作為全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑，水風(fēng)光蓄一體化開發(fā)不僅是落實(shí)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手，更是推動能源安全、生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)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(fēng)光蓄一體化基地建設(shè)”專題研討會上，國內(nèi)外專家學(xué)者聚焦政策、技術(shù)、實(shí)踐多維度，共議這一戰(zhàn)略的實(shí)踐意義及發(fā)展方向，為全球能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展注入了新的智慧與動力。
▲雅礱江流域清潔能源開發(fā)始于二灘，二灘水電站是中國20世紀(jì)投產(chǎn)的最大電站，采用國際招投標(biāo)，設(shè)備制造及安裝技術(shù)均處于世界領(lǐng)先水平。
巨型流域 億級壯舉
水風(fēng)光蓄一體化是一種能源多能互補(bǔ)的創(chuàng)新實(shí)踐，中國大壩工程學(xué)會副理事長兼秘書長汪小剛指出，其核心在于統(tǒng)籌水電、風(fēng)電、光電等資源的時空互補(bǔ)性，構(gòu)建高比例可再生能源體系，通過流域一體化開發(fā)，依托水電抽水蓄能的調(diào)節(jié)能力，可平抑風(fēng)光發(fā)電的波動性，提升清潔能源整體應(yīng)用效率。
我國水、風(fēng)、光等可再生能源資源豐富、開發(fā)條件優(yōu)越，技術(shù)經(jīng)濟(jì)互補(bǔ)顯著，這一特征在四川省表現(xiàn)得尤為突出。研討會上，四川省能源局局長鄧超以一組數(shù)據(jù)展示了四川的實(shí)力：截至2024年底，清潔能源裝機(jī)約占四川省電力總裝機(jī)的85%，其中水電裝機(jī)約占71%、風(fēng)電裝機(jī)約占6%、太陽能發(fā)電裝機(jī)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(fā)從單一項(xiàng)目向系統(tǒng)集成轉(zhuǎn)變，四川規(guī)劃建設(shè)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(fēng)光蓄一體化基地，其中，雅礱江流域水風(fēng)光一體化開發(fā)的實(shí)踐更富成效。
▲國家首批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目——雅礱江臘巴山風(fēng)電，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)智能系統(tǒng)定制化開發(fā)，為我國風(fēng)電項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)展樹立標(biāo)桿。
作為國家“十四五”規(guī)劃綱要明確的九大清潔能源基地之一，雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地本階段規(guī)劃規(guī)模7800萬千瓦，2035年建成后每年可貢獻(xiàn)綠色電能約2000億千瓦時，隨著資源條件的進(jìn)一步落實(shí)，雅礱江基地將是全球規(guī)模最大的水風(fēng)光互補(bǔ)基地。
“目前，基地已投產(chǎn)清潔能源裝機(jī)近2100萬千瓦，在建裝機(jī)約1340萬千瓦，累計(jì)發(fā)電量超1.1萬億千瓦時，以錦屏、官地水電站為起點(diǎn)的錦蘇特高壓直流輸電工程已累計(jì)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(tuán)雅礱江流域水電開發(fā)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(zhǔn)在建，有望在2030年前后貢獻(xiàn)增量，合計(jì)裝機(jī)容量372萬千瓦；兩河口抽水蓄能電站核準(zhǔn)在建，道孚抽水蓄能電站和鹽源抽水蓄能電站已經(jīng)核準(zhǔn)，合計(jì)裝機(jī)容量490萬千瓦；另有五個共477萬千瓦的新能源項(xiàng)目同步在建，預(yù)計(jì)今年投產(chǎn)337萬千瓦。
中國工程院院士許唯臨指出，從風(fēng)、光資源的時空分布來看，雅礱江流域中下游地區(qū)的夏、秋季的風(fēng)、光資源存在一定的互補(bǔ)性。盡管現(xiàn)階段雅礱江流域規(guī)劃有7800萬千瓦清潔能源，但從綜合資源存有量和開發(fā)可行性上講，未來將擴(kuò)展至億千瓦級規(guī)模。
多能協(xié)同 智創(chuàng)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(fēng)光蓄一體化基地，但隨著開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)復(fù)雜性的提升，這一模式也面臨多重挑戰(zhàn)。
