2022“一帶一路”清潔能源發(fā)展論壇日前在青海省西寧市舉辦，如何在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和消費側(cè)實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展、助推綠色低碳等成為此次論壇熱議話題。
近年來，青海結(jié)合自身資源稟賦及發(fā)展優(yōu)勢，大力推進清潔能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)。青海清潔能源在電網(wǎng)中的高占比、光伏產(chǎn)業(yè)改善生態(tài)帶動發(fā)展、新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新等成為青海新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著效果。目前，青海正在加速推進綠色低碳發(fā)展，探索新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技創(chuàng)新途徑。
以清潔能源、新能源裝機高占比助力“雙碳”目標(biāo)
地處青藏高原東北部的青海，是黃河、長江和瀾滄江發(fā)源地，擁有得天獨厚的清潔能源資源優(yōu)勢。據(jù)測算，青海擁有10萬平方公里以上的荒漠化土地可用于光伏發(fā)電和風(fēng)電場建設(shè)，光伏資源理論可開發(fā)量35億千瓦，風(fēng)能技術(shù)可開發(fā)量7555萬千瓦。
10年前，憑借當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢，青海開始大力培育和發(fā)展太陽能、風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)。國網(wǎng)青海省電力公司在論壇上發(fā)布的成果表明，“十三五”以來，青海新能源裝機年均增速32%。截至目前，青海電網(wǎng)總裝機4325萬千瓦，其中清潔能源裝機3933萬千瓦、占比90.9%，新能源裝機2674萬千瓦、占比61.8%，青海電網(wǎng)已成為全國清潔能源、新能源裝機占比最高的省域電網(wǎng)。
今年上半年，青海清潔能源發(fā)電量達到426.7億千瓦時，占全省總發(fā)電量的84.8%。其中，新能源發(fā)電量212.6億千瓦時，占比42.3%;新能源日發(fā)電量超過1億千瓦時的天數(shù)為138天，新能源日發(fā)電量超過水電的天數(shù)為96天。
海南藏族自治州千萬千瓦級新能源基地，是青海省重點建設(shè)的兩大新能源產(chǎn)業(yè)基地之一。過去10年，這個基地累計完成投資1237億元，入駐光伏及風(fēng)能企業(yè)84家，新能源裝機容量突破2000萬千瓦，形成了水、風(fēng)、光、儲、地?zé)?ldquo;五位一體”的清潔能源發(fā)展模式。
“海南州光伏發(fā)電園區(qū)與水光互補發(fā)電站于2022年6月26日正式獲得吉尼斯世界紀錄認證，成為全球最大裝機容量的光伏發(fā)電園區(qū)和最大裝機容量的水光互補發(fā)電站。”海南藏族自治州發(fā)展和改革委員會副主任、能源局局長張振飛說，這個基地的規(guī)劃面積為609平方公里。
基于優(yōu)良的能源結(jié)構(gòu)，青海省自2017年起每年施行“綠電”行動，前5年累計清潔供電251.56億千瓦時，相當(dāng)于減少燃煤1143萬噸、減排二氧化碳2058萬噸。
今年6月25日至7月29日，青海再次開展為期35天的“綠電5周”活動，使用風(fēng)、光、水等可再生能源供電，實現(xiàn)了生產(chǎn)生活用電碳的“零排放”。本次“綠電行動”中清潔能源發(fā)電量累計達99.75億千瓦時，相當(dāng)于減少燃煤453.4萬噸、減排二氧化碳816.1萬噸。
光伏產(chǎn)業(yè)帶動經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)改善
夏日微風(fēng)吹拂，從小生活在共和縣塔拉灘的牧民葉多背著水杯和食物，走進位于塔拉灘上的綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)。深藍色的光伏板在陽光的照耀下熠熠生輝，“光伏羊”時而啃食光伏板下的青草、時而奔跑追逐。
46歲的葉多是共和縣鐵蓋鄉(xiāng)下合樂寺村人。“塔拉灘以前是荒灘，風(fēng)吹石頭滿地跑，更別說長草了。”葉多告訴記者，風(fēng)沙嚴重制約當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展，而變化發(fā)生在光伏電站建造以后。
2012年以來，憑借豐富的光照資源和大面積荒漠化土地資源，海南州大力推進千萬千瓦級新能源基地建設(shè)。隨著不斷發(fā)展，塔拉灘上建起超300平方公里的光伏發(fā)電園區(qū)，超過60家光伏企業(yè)入駐園區(qū)，這里成為千萬千瓦級太陽能發(fā)電園區(qū)。
