neng)源(yuan)研(yan)(yan)究(jiu)處(chu)處(chu)長王昊軼提出了自(zi)己(ji)的(de)看法。
王昊軼強(qiang)調(diao),要充分發(fa)揮光熱(re)支撐調(diao)節能力(li),因地(di)制宜作為補(bu)充調(diao)節手(shou)段(duan)。目前(qian),光熱(re)在我(wo)國(guo)已(yi)經(jing)裝機(ji)并(bing)網五十八萬千瓦左右,光熱(re)發(fa)電兼具調(diao)峰(feng)和儲能的雙重功能。首先,它可以(yi)為電力(li)系統提供更好的長周期調(diao)峰(feng)能力(li)和轉動混量。它的最(zui)小(xiao)基礎出力(li)可以(yi)達(da)到15%,要優(you)于(yu)常規煤電。
其次,通過配置(zhi)(zhi)電(dian)加熱(re)裝置(zhi)(zhi)可(ke)以吸納(na)電(dian)網的(de)(de)(de)(de)棄電(dian),在系統需要的(de)(de)(de)(de)時候再將電(dian)力(li)(li)發出。三是光(guang)熱(re)同火電(dian)一樣,具備系統熱(re)量(liang)的(de)(de)(de)(de)支撐作(zuo)用,水電(dian)總院(yuan)結合沙戈(ge)荒大基地中(zhong)配置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)熱(re)開(kai)展了深入的(de)(de)(de)(de)研究。在兩個極端氣(qi)候條件下,從(cong)連(lian)續(xu)小(xiao)光(guang)日和(he)連(lian)續(xu)大光(guang)日。光(guang)熱(re)的(de)(de)(de)(de)出力(li)(li)特性與火電(dian)的(de)(de)(de)(de)出力(li)(li)特性基本保(bao)持一致(zhi)。
以下為王昊軼演講主要內容(有(you)刪(shan)減,未經本人審核):
由于(yu)我(wo)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)資源(yuan)和(he)電(dian)力負荷的(de)(de)(de)錯配,使(shi)我(wo)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)電(dian)力流呈(cheng)現了(le)以自西(xi)向(xiang)東、由北(bei)向(xiang)南的(de)(de)(de)特征,也(ye)形(xing)成了(le)充(chong)分(fen)考慮資源(yuan)稟(bing)賦和(he)分(fen)布(bu)(bu)特征的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)展格(ge)局。在資源(yuan)稟(bing)賦優(you)良地區布(bu)(bu)局大型的(de)(de)(de)風光(guang)基地,配套建設抽水(shui)蓄能(neng)(neng)和(he)煤(mei)電(dian)等調節電(dian)源(yuan),統(tong)籌區域消納和(he)外(wai)送,多措并舉的(de)(de)(de)提高電(dian)力安全保護能(neng)(neng)力,保障(zhang)經濟(ji)社會(hui)發(fa)展的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)需求,開(kai)展新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)大基地建設意義重大。
開展(zhan)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)大(da)基(ji)(ji)(ji)地(di),首先(xian)要(yao)明確基(ji)(ji)(ji)地(di)規(gui)劃(hua)的要(yao)求。十四五期間(jian)我國(guo)(guo)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)基(ji)(ji)(ji)地(di)的形勢是(shi)多樣(yang)的,其中包括以(yi)沙(sha)漠戈壁(bi)荒漠為重(zhong)點的大(da)型風(feng)電(dian)、光伏發(fa)電(dian)基(ji)(ji)(ji)地(di),以(yi)及七(qi)大(da)陸上(shang)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)基(ji)(ji)(ji)地(di)和(he)水風(feng)光綜合基(ji)(ji)(ji)地(di)。沿海布(bu)局了(le)五大(da)海上(shang)風(feng)電(dian)集(ji)群(qun),此外,還(huan)有圍繞國(guo)(guo)家十四五電(dian)力規(gui)劃(hua)擬定的三江九池(chi)輸電(dian)通道。按照風(feng)光調儲(chu)的開發(fa)思路(lu),布(bu)局了(le)一批新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)基(ji)(ji)(ji)地(di)。