汪小剛指出，水風(fēng)光系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)度、智能運(yùn)維安全穩(wěn)定運(yùn)行等技術(shù)尚未完全突破，電力外送通道利用率、跨區(qū)域電力交易規(guī)則等市場化配套政策亟待完善。對此，他呼吁推動產(chǎn)學(xué)研深度協(xié)同發(fā)展，共同構(gòu)建聯(lián)合創(chuàng)新平臺。
國投集團(tuán)雅礱江流域水電開發(fā)有限公司與華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司成立的聯(lián)合創(chuàng)新中心，以及華為數(shù)字能源牽頭打造的清潔能源大基地聯(lián)合創(chuàng)新中心正是通過“技術(shù)攻關(guān)+產(chǎn)業(yè)落地”雙輪驅(qū)動，為全球水風(fēng)光基地建設(shè)提供可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)。
▲全球最大水光互補(bǔ)電站——雅礱江柯拉一期光伏電站，創(chuàng)新運(yùn)用智能跟蹤支架融合AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏設(shè)備智能化運(yùn)維。
華為數(shù)字能源聯(lián)合創(chuàng)新CTO莫群介紹，近年來，我國新能源已從高速發(fā)展階段進(jìn)入有序發(fā)展階段，同時也進(jìn)入聯(lián)合創(chuàng)新的活躍期，聯(lián)合創(chuàng)新中心的成立，就是協(xié)同多方資源進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新以及解決方案的創(chuàng)新，以應(yīng)對行業(yè)發(fā)展面臨的難題?，F(xiàn)階段，聯(lián)合創(chuàng)新中心聚焦清潔能源大基地，圍繞新能源電力送出難、運(yùn)維難的課題，正進(jìn)行系統(tǒng)級、產(chǎn)業(yè)級的創(chuàng)新規(guī)劃。
水風(fēng)光一體化發(fā)展，必然面臨著電源側(cè)的風(fēng)光波動、水電耦合以及電網(wǎng)通道約束等挑戰(zhàn)，許唯臨院士認(rèn)為，對于億千瓦級雅礱江流域來說，這種挑戰(zhàn)更加突出。
“從電源側(cè)來看，雅礱江流域整體規(guī)模大、風(fēng)光占比高；從電網(wǎng)側(cè)來看，雅礱江流域已投運(yùn)的七個水電站，分屬于國調(diào)、網(wǎng)調(diào)和省調(diào)，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(tǒng)的安全穩(wěn)定，其難度之大，不言而喻。”許唯臨進(jìn)一步解釋道。
▲雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地在建最大新能源項(xiàng)目——扎拉山光伏電站，項(xiàng)目構(gòu)建智能運(yùn)維平臺，打造全球領(lǐng)先的智能化光伏電站。
解決巨型流域水風(fēng)光儲一體化系統(tǒng)面臨的運(yùn)行調(diào)控、并網(wǎng)消納、源網(wǎng)互動和能水協(xié)同難題，許唯臨建議，需要提出多能互補(bǔ)時空特性的分析方法、提出集群劃分和柔性互補(bǔ)能力評價的方法、建立分級聚合、協(xié)同運(yùn)行的技術(shù)和一體化系統(tǒng)互補(bǔ)協(xié)調(diào)智能優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)。
為進(jìn)一步做好全國水風(fēng)光蓄一體化基地開發(fā)，孫文良提出倡議，做好一體化資源配置、強(qiáng)化一體化規(guī)劃布局、推動一體化開發(fā)建設(shè)、探索一體化聯(lián)合調(diào)度、開展一體化市場消納，同時建議深化對電源側(cè)抽水蓄能功能定位的認(rèn)識并完善支持政策，大力推進(jìn)水風(fēng)光一體化開發(fā)相關(guān)智能建造、運(yùn)營技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用，深化與國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)單位的戰(zhàn)略合作。
水風(fēng)光蓄一體化不僅是一種技術(shù)路徑，更是一場深刻的能源革命。從政策頂層設(shè)計(jì)到技術(shù)微觀創(chuàng)新，從雅礱江實(shí)踐到全國推廣，中國正以系統(tǒng)思維破解能源轉(zhuǎn)型難題。未來，隨著智能化、市場化與國際化的深入推進(jìn)，這一模式有望成為全球能源綠色轉(zhuǎn)型的“中國方案”，為人類可持續(xù)發(fā)展提供新范式。
