水光互补模式推广应用的分析

汪 洋

（青海黄河上游水电开发有限责任公司 青海西宁 810000）

2013年，国务院出台了《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,鼓励利用既有电网设施按多能互补方式建设光伏电站。水光互补项目将太阳能光伏资源和现有的水电资源整合为一个电源，不仅优化了太阳能光伏电站的电能质量，还为探索清洁能源的发展模式起到了重大示范作用。例如320Mwp光伏电站，25年平均上网电量为49801.29×104kW·h。按照火电煤耗（标准煤）320g/kW·h测算，项目每年可节约标煤15.94×104t，减少烟尘排放2156.83t，减少二氧化碳排放47.95×104t，减少二氧化硫排放1785.4t，减少氮氧化物排放1842.79t，减少一氧化碳排放41.93t。

1 大中型并网光伏电站和水光互补项目开发的重要意义

发展大中型并网光伏电站，对于保证国家能源安全、缓解环境压力、促进产业升级、实现结构调整等方面具有积极的意义，国家应把发展大中型并网光伏电站特别是水光互补项目作为新能源产业的重要发展方向之一，但发展大中型并网光伏电站和水光互补项目在总体规划、配套设施建设、行业规范和技术标准、建设运营成本等方面还存在亟待解决的问题，需要有关部门建立与完善相关政策体系，制订行业规范和技术标准，加大对项目的研究和扶持力度，促进项目在国内的推广应用。

2 水光互补项目较大中型并网光伏电站的优势

水光互补项目依托水光互补光伏电站和水电站，将光伏电站视为水电站扩建的机组，以330kV/750kV线路接入水电站330kV GIS室空闲备用间隔，并通过大机组大库容的水电调节后，以两个电源组合的电力电量，利用原水电站的送出通道送入电网。

水光互补的协调运行解决了光伏发电的安全并网问题，填补了国际大规模水光互补关键技术的空白，处于国际领先地位，为我国清洁能源提供了互补的新型发展模式，与独立的大中型并网光伏电站相比，具有以下显著优势。

2.1 提高电网的安全性稳定性

光伏发电受间歇性、波动性、随机性影响，必须由其他常规电源为其有功出力提供补偿调节。利用水能、光能的互补性，依托水轮发电机组的快速调节能力和水电站水库的调节能力，调整光伏电站的有功出力，可将现在普遍认为是不太友好的光伏发电出力进行水光互补后，达到平滑、稳定的光伏发电曲线，有效弥补独立光伏电站的不足，提高了电力系统的安全性和稳定性，使光伏发电成为与水电相媲美的优质电能。

2.2 减少电网旋转备用容量

随着百MW级甚至GW级大规模并网光伏基地的投产发电，需要系统储备大量的旋转备用容量以调节光伏电站出力的不稳定性。水光互补项目的研究及成功应用可将光伏电站出力由局部水电站补偿，减少了电力系统为吸纳并网光伏电站发电所需的旋转备用容量。

2.3 提升综合效益

水光互补项目的建设可充分利用原水电站的备用间隔，盘活了电站的闲置资产，提高了送出线路的设备利用率。通过大型水光互补项目建设，例如某大型水电站送出线路年利用小时可由原来设计的4621h提高到5019h，提高了线路送出效率，节省光伏电站送出的投资，增加了电网的经济效益。

2.4 提高电网消纳及送出能力

水光互补协调控制后，原大型水电站对下游流域调节性能未发生变化，未改变水电站在电力系统中的作用和地位，并达到了增加电网系统消纳光伏目的。两个电站共用已建成的线路接入电网，不受系统网架结构及输电能力等的限制，对电网系统充分消纳新能源有重要意义。

2.5 水光储输一体化应用

在同样满足水量调度的情况下，水光互补组合电源点增加了电量；若在同等电量的情况下，相当于在原水电站水库蓄了按光伏电站发电量折算的水量，保证光伏电站满负荷发电，减少弃光电量，实现水、光、储、输一体化应用。

3 对我国光伏产业发展的几点建议

3.1 建立并完善与战略目标相配套的政策体系，以可再生能源法为核心，结合总体能源规划和电力规划制定既适合我国国情、国力，又着眼于未来能源结构长远发展的大型水光互补项目产业规划；建立跨部门的工作协调机制，推进大型水光互补项目建设标准化和电网输变电工程等相关配套设施的建设，做到水电、光伏输配电工程统一规划，超前建设电网，实现电网与电源协调发展。

3.2 尽快制定大型水光互补项目的行业规范和技术标准，使项目的设计、建设和运营管理标准化；落实电网责任，不能仅把接入责任推给电网，让电网被动接受光伏，而应理顺体制，充分发挥电网规划和调度能力，让电网主动解决相关的技术和管理问题；让电网参与具体项目规划和制定标准，落实电网接入的资金保障，调整对电网的考核指标，使电网责权利相匹配。

3.3 以国内光伏领域优势企业为龙头，加大对大型水光互补项目的研究力度，在条件较好的西北地区扶持建设大型水光互补项目并进行科学研究。通过研究推广水光互补协调运行技术，实现水电集群与太阳能光伏电站基地之间的互补运行；推广大功率组件、组串式逆变器、无线通讯等先进技术在项目中的应用，提高项目的运行效率；加大对大型水光互补项目研究扶持力度，给予财政补贴和税收减免等优惠政策。

3.4 总结以往建设管理经验，提炼新能源项目开发管控的核心要素，修订相关管理标准，精简或取消必要性不强的审查或验收项目，简化新能源项目工程前期及并网验收手续，精简管理程序，提升管理效率。

[1]国务院《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》国发〔2013〕24号