新(xin)能源(yuan)基(ji)地(di)規(gui)劃主(zhu)要按照三(san)位一(yi)體的(de)原則來推(tui)進(jin)沙漠、戈壁、荒(huang)漠等大(da)型(xing)基(ji)地(di)的(de)開(kai)發(fa)建設。強調以(yi)大(da)型(xing)風光基(ji)地(di)為(wei)基(ji)礎;以(yi)穩(wen)定、安全(quan)、可靠的(de)特高(gao)壓(ya)、輸電線路為(wei)載體;以(yi)其周邊清潔高(gao)效(xiao)先進(jin)節能的(de)煤電為(wei)支撐(cheng)來開(kai)展大(da)型(xing)能源(yuan)基(ji)地(di)的(de)開(kai)發(fa)建設。
電源布(bu)局重點要考(kao)慮常置土地(di)的(de)(de)屬性,新(xin)能源資源的(de)(de)水平,土地(di)的(de)(de)可利用條件。新(xin)能源基(ji)地(di)的(de)(de)規劃要盡量做到集中連(lian)片,規劃和規模化布(bu)局。
輸電方面考慮送(song)售兩端(duan)的(de)處理特性和負荷(he)的(de)不匹配特性。外送(song)通(tong)道要(yao)在新(xin)能(neng)源(yuan)電量占比和消(xiao)納利用率(lv)上達到一定的(de)要(yao)求,具備較高的(de)電力支撐保障能(neng)力,具有經濟(ji)優勢(shi)和綠(lv)電價(jia)值。
在新(xin)能(neng)源(yuan)基(ji)地(di)規劃要求的前提下,開展新(xin)能(neng)源(yuan)大(da)基(ji)地(di)的開發建設(she)主要包括(kuo)以下幾條開發思路。
首先,要充分利用新(xin)(xin)能源(yuan)自身,通過(guo)區域的(de)(de)平(ping)衡,大規模消納新(xin)(xin)能源(yuan)電(dian)力(li)。風電(dian)的(de)(de)平(ping)滑效應比較顯(xian)著,不同區域,不同地形地貌,存在著風電(dian)的(de)(de)互補性,因此,通過(guo)利用耦電(dian)網的(de)(de)靈活送售電(dian)特性,來擴大調度平(ping)衡區域,發揮(hui)電(dian)網的(de)(de)平(ping)臺作用,盡量消納新(xin)(xin)能源(yuan)的(de)(de)電(dian)力(li)。
其(qi)次,持續推進存(cun)量(liang)煤(mei)電(dian)(dian)靈(ling)活(huo)性改造,提(ti)升區域內(nei)煤(mei)電(dian)(dian)的(de)(de)支撐保障能(neng)(neng)力。隨著新(xin)能(neng)(neng)源比例不斷(duan)提(ti)升,煤(mei)電(dian)(dian)在我國(guo)電(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong)中的(de)(de)定(ding)位將(jiang)發(fa)生轉(zhuan)變。未來我國(guo)煤(mei)電(dian)(dian)將(jiang)由(you)電(dian)(dian)量(liang)主體電(dian)(dian)源向基礎保障性、系(xi)(xi)統(tong)調節性和應急備用電(dian)(dian)源轉(zhuan)變。
煤(mei)電(dian)發揮系(xi)統(tong)調(diao)節(jie)能(neng)力主要的技術路徑就(jiu)是要加快煤(mei)電(dian)的靈活性改(gai)造(zao)。國家能(neng)源局已經(jing)印發全國煤(mei)電(dian)基礎改(gai)造(zao)升級實施(shi)方案。明確指(zhi)出存量煤(mei)電(dian)基礎靈活性改(gai)造(zao)應改(gai)盡改(gai),十四(si)(si)五期間完成兩億(yi)千(qian)(qian)瓦,增(zeng)加系(xi)統(tong)調(diao)節(jie)能(neng)力三千(qian)(qian)到(dao)四(si)(si)千(qian)(qian)萬千(qian)(qian)瓦,以促進新能(neng)源消(xiao)納,實現(xian)煤(mei)電(dian)機(ji)組靈靈活性改(gai)造(zao)規模達到(dao)1.5億(yi)千(qian)(qian)瓦。
第三,加快(kuai)抽水(shui)蓄能電站的(de)建(jian)設(she),為新能源(yuan)基地(di)提供有力(li)的(de)支(zhi)撐(cheng)。抽水(shui)蓄能技術成熟度高,市場規模大,調節(jie)參(can)數也很優(you),因(yin)此支(zhi)撐(cheng)能力(li)比(bi)較(jiao)強。
第四,配(pei)置(zhi)系統對(dui)儲能特性的(de)(de)各(ge)種(zhong)調節需求。從(cong)配(pei)置(zhi)環節、時(shi)間尺度(du)、應(ying)用場景(jing)(jing)、配(pei)置(zhi)方式等(deng)不同維(wei)度(du)統籌考(kao)慮,科(ke)學(xue)部署,構建起大(da)規(gui)模、區域化、多場景(jing)(jing)、多品(pin)類的(de)(de)儲能系統。
