西北地區(qū)可再生能源一體化規(guī)劃
西北地區(qū)可再生能源一體化規(guī)劃
古語(yǔ)有云,上善若水,上德若谷,智者樂(lè)水,仁者樂(lè)山。屹立江河之上,坐鎮(zhèn)群山之中,正是我們的流域水電梯級(jí),像一串串璀璨明珠,點(diǎn)亮夜空、帶來(lái)光明。
我國(guó)自古善用水利,始于商周,漢代已有水能機(jī)械,很早即開(kāi)始使用水閘、水柵欄。百年前,我國(guó)大陸第一座水電站石龍壩水電站問(wèn)世,開(kāi)啟了水力發(fā)電的時(shí)代。優(yōu)先開(kāi)發(fā)水電是我國(guó)建國(guó)以來(lái)能源工業(yè)的重要方針政策,水電長(zhǎng)期在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中居于中流砥柱的位置。
新時(shí)代新使命,2020年習(xí)近平總書(shū)記作出“3060”碳達(dá)峰、碳中和的莊嚴(yán)承諾,我國(guó)步入以雙碳目標(biāo)為導(dǎo)向、以構(gòu)建新型電力系統(tǒng)為路徑、以可再生能源高質(zhì)量發(fā)展為核心要義的新時(shí)代。2021年《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出構(gòu)建現(xiàn)代能源體系,建設(shè)一批多能互補(bǔ)的清潔能源基地。國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系,要求積極發(fā)展非化石能源,實(shí)施可再生能源替代行動(dòng),對(duì)新能源、水電等各能源品種發(fā)展進(jìn)行謀篇布局。作為“1+N”政策體系的重要組成和舉措,2022年3月初,《關(guān)于開(kāi)展全國(guó)主要流域可再生能源一體化規(guī)劃研究工作有關(guān)事項(xiàng)的通知》(以下簡(jiǎn)稱《通知》)頒布出臺(tái),研究落實(shí)多能互補(bǔ)一體化基地規(guī)劃。響應(yīng)2022年政府工作報(bào)告“推進(jìn)大型風(fēng)光基地及其配套調(diào)節(jié)性電源規(guī)劃建設(shè),提升電網(wǎng)對(duì)可再生能源發(fā)電的消納能力”,具有靈活調(diào)節(jié)性能、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能功效的可再生能源資源水電將再現(xiàn)輝煌。定位于以調(diào)為主、量調(diào)兼顧,依托于我國(guó)自上世紀(jì)80年代既已規(guī)劃布局的各大流域水電基地這盤大棋,水電流域成為今年首批可再生能源一體化基地的策源地。
在水能資源極為富集的西南地區(qū),有長(zhǎng)江水系恢弘磅礴。在西北地區(qū)就不得不說(shuō)我們的母親河:黃河。圍繞黃河的梯級(jí)水電,立足西北的風(fēng)光資源,開(kāi)展可再生能源一體化規(guī)劃研究工作,是黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的迫切要求,也是西北地區(qū)新時(shí)代可再生能源高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。
一、 黃河之水天上來(lái),璀璨明珠地上生
九曲黃河,奔騰萬(wàn)里,是中華民族的母親之河。1952年,開(kāi)國(guó)領(lǐng)袖毛澤東發(fā)出“要把黃河的事情辦好”的偉大號(hào)召,鄧小平、江澤民、胡錦濤等黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人都曾親臨黃河視察,對(duì)黃河治理開(kāi)發(fā)作出重要指示。黨的十八大以來(lái),習(xí)近平總書(shū)記多次考察黃河“讓黃河成為造福人民的幸福河”,在2022年新年賀詞仍心系黃河安瀾。黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展已成為國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略。黃河在治理水患災(zāi)害的同時(shí),秉承生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的理念,做好上游水能資源的開(kāi)發(fā)利用是高質(zhì)量發(fā)展的深刻內(nèi)涵。2021年10月8日,中共中央 國(guó)務(wù)院印發(fā)《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出,發(fā)揮黃河上游水電站和電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力,支持青海、甘肅、四川等風(fēng)能、太陽(yáng)能豐富地區(qū)構(gòu)建風(fēng)光水多能互補(bǔ)系統(tǒng)。黃河梯級(jí)將成為西北地區(qū)可再生能源一體化基地的重要依托。
黃河上游作為我國(guó)規(guī)劃的大型水電基地之一,截至目前干流已建水電裝機(jī)超過(guò)1500萬(wàn)千瓦,在建裝機(jī)340萬(wàn)千瓦。26座水電站猶如一顆顆璀璨生輝的明珠鑲嵌在黃河上,既有位于4300米世界海拔最高的黃河源水電站,又有被譽(yù)為“萬(wàn)里黃河第一壩”的龍羊峽水電站;既有號(hào)稱“黃河第一轉(zhuǎn)輪”的鹽鍋峽水電站,又有第一座我國(guó)自行設(shè)計(jì)裝機(jī)容量百萬(wàn)千瓦級(jí)的劉家峽水電站;既有我國(guó)水電行業(yè)首個(gè)摘得魯班獎(jiǎng)的李家峽水電站,又有位于高山峭壁中被稱為“渴望陽(yáng)光的地方”的拉西瓦水電站。每座水電站都凝聚了水電建設(shè)者的辛勞和智慧,譜寫(xiě)了一曲曲氣壯山河的壯歌。
二、西北風(fēng)光無(wú)限好,一體化開(kāi)發(fā)是重點(diǎn)
