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新能源开发攀上超高海拔

   2023-11-13 经济日报
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核心提示:  雅砻江柯拉一期光伏电站并网发电,西藏措美哲古风电场25台风机全容量并网发电,西藏那曲市尼玛县国投塘

  雅砻江柯拉一期光伏电站并网发电,西藏措美哲古风电场25台风机全容量并网发电,西藏那曲市尼玛县国投塘鲁5万千瓦光伏项目具备全容量并网发电条件……今年以来,一批特殊的重点新能源发电项目格外引人注意,在他们前面都有一个共同的定语——超高海拔。随着我国新能源资源走向深度开发,新能源项目受到的土地和能源资源约束日益明显。电力企业纷纷将目光转向施工难度更高、新能源资源更为富集的超高海拔地区。

超高海拔地区新能源开发潜力如何?什么样的开发模式更适合超高海拔地区?近日,记者深入青藏高原探寻答案。

高原绿电宝库待挖掘

  在阳光照耀下,一排排黑色的光伏板在崇山峻岭间闪闪发亮,与远处雄伟的宁金抗沙雪山遥相呼应,共谱一首光与雪的交响曲。这里就是国投电力西藏日喀则仁布县普松10万千瓦光伏电站,海拔在4100米至4600米之间。正式并网后,年平均发电量可达2亿千瓦时,减少二氧化碳排放约15.55万吨。

  在新能源项目中,一般将海拔3500米至5500米的地方称为超高海拔地区。作为一名多年从事风电光伏等项目开发建设的新能源工作者,国投西藏仁布新能源有限公司项目经理李雪峰也是首次到这么高海拔的地区工作。他告诉记者:“这里虽然施工环境艰苦,但是光照条件好、项目收益率高,西藏新能源开发未来可期。”

  来到项目相邻的西藏山南市措美县哲古镇,25台风机在海拔5000米至5200米的山脊线上随风转动,源源不断地送出绿电。这是我国首个超高海拔风电开发技术研究和科技示范项目,也是首个并入西藏主电网的风电项目——西藏措美哲古风电场。

  三峡集团西藏能投山南分公司负责人王亮表示,项目建成投产为后续超高海拔地区“基地化、规模化、集中连片”风电开发奠定了基础,填补了超高海拔地区风力发电开发建设的行业空白。下一步,将打造一个超过百万千瓦的清洁能源基地。

  在优质新能源资源越来越有限的情况下,不少地方进行风电光伏项目开发难度越来越大。西藏有丰富的清洁能源资源,水力资源技术可开发量1.8亿千瓦;光伏技术可开发量98亿千瓦,资源量均居全国首位;风能资源技术可开发量1.1亿千瓦,发展潜力巨大。

  与此同时,电源结构性矛盾和枯水期严重缺电问题,仍是制约西藏经济可持续发展的关键因素。西藏发电装机以水电为主,“丰余枯缺”现象严重。若发展火电机组运行成本极高,且容易破坏高原生态环境。用新理念、新模式推动可再生能源规模化开发建设,不仅可以为促进西藏高质量发展提供坚强可靠的能源保障,还能提升我国中长期能源电力供应保障能力,促进我国能源结构转型、如期实现碳中和目标。

  首批项目建成后,国投集团将在西藏新能源开发规模上跻身第一梯队。在国投西藏新能源公司总经理范相林看来,“十四五”期间,西藏清洁能源将迎来快速发展。“企业装机规模上不去,在竞争中就会受限。西藏新能源开发刚起步,公司可以大展身手。”

“此外,西藏的投资环境比较好,项目融资成本也比较低。”范相林补充说。

光热发电是重要支撑

  新能源“靠天吃饭”,需要一套行之有效的开发模式。在超高海拔地区,不可能大规模上马调节能力强的火电机组,规模化开发新能源如何由规划变为现实?