第五(wu)(wu),充(chong)分發揮光(guang)熱(re)支撐(cheng)調(diao)(diao)節(jie)能力(li),因(yin)地(di)制宜(yi)作為(wei)補充(chong)調(diao)(diao)節(jie)手段(duan)。目前,光(guang)熱(re)在(zai)(zai)我國已經裝機并網五(wu)(wu)十八萬千瓦左右,光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)兼具(ju)調(diao)(diao)峰(feng)和儲能的(de)雙重功能。首先(xian),它(ta)可以為(wei)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)提供更(geng)好的(de)長周期調(diao)(diao)峰(feng)能力(li)和轉動混量。它(ta)的(de)最小基礎出力(li)可以達到15%,要優于常(chang)規煤電(dian)(dian)。其次,通(tong)過配置電(dian)(dian)加熱(re)裝置可以吸納電(dian)(dian)網的(de)棄電(dian)(dian),在(zai)(zai)系統(tong)需(xu)要的(de)時候(hou)再將電(dian)(dian)力(li)發出。三是光(guang)熱(re)同火電(dian)(dian)一樣,具(ju)備系統(tong)熱(re)量的(de)支撐(cheng)作用,水電(dian)(dian)總院結合沙戈(ge)荒大基地(di)中配置的(de)光(guang)熱(re)開展(zhan)了深入的(de)研究。在(zai)(zai)兩個極端氣候(hou)條件下,從連(lian)續小光(guang)日和連(lian)續大光(guang)日。光(guang)熱(re)的(de)出力(li)特(te)性與火電(dian)(dian)的(de)出力(li)特(te)性基本保持(chi)一致。
新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)基地(di)區(qu)域范(fan)圍廣泛(fan),占地(di)面(mian)積大。因此,新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)基地(di)的(de)開(kai)發,要充分考慮基地(di)與(yu)(yu)生(sheng)態(tai)的(de)關系。水電(dian)(dian)總(zong)院利用衛星遙感技術,持續(xu)開(kai)展(zhan)了荒漠地(di)區(qu)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)生(sheng)態(tai)治理的(de)相關研究(jiu)。研究(jiu)目(mu)標是要促進新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)與(yu)(yu)生(sheng)態(tai)的(de)協同發展(zhan),明確太陽能(neng)(neng)(neng)資源(yuan)開(kai)發與(yu)(yu)氣(qi)候(hou)、生(sheng)態(tai)之(zhi)間(jian)的(de)關系,準確評估(gu)光伏(fu)電(dian)(dian)站開(kai)發建設對局(ju)地(di)氣(qi)候(hou)和生(sheng)態(tai)的(de)影(ying)響。為新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)健(jian)康可持續(xu)發展(zhan)提(ti)供重要支(zhi)撐。
研(yan)究主要包括四個方面(mian),分別是生(sheng)態(tai)監測體(ti)系、生(sheng)態(tai)評估體(ti)系和(he)光伏(fu)生(sheng)態(tai)影響(xiang)機理(li)、生(sheng)態(tai)系統發展機制(zhi)。
首先,生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)監(jian)(jian)測(ce)體(ti)系(xi)主要開(kai)展(zhan)綜合地(di)面觀(guan)(guan)測(ce)、低空觀(guan)(guan)測(ce)和遙感(gan)觀(guan)(guan)測(ce)手段。提出全省及太陽能重(zhong)點開(kai)發區域氣候植被生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)監(jian)(jian)測(ce)體(ti)系(xi)構建思路,實現全方位的動態(tai)(tai)監(jian)(jian)測(ce),智慧(hui)網絡概念。
其次(ci),生(sheng)態評估體系重點(dian)是基于多尺(chi)度(du)遙感衛星觀測(ce)技術,綜合分析氣(qi)候(hou)、植被生(sheng)態特性,制(zhi)定適合高原、荒漠(mo)地(di)區(qu)的光伏(fu)電(dian)站(zhan)氣(qi)候(hou)和植被影響評估體系。
