多能互補模式為全球綠色發展提供新范式
——“水風光蓄一體化基地建設”專題研討會觀察
作為全球能源轉型的關鍵路徑,水風光蓄一體化開發不僅是落實“雙碳”目標的重要抓手,更是推動能源安全、生態保護與經濟協同發展的戰略選擇。
5月18日,在國際大壩委員會第28屆大會暨第93屆年會“水風光蓄一體化基地建設”專題研討會上,國內外專家學者聚焦政策、技術、實踐多維度,共議這一戰略的實踐意義及發展方向,為全球能源轉型與可持續發展注入了新的智慧與動力。
巨型流域 億級壯舉
水風光蓄一體化是一種能源多能互補的創新實踐,中國大壩工程學會副理事長兼秘書長汪小剛指出,其核心在于統籌水電、風電、光電等資源的時空互補性,構建高比例可再生能源體系,通過流域一體化開發,依托水電抽水蓄能的調節能力,可平抑風光發電的波動性,提升清潔能源整體應用效率。
我國水、風、光等可再生能源資源豐富、開發條件優越,技術經濟互補顯著,這一特征在四川省表現得尤為突出。研討會上,四川省能源局局長鄧超以一組數據展示了四川的實力:截至2024年底,清潔能源裝機約占四川省電力總裝機的85%,其中水電裝機約占71%、風電裝機約占6%、太陽能發電裝機約占8%。
作為中國清潔能源資源最富集的省份之一,鄧超透露,為推動能源開發從單一項目向系統集成轉變,四川規劃建設金沙江上游、金沙江下游、雅礱江流域、大渡河中上游四個水風光蓄一體化基地,其中,雅礱江流域水風光一體化開發的實踐更富成效。
作為國家“十四五”規劃綱要明確的九大清潔能源基地之一,雅礱江流域水風光一體化基地本階段規劃規模7800萬千瓦,2035年建成后每年可貢獻綠色電能約2000億千瓦時,隨著資源條件的進一步落實,雅礱江基地將是全球規模最大的水風光互補基地。
“目前,基地已投產清潔能源裝機近2100萬千瓦,在建裝機約1340萬千瓦,累計發電量超1.1萬億千瓦時,以錦屏、官地水電站為起點的錦蘇特高壓直流輸電工程已累計輸送電量超4300億千瓦時,是‘西電東送’輸送電量最多、效益最突出的線路?!眹都瘓F雅礱江流域水電開發有限公司董事長孫文良說。
記者在研討會上了解到,目前在雅礱江流域,卡拉水電站、孟底溝水電站和牙根一級水電站已核準在建,有望在2030年前后貢獻增量,合計裝機容量372萬千瓦;兩河口抽水蓄能電站核準在建,道孚抽水蓄能電站和鹽源抽水蓄能電站已經核準,合計裝機容量490萬千瓦;另有五個共477萬千瓦的新能源項目同步在建,預計今年投產337萬千瓦。
中國工程院院士許唯臨指出,從風、光資源的時空分布來看,雅礱江流域中下游地區的夏、秋季的風、光資源存在一定的互補性。盡管現階段雅礱江流域規劃有7800萬千瓦清潔能源,但從綜合資源存有量和開發可行性上講,未來將擴展至億千瓦級規模。
多能協同 智創未來
盡管我國已在雅礱江、金沙江、大渡河等流域布局多個水風光蓄一體化基地,但隨著開發規模的擴大和技術復雜性的提升,這一模式也面臨多重挑戰。
汪小剛指出,水風光系統的聯合調度、智能運維安全穩定運行等技術尚未完全突破,電力外送通道利用率、跨區域電力交易規則等市場化配套政策亟待完善。對此,他呼吁推動產學研深度協同發展,共同構建聯合創新平臺。
國投集團雅礱江流域水電開發有限公司與華為數字能源技術有限公司成立的聯合創新中心,以及華為數字能源牽頭打造的清潔能源大基地聯合創新中心正是通過“技術攻關+產業落地”雙輪驅動,為全球水風光基地建設提供可復制的經驗。
華為數字能源聯合創新CTO莫群介紹,近年來,我國新能源已從高速發展階段進入有序發展階段,同時也進入聯合創新的活躍期,聯合創新中心的成立,就是協同多方資源進行技術創新、商業模式創新以及解決方案的創新,以應對行業發展面臨的難題?,F階段,聯合創新中心聚焦清潔能源大基地,圍繞新能源電力送出難、運維難的課題,正進行系統級、產業級的創新規劃。
水風光一體化發展,必然面臨著電源側的風光波動、水電耦合以及電網通道約束等挑戰,許唯臨院士認為,對于億千瓦級雅礱江流域來說,這種挑戰更加突出。
“從電源側來看,雅礱江流域整體規模大、風光占比高;從電網側來看,雅礱江流域已投運的七個水電站,分屬于國調、網調和省調,在此情況下,既要保證電量的保供、消納清潔能源,還要確保系統的安全穩定,其難度之大,不言而喻。”許唯臨進一步解釋道。
解決巨型流域水風光儲一體化系統面臨的運行調控、并網消納、源網互動和能水協同難題,許唯臨建議,需要提出多能互補時空特性的分析方法、提出集群劃分和柔性互補能力評價的方法、建立分級聚合、協同運行的技術和一體化系統互補協調智能優化調度的技術。
為進一步做好全國水風光蓄一體化基地開發,孫文良提出倡議,做好一體化資源配置、強化一體化規劃布局、推動一體化開發建設、探索一體化聯合調度、開展一體化市場消納,同時建議深化對電源側抽水蓄能功能定位的認識并完善支持政策,大力推進水風光一體化開發相關智能建造、運營技術研發及應用,深化與國內外優質單位的戰略合作。
水風光蓄一體化不僅是一種技術路徑,更是一場深刻的能源革命。從政策頂層設計到技術微觀創新,從雅礱江實踐到全國推廣,中國正以系統思維破解能源轉型難題。未來,隨著智能化、市場化與國際化的深入推進,這一模式有望成為全球能源綠色轉型的“中國方案”,為人類可持續發展提供新范式。