  水风光一体化开发是西藏清洁能源资源开发建设的必由之路。《“十四五”可再生能源发展规划》中提出,中长期依托西藏地区水电大规模开发,持续推进西藏主要流域水风光综合基地规划论证和统筹建设。

  “在西藏开发新能源还是要以大基地外送为主。”范相林说。如果单一开发水电资源,成本太高,收益也达不到要求,要通过配比一部分新能源来满足开发要求。同时,依托水电调节能力,带动风光资源规模化多能互补开发,提高可再生能源生产、消纳和存储能力。

  但在西藏新能源资源最丰富的那曲、阿里等地区,水电潜在装机有限,在现实开发中难以作为大基地基础支撑电源,这部分资源如何开发?

  “我们积极配合地方政府建设一个以光热发电为重要支撑的电源点。”国投西藏新能源公司生产管理部经理李芃介绍,用光热作电源支撑有诸多优势:一方面,可加快建设进度。相较水电建设周期比较长,光热电站两三年时间就可形成规模。同时,可快速提升西藏电力保障能力,优化能源结构;另一方面,可实现余热供暖。当前青藏高原地区有一个很大的痛点,就是集中供暖。光热一体化基地可以在城市周边布局,光热发电的余热可以在冬季给城市供暖,减少投资成本。

  电力规划设计总院高级顾问孙锐认为,在新能源基地中,若没有生物质发电,光热发电是唯一可以24小时连续稳定发电的电源,能发挥调峰、调频、提供转动惯量和旋转备用的功能。同时,在极端气象条件下,如果出现风电和光伏发电受阻、储能电站无能可储的情况,光热发电机组可利用天然气发电,保证有一定功率的电力可以输出。

  今年3月,国家能源局发布《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》提出,尽快落地一批光热发电项目。力争在“十四五”期间,全国光热发电每年新增开工规模达到300万千瓦左右。

  “西藏清洁能源正处于大规模开发前夜,需要统筹电源和电网,统筹生产、输送和消费,做好多能互补配置工作,避免电源项目碎片化开发。”范相林表示。

大规模应用构网型储能

  从拉萨驱车11个小时,记者来到位于羌塘腹地“无人区”的那曲市尼玛县,让人意外的是,竟遇上了县城停电。随着我国电力可靠性不断提升,记者已经很久没有经历过非计划停电了。

  西藏电网历史上长期孤网运行,近年来随着藏中、青藏、川藏、阿里等电力联网工程投运,西藏地区全面进入大电网的怀抱。电力供给能力大幅提升,但是整体网架结构依然薄弱,在一些电网末梢区域,电力质量仍有待提升。在这样一种现实条件下开发新能源,必须提升新能源的主动支撑能力。

  位于尼玛县近郊的国投塘鲁5万千瓦光伏电站,正是为了攻克这一难题而生。“这不是普通的光伏电站,它运用了构网型储能技术,能够提供转动惯量和同步电压、电流,目前国内还没有大规模应用该项技术的案例。有了这个技术,电站可以作为电网末端的支撑点,为电网提供稳定的供电保障。”国投西藏尼玛新能源有限公司项目经理黄权在来到国投集团前,先后在几内亚、塞拉利昂等国家和地区的5个水电站担任中国援外专家,他信心满满地告诉记者,“电站建成后将大幅提升县城供电质量”。

  记者了解到,目前西藏电网结构最主要的问题是缺少支撑性电源、缺少转动惯量。“构网型储能技术相当于在系统中多增加了火电机组,我们的两个项目均采用了这一技术。一旦探索成功,将对西藏电网稳定运行和新能源规模化开发、加强我国新形势下电力系统稳定性、实现新能源对传统能源的可靠替代,产生非常积极的影响。”范相林说。

  西藏薄弱的电网配套设施还制约着新能源消纳。全国新能源消纳监测预警中心发布数据显示,西藏今年1月至9月的光伏发电利用率仅为77.7%,远低于全国其他地区90%以上的光伏利用率。

  范相林认为,西藏电网500千伏主网已初步形成,500千伏环网也即将建成,再加上已启动的青藏直流扩容工程、金上到湖北特高压工程和已经纳入“十四五”规划的藏东南至粤港澳特高压工程等,都将有助于西藏新能源消纳。“预计2027年之后,随着送出通道完善、网架结构增强,西藏新能源消纳问题会逐步解决。”(记者 王轶辰)



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