第三,光伏(fu)生態影響(xiang)機理重點(dian)是基于地(di)面觀測和數(shu)值模擬手段,深(shen)入研究光伏(fu)電站建設和運維過程對局地(di)微(wei)氣候和地(di)表置位的影響(xiang)機理。
第四,生(sheng)態(tai)協同(tong)(tong)發(fa)展(zhan)機制指出,太陽能開發(fa)利用和生(sheng)態(tai)協同(tong)(tong)發(fa)展(zhan)的路徑和模式,助推新能源開發(fa)與生(sheng)態(tai)保護協同(tong)(tong)發(fa)展(zhan)。
生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)環(huan)境(jing)質量是指(zhi)(zhi)在一(yi)個特(te)定的時間(jian)和(he)空間(jian)范圍(wei)內生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)系統的全部或部分生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)因(yin)子的組合(he),對(dui)人類(lei)的生(sheng)(sheng)存以及(ji)社會經(jing)濟可(ke)持續發展(zhan)的適(shi)宜程(cheng)度。對(dui)這種適(shi)宜程(cheng)度的評價(jia)(jia)主要包括單一(yi)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)評價(jia)(jia)法和(he)多維指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)評價(jia)(jia)法兩種方法。目(mu)前,多指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)多維度生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)環(huan)境(jing)評價(jia)(jia)法是對(dui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)環(huan)境(jing)評價(jia)(jia)領域(yu)的研究(jiu)重點。開(kai)展(zhan)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)質量評價(jia)(jia),關鍵在于如何來(lai)選(xuan)擇評價(jia)(jia)指(zhi)(zhi)標(biao)(biao),因(yin)此(ci),分析太陽(yang)能重點開(kai)發區域(yu)的核心生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)過(guo)程(cheng),可(ke)以有效提取(qu)反映區域(yu)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)特(te)征的指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)。
整個(ge)生態環(huan)境(jing)變化(hua)的(de)(de)(de)研究首先是選取評(ping)(ping)價(jia)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao),水電(dian)總院(yuan)以(yi)衛星數(shu)(shu)據為基(ji)礎,根(gen)據光伏(fu)電(dian)站(zhan)場(chang)區(qu)生態環(huan)境(jing)特(te)征,選取了(le)規(gui)劃(hua)(hua)植(zhi)被(bei)、濕度(du)、沙(sha)度(du)、鹽(yan)度(du)各類指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)和地(di)表溫度(du)等作(zuo)(zuo)為生態環(huan)境(jing)變化(hua)因子(zi)。計算(suan)評(ping)(ping)價(jia)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao),主(zhu)要是利用(yong)遙感反應的(de)(de)(de)方式(shi),來計算(suan)2018年(nian)至2022年(nian)五(wu)個(ge)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)值,使(shi)用(yong)其(qi)中每一年(nian)的(de)(de)(de)規(gui)劃(hua)(hua)植(zhi)被(bei)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)值最大的(de)(de)(de)月作(zuo)(zuo)為該(gai)年(nian)的(de)(de)(de)比(bi)較基(ji)數(shu)(shu),合成(cheng)影像對(dui)上述(shu)不同期的(de)(de)(de)五(wu)個(ge)變量(liang)進行相應的(de)(de)(de)組合,來基(ji)于遙感技術進行組成(cheng)分析(xi)。