“天地有大美而不言”,青海正是這樣一個大美的土地。在這被譽為“中華水塔”的地方,孕育了黃河、長江、瀾滄江等諸多大江大河,成為中華民族生生不息的動力,在這些江河中,以青海境內的黃河上游水電資源尤為豐富,居西北之首,國內第五,是我國的重要水電基地之一。
青海72萬平方公里的土地,平均海拔在3500米以上,是全國太陽能資源綜合開發利用條件最優的地方,尤其是柴達木盆地、共和等地,年輻射總量大于6800兆焦耳/平方米,是太陽能資源的“聚寶盆”。
充足的陽光,廣袤的大地,為青海太陽能光伏產業的發展提供了充足的空間。國家電投黃河水電公司抓住新能源發展的有利時機,積極發展太陽能光伏產業,目前已成為全國并網光伏電站容量突破一千兆瓦的發電企業。但規模并不是國家電投黃河水電公司的唯一追求,探索新模式,創造新理念,開發新技術,實現新能源發展規模質量齊頭并進才是公司的最終目標。
眾所周知,光伏發電作為一種清潔能源有著廣闊的發展前景,但因光伏發電具有間歇性、波動性和隨機性的特點,導致其曾一度被電網“拋棄”。國家電投黃河水電公司探索用水電調節光伏發電穩定性的方式讓光伏電力在進入電網前就達到穩定供電的上網條件,目前全球運行的最大的“水光互補”項目就是位于青海省海南州共和縣塔拉灘上的龍羊峽水光互補光伏發電項目。
所謂水光互補,就是當太陽光照強時,用光伏發電,水電停用或者少發。當天氣變化或夜晚的時候,就可以通過電網調度系統自動調節水電發電,以減少天氣變化對光伏電站發電的影響,提高光伏發電電能的質量,從而獲得穩定可靠的電源。
龍羊峽水電站安裝4臺單機容量為320兆瓦的水輪發電機組,總裝機容量1280兆瓦,正常蓄水位2600米,庫容為247億立方米,調節庫容為193.5億立方米,是調節性能優良的多年調節水庫。裝機850兆瓦的龍羊峽水光互補光伏電站作為龍羊峽水電站的“編外機組”,通過水輪機組的快速調節,將原本不穩定的鋸齒型光伏電源,調整為均衡、優質、安全,更加友好的平滑穩定電源。水光互補后龍羊峽水電站的出庫流量波動變化可完全由下游的拉西瓦水電站進行反調節來彌補。通過大量的實驗數據表明,人們普遍擔心的龍羊峽水電站的調峰調頻性能沒有受到任何影響,反而得到進一步加強。通過水光互補,龍羊峽水電站送出線路年利用小時可由原來設計的4621小時提高到5019小時,提高了水電站送出線路的經濟效益。
國家電投黃河水電公司研發的水光互補協調運行控制系統,較好地實現了水力發電和光伏發電快速補償的功能, 解決了光伏發電的安全并網問題,填補了國際大規模水光互補關鍵技術的空白,為我國清潔能源提供了互補的新型發展模式。
環保理念已經扎根高原,生態建設日益深入人心。國家電投黃河水電公司在光伏電站建設時堅持“兩不”原則——不大面積破壞植被,不在支架上焊接。同時堅決禁止現場焚燒垃圾。
水光互補工程建設初期,在與施工單位簽訂合同時,國家電投黃河水電公司專門將環境保護條款寫入其中,對涉及垃圾回收、重新利用等作了安排。施工單位同共和縣有垃圾處理資質的公司建立合作關系,將現場垃圾進行回收,統一處理。施工中采取在現場開挖后將土回填播撒草種的施工方案,將現場破壞程度降至最低,草場經過一年的生長修養期,原有地貌得到恢復,有效保護了草場生態。
在海南州共和縣塔拉灘,由于干旱少雨、風蝕嚴重、蒸發量大、超載放牧,使得這里的草場嚴重退化,一片荒蕪。光伏電站就建設在風沙裹挾的荒漠化土地之上。當沙漠遇上光伏,生態保護的理念已融入其中。通過種植堿草、固沙草等植物進行光伏支架型式研究,使子陣區的風速減小了50%以上,蒸發量減少了30%以上,水源涵養量大大增加,土地荒漠化得到遏制。除此之外,國家電投黃河水電公司又蓋起了一座座羊圈。光伏電站和它的所有設備,都一并融入了綠色的草原。
2月27日,在2016年度青海省科學技術獎勵大會上,國家電投黃河水電公司申報的《大規模水光互補關鍵技術研究及應用》項目榮獲2016年度青海省科學技術進步獎一等獎。
如今,在塔拉灘,大型太陽能光伏電站“變身”成為水電站的“編外機組”;而在大片的電池板下面,昔日的茫茫戈壁又“變身”為草原牧場,一片綠意盎然的景色令人欣喜。