观点可再生能源一体化综合开发ldq

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在老水电人的案头经常可以看到一本书:《十二大水电基地》,署名是能源部、水利部水利水电规划设计总院(现水电水利规划设计总院,简称水规总院),出版时间是年10月。

转眼,已是33年。

描绘“那一日,他们看到的万里河山”

《十二大水电基地》指出:我国水能资源分布极不均匀,因此开发重点应放在水能资源丰富、开发条件较好和严重缺煤、缺电地区,建立水电基地,选择一些条件较好的地点优先开发。文中提出的“十二大水电基地”分别是金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江-红水河、澜沧江干流、黄河上游、黄河中游北干流、湘西、闽浙赣、东北,规划装机容量2.1亿千瓦,年发电量1万亿千瓦时。

在总结“十三五”水电发展经验时,水规总院系统梳理了这十二大水电基地的建设情况。黄河中游北干流、湘西、闽浙赣、东北这四大水电基地距离负荷中心较近,在20世纪的最后十年基本上已经开发完成。21世纪初,国家提出西部大开发战略和“西电东送”的发展思路,水电行业得到了跨越式发展。“十三五”期间,随着金沙江乌东德、白鹤滩、雅砻江两河口水电站、大渡河双江口水电站等骨干工程陆续开工建设,金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、长江上游、南盘江-红水河、澜沧江干流等八个大型水电基地开发布局也已基本完成。

中国水电的成功经验很多,因为水能资源条件得天独厚、世界第一,因为改革开放释放了人民群众的无穷伟力,因为经济大发展提供了前所未有广阔的市场空间,因为投资主体多元化激发了开发建设活力,更因为无数埋头苦干、无数拼命硬干的水电人。但是其中很重要的一点,就是一代一代的水电人,在书籍上、在图纸上、在文章中,描绘了“那一日,他们看到的万里山河”。一张蓝图绘到底,一任接着一任干,三十余年行日日不断之功,带领水电从一个成功走到了又一个成功,带领事业从一个辉煌走到了又一个辉煌。年、年、年,中国常规水电装机规模分别突破1亿千瓦、2亿千瓦、3亿千瓦;年,中国水电发电量首次突破1万亿千瓦时。新中国成立七十多年来,中国常规水电装机容量从年的36万千瓦增加到年的万千瓦,增长近倍,中国水电累计发电量约20万亿千瓦时,相当于替代60亿吨标准煤,减少二氧化碳排放约亿吨。

开启可再生能源一体化综合开发基地的新征途

碳达峰、碳中和发展目标提出,十二大水电基地布局基本完成,陆上风电和光伏发电全面平价,特高压输电技术不断取得新突破。如今,时机成熟、万事俱备,未来,我们还将共同把十二大水电基地全面进化升级为流域可再生能源一体化综合开发基地!

今后,流域可再生能源一体化综合开发基地(简称基地)主要具有以下四大特征:

第一,基地的核心是构建高比例可再生能源体系。基地依托于已建、在建或规划水电基地,联合抽水蓄能电站,结合水电扩机增容、储能改造,同时兼顾部分具有调节能力的火电,利用水库储能和水电站灵活调节能力,在合理范围内配套建设一定规模的以风电和光伏为主的新能源发电项目,以流域为单元打造可再生能源一体化综合开发基地。基地可再生能源电量比例应达到80%以上。

第二,基地的实质是对水电基地的升级和改造。对于远离负荷中心的水电基地(省内消纳或跨省外送),其主要功能是输送电量,充分发挥水电、抽水蓄能的储能和灵活调节作用,并搭配大规模的风光电站,探索推进一体化运行、送出、参与电力市场竞争,以实现基地集约高效发展。对于临近负荷中心的水电调峰电源,要强调其系统服务能力,根据其自身潜力和系统需求研究扩机和储能改造方案,提升系统对于风光等新能源的消纳能力。

第三,基地的原理是水风光的资源特性互补。常规水电、抽水蓄能电站是最佳的储能工程,具有规模大、长周期储能和快速响应的显著特点。通过对现有已建、在建和规划水电基地的升级改造,新建大规模的抽水蓄能电站,推动流域可再生能源基地一体化协同发展,通过常规水电、抽水蓄能电站的灵活调度平抑风电和光伏发电的日内随机波动或日间周期波动,同时可以发挥风光电源的季节性补偿效益,增加水电基地枯期出力。

第四,基地的效益来自于水风光的经济特性互补。随着技术进步和效率提升,陆地风电和光伏发电逐步进入平价甚至低价时代。推动流域可再生能源一体化协同发展,可以发挥风、光发电成本低于水电的经济优势,有效提升基地整体竞争力;同时,可提高外送通道利用率,降低单位输电成本。

经初步考虑,我们建议按照“三步走”战略推动可再生能源一体化综合开发基地建设:

第一步,年前,完成全国万千瓦以上主要流域的可再生能源一体化基地规划研究。

第二步,年前,根据各流域开发基础和资源条件,优选一批重点项目在“十四五”期间实施;开工建设一批抽水蓄能电站;积极推动流域水电扩容。

第三步,年左右,按照基地规划方案,在现有水电基地基础上,全面完成可再生能源一体化综合能源基地建设。同时,探索推进基地一体化运行、送出、参与电力市场竞争,实现基地集约高效发展。

建设现代江河治理体系任重而道远

水规总院预计:考虑到在建项目的合理建设工期,预计到年,中国常规水电装机规模可以达到3.8亿千瓦,抽水蓄能达到6万千瓦。考虑到新增开工项目,以及一定规模的水电扩容,预计到年,中国常规水电装机规模可以达到4.2亿千瓦左右,抽水蓄能达到1.2亿千瓦。

我们的远期愿景:到年前后,全面建成生态环境友好、防洪体系完善、水资源利用高效、可再生能源一体化综合开发、移民共享利益、航运高效通达、山川风光秀美、人水自然和谐的现代江河治理体系。全面建成藏东南清洁能源基地;大力发展抽水蓄能电站,助力新型电力系统建设,为大型新能源基地提供骨干支撑;深入推动适应电力市场竞争的体制机制改革,建立和巩固中国绿色清洁能源电力标准,深度参与国际清洁低碳和可再生能源发展治理体系重构,为世界可再生能源发展提供中国方案和工程实践。争取到年,常规水电装机规模达到5亿千瓦,抽水蓄能超过3亿千瓦,水电总装机容量达到8亿千瓦左右。

到年前后,全面建成包含雅鲁藏布江在内的十四大可再生能源一体化综合开发基地,对实现碳中和目标贡献率达到20%以上;国际合作继续深入,为全球水电和高比例非化石能源发展贡献中国智慧。年水电总装机容量达到10亿千瓦左右。

本文刊载于《中国电力企业管理》年03期,作者:水电水利规划设计总院韩冬

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