密集的光伏板阻擋了風(fēng)沙，在一塊塊光伏板遮擋下地表水分蒸發(fā)量大幅減少。運維人員利用專業(yè)的清洗設(shè)備對光伏板進行沖洗清潔的同時，也為下面的土地補充了水分，促進了植被恢復(fù)。
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，與光伏園區(qū)建設(shè)前的平均值相比，目前塔拉灘風(fēng)速降低了50%，土壤水分蒸發(fā)量減少30%，植被蓋度也恢復(fù)到80%以上。
草地涵養(yǎng)水源能力提升，土地荒漠化得到遏制。“草雜亂無章地生長，遮擋住了光伏板，影響發(fā)電效率，冬天還容易引發(fā)火災(zāi)。”華能青海發(fā)電有限公司共和電站副站長王重陽說，一個電站每年至少需要除草兩次，公司一年在除草上就要花掉近200萬元。
“與其雇人來割草，還不如讓牧民來放羊。”下合樂寺村黨支部書記陳列東主說，2015年，鐵蓋鄉(xiāng)與園區(qū)發(fā)電企業(yè)簽訂放牧協(xié)議，下合樂寺村的牧民開始在光伏園區(qū)有序放牧，“牧光互補”的模式逐漸被推開。
為了讓羊群能夠暢通無阻地吃草，園區(qū)工作人員通過研究將光伏組件的離地間隙從原來的50厘米抬升至120厘米，打通了羊群的“綠色通道”，實現(xiàn)了“板上發(fā)電、板下牧羊”。
如今，海南州在光伏電站養(yǎng)殖的牛羊數(shù)量達2.2萬余只，“牧光互補”模式不斷發(fā)展;新能源發(fā)電區(qū)為周邊村子提供了3349個公益性崗位，解決了牧民就業(yè)，助力了鄉(xiāng)村振興。
智能科技應(yīng)用賦能新型電力系統(tǒng)
由于太陽能、風(fēng)能的間歇性和波動性，通常新能源在電網(wǎng)輸送能源中占比僅三分之一左右，剩余需要靠水電和火電常規(guī)能源來調(diào)節(jié)和平衡。
如何通過科技創(chuàng)新構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)新能源的高效利用，成為本次論壇熱議的話題。
近年來，青海電網(wǎng)利用水、風(fēng)、光在月、日、時不同時間段上的互補特性，創(chuàng)新應(yīng)用多能源電力系統(tǒng)互補協(xié)調(diào)調(diào)度和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)不同時間段優(yōu)化調(diào)度與實時控制功能的有效集成，提高全網(wǎng)供電保障水平和新能源消納能力。
此外，青海電網(wǎng)結(jié)合新能源運行特點和發(fā)展趨勢，升級現(xiàn)有調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)，建成新能源滾動優(yōu)化消納調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，建成新能源滾動優(yōu)化消納調(diào)度技術(shù)支撐體系，實現(xiàn)了對新能源預(yù)測、計劃、控制等產(chǎn)消全過程的分析、監(jiān)控。
預(yù)測技術(shù)從確定性預(yù)測向概率預(yù)測升級轉(zhuǎn)變，建立覆蓋多時間尺度的預(yù)測體系，短期預(yù)測時長擴展到10天，新能源預(yù)測精度平均提升2.1%。
國家電網(wǎng)青海省電力公司調(diào)度控制中心主任李永斌介紹，為了創(chuàng)新電力交易方式，拓展“綠電”應(yīng)用范圍，青海創(chuàng)新探索“青綠之約”綠色電力交易機制。組織新能源電站與用戶開展綠色電力交易，為用戶頒發(fā)綠色電力交易證明，通過“證電合一”交易模式，實現(xiàn)綠色電力交易品種優(yōu)先組織、優(yōu)先執(zhí)行和優(yōu)先結(jié)算，滿足用戶主動購買綠電的需求。
去年，青海省多個抽水蓄能電站被納入國家“十四五”重點實施計劃。抽水蓄能電站是利用電力抽水到高處儲存，在電力系統(tǒng)電力不足時放水發(fā)電的水電站。此類電站具有調(diào)峰、調(diào)頻、儲能、事故備用等多重功能，可保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，增加新能源電力消納。
近年來，青海電網(wǎng)不斷推廣應(yīng)用源網(wǎng)荷儲互動技術(shù)，通過完善源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)平衡策略、優(yōu)化儲能電站充放電模式等手段，提升新能源午間消納空間100萬千瓦以上，提升全網(wǎng)新能源利用率1.2%。
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