我國(guó)的西北地區(qū)幅員遼闊,擁有得天獨(dú)厚的土地資源、風(fēng)能和太陽(yáng)能資源。自2008年甘肅酒泉獲批建設(shè)中國(guó)第一個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地以來(lái),西北地區(qū)新能源發(fā)展矗立潮頭,新疆、寧夏、青海先后建成多座千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地。截至2021年底,新疆風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量2408萬(wàn)千瓦、甘肅1725萬(wàn)千瓦、寧夏1455萬(wàn)千瓦,裝機(jī)規(guī)模分別位列全國(guó)第3、第8和第9位;光伏發(fā)電,青海并網(wǎng)裝機(jī)容量1610萬(wàn)千瓦、寧夏1384萬(wàn)千瓦,裝機(jī)規(guī)模分別位居全國(guó)第7和第10位。青海不斷突破電網(wǎng)全清潔能源運(yùn)行世界紀(jì)錄。
依托豐富的水、風(fēng)、光資源以及工程基礎(chǔ),龍羊峽水電站率先開(kāi)展了水光一體化研究及項(xiàng)目建設(shè),將光伏電站作為水電站的“編外機(jī)組”進(jìn)行調(diào)度,在國(guó)際上首次采用水光互補(bǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行發(fā)電控制技術(shù)。作為西部大開(kāi)發(fā)形成新格局的重點(diǎn)項(xiàng)目,黃河梯級(jí)電站大型儲(chǔ)能工廠已列入多項(xiàng)國(guó)家級(jí)規(guī)劃。項(xiàng)目將利用光伏富余電量,在上下水庫(kù)梯級(jí)之間抽水發(fā)電,通過(guò)水庫(kù)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)電量時(shí)移,將低價(jià)富余光伏電量轉(zhuǎn)化為高價(jià)高質(zhì)量水電。龍羊峽-拉西瓦梯級(jí)電站儲(chǔ)能工廠試點(diǎn)項(xiàng)目已完成設(shè)備試驗(yàn)、工程預(yù)可行性研究工作,擬在十四五開(kāi)工建設(shè)。此外,依托山體地形、江河水源,圍繞水電梯級(jí),開(kāi)展的集常規(guī)水庫(kù)電站、抽水蓄能電站和新能源電站為一體的多元開(kāi)發(fā)模式也在黃河流域不斷探索。
三、提前謀劃定西北,加緊布局促發(fā)展
隨著《通知》正式出臺(tái),相關(guān)規(guī)劃研究工作將陸續(xù)展開(kāi)。
首先,本次規(guī)劃意義在于將新能源規(guī)劃置于可再生能源的大系統(tǒng)中考慮,以調(diào)節(jié)電源來(lái)統(tǒng)籌布局。 在大系統(tǒng)中,不僅考慮水電的靈活調(diào)節(jié)能力,還兼顧具有調(diào)節(jié)能力的火電,形成水風(fēng)光火儲(chǔ)的一體化系統(tǒng)??稍偕茉淳C合基地的建設(shè)先立后破,保證高比例、大規(guī)模新能源的同時(shí),調(diào)節(jié)性電源同步到位,實(shí)現(xiàn)時(shí)空一體化。
第二,本次規(guī)劃特點(diǎn)在于摒棄斑塊化、條帶化規(guī)劃,甚至跳出省域的框架,從流域、區(qū)域尺度來(lái)統(tǒng)籌。 該規(guī)劃思想與大基地的構(gòu)思異曲同工。基地開(kāi)發(fā)模式,做的最早、做的最好當(dāng)屬我國(guó)十二大水電基地。早在1980年原電力工業(yè)部基于全國(guó)水力資源普查成果,提出十大水電基地的設(shè)想。1989年根據(jù)實(shí)際需要,增加“東北”“黃河北干流”兩大水電基地,形成了十二大水電基地。此后,一度出現(xiàn)“十三大”“十四大”水電基地的建設(shè)需求,尚未塵埃落定。本次規(guī)劃以水電基地為藍(lán)圖框架,在對(duì)流域內(nèi)新能源資源進(jìn)行充分掌握的同時(shí),將對(duì)水電的開(kāi)發(fā)定位和服務(wù)對(duì)象建立通盤考慮。尤其在西北地區(qū),負(fù)荷需求較低、新能源資源極為豐富,需要充分認(rèn)識(shí)水電的定位。
第三,本次規(guī)劃新意在于可再生能源一體化開(kāi)發(fā)綜合基地,水電的品種包含了常規(guī)水電、水電擴(kuò)機(jī)以及流域內(nèi)抽水蓄能,實(shí)質(zhì)上是從流域尺度對(duì)常規(guī)水電規(guī)劃、(擴(kuò)機(jī))規(guī)劃調(diào)整以及抽水蓄能規(guī)劃進(jìn)行了統(tǒng)籌。 與此同時(shí),在可再生能源品種方面,不僅涵蓋了水、風(fēng)、光,還重點(diǎn)提及生物質(zhì)發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等形式,并綜合兼顧了流域周邊已建、在建調(diào)節(jié)性火電。
第四,本次規(guī)劃關(guān)鍵在于全生命周期一體化研究。 一是,研究可再生能源資源互補(bǔ)特性,進(jìn)行一體化規(guī)模配置;二是,重點(diǎn)關(guān)注建設(shè)時(shí)序和建設(shè)周期,進(jìn)行一體化規(guī)劃建設(shè);三是,基于水情和風(fēng)光預(yù)測(cè),開(kāi)展多能互補(bǔ)一體化調(diào)度;四是,多能互補(bǔ)系統(tǒng)進(jìn)行綜合測(cè)算和一體化經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià);五是,考慮內(nèi)需和外送需求,劃分單元一體化消納。因此,在可能涉及大規(guī)模外送的西北地區(qū),需要對(duì)內(nèi)需和外送單元建立清晰的認(rèn)識(shí)。
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