最后,通(tong)(tong)過(guo)成(cheng)分分析(xi)來形成(cheng)遙感生態指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao),對(dui)研究區(qu)生態環(huan)境(jing)質(zhi)量(liang)進行評(ping)(ping)估。通(tong)(tong)過(guo)光伏(fu)電(dian)站(zhan)內部和光伏(fu)周邊區(qu)域評(ping)(ping)價(jia)指(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)的(de)(de)(de)比(bi)對(dui),來分析(xi)開展(zhan)光伏(fu)電(dian)站(zhan)建設后,對(dui)整個(ge)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)影響。
通過對(dui)光(guang)伏電站(zhan)(zhan)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)(jing)變(bian)化過程的(de)(de)(de)分(fen)析(xi)得出結論,一,研究區(qu)內光(guang)伏電站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)建(jian)設(she),對(dui)所在(zai)區(qu)域的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)(jing)有(you)明顯的(de)(de)(de)改(gai)善作(zuo)用。二,在(zai)建(jian)設(she)期(qi),由于施工影響,光(guang)伏電站(zhan)(zhan)對(dui)于土壤和(he)植(zhi)被有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)破(po)壞,但(dan)隨著光(guang)伏電站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)建(jian)設(she)完(wan)成(cheng),后期(qi)的(de)(de)(de)植(zhi)被會(hui)有(you)所恢復,建(jian)設(she)完(wan)成(cheng)期(qi)越久的(de)(de)(de)光(guang)伏電站(zhan)(zhan)具有(you)更好的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)(jing)。對(dui)于沙(sha)戈荒地(di)(di)區(qu),本無植(zhi)被覆蓋的(de)(de)(de)自然(ran)環(huan)境(jing)(jing)惡劣地(di)(di)區(qu),如(ru)不采取生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)修復措(cuo)施,光(guang)伏場(chang)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)建(jian)設(she)難以促(cu)進植(zhi)被的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang),改(gai)善地(di)(di)表(biao)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)(jing),但(dan)仍(reng)然(ran)具有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)防沙(sha)固沙(sha)作(zuo)用。
水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)總(zong)(zong)院(yuan)(yuan)全(quan)面參與(yu)了(le)我(wo)國可再(zai)生能源的開發建設,是(shi)中(zhong)國可再(zai)生能源發展的開拓者,奠基(ji)者和推進者。水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)總(zong)(zong)院(yuan)(yuan)的業(ye)務范(fan)圍主要包括(kuo)服(fu)務政府、服(fu)務行(xing)業(ye)、服(fu)務國家(jia)(jia)重大工(gong)程(cheng),同時水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)總(zong)(zong)院(yuan)(yuan)也(ye)是(shi)國家(jia)(jia)可再(zai)生能源信息管理(li)中(zhong)心(xin)等行(xing)業(ye)技術支撐平臺的依(yi)托單位。水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)總(zong)(zong)院(yuan)(yuan)全(quan)面參與(yu)了(le)我(wo)國新能源大基(ji)地的開發建設。