根據國家能源局公布的數據,2017年西北五省區光伏棄光率為14.1%,與2016年的19.81%相比出現大幅下降,但比例依然較高。其中,新疆、甘肅均在20%以上,青海為6.2%,居五省區最低。

資料圖 新華網

作為目前世界上大規模并網光伏電站最集中的地區,青海在破解棄光限電困局方面做了哪些探索?又將如何進一步把棄光率降到最低?

棄光率居西北五省區最低

青海地處青藏高原東北部,是黃河、長江和瀾滄江的發源地,也是全國13大水電基地之一。這里日照充足,并有大面積戈壁荒漠,發展光伏發電產業的條件得天獨厚。

近年來,青海以創建全國清潔能源示范省為牽引,穩步建設兩個千萬千瓦級可再生能源基地,全力打造規模優勢、效率優勢、市場優勢,太陽能開發利用走在了全國前列。

青海省能源局有關負責人表示,青海光伏在最近幾年以平均每年100萬千瓦的速度有序增長,年均增速達58%。目前,青海光伏主要分布在海西州的柴達木盆地和海南州共和縣境內。

國家電網青海省電力公司提供的數據顯示,截至2017年底,青海新能源裝機953萬千瓦,占青海電網總裝機的37.5%。其中,并網光伏總容量791.47萬千瓦,占全網總裝機容量的31.12%,同比增長16%。2017年青海光伏上網電量113.27億千瓦時,同比增長25.91%。青海已成為目前世界上大規模并網光伏電站最集中的地區。

然而,隨著光伏建設規模不斷擴大,棄光限電也逐漸出現端倪。據介紹,青海在2015年首次出現棄光現象,當年棄光率僅為3.2%,而2016年即達到8.3%。

根據國家能源局公布的數據,2017年,青海棄光電量7.5億千瓦時,棄光率為6.2%,雖然仍高于全國平均線,但在西北五省區中最低。另外從光伏利用小時數來看,青海保持在1500小時左右,這一指標在國內處于領先水平。

多措并舉破解棄光困局

棄光,字面意思就是放棄使用光能,通過光伏發出的電力無法上網轉化為電量。受消納難、送不出等因素影響,在光能資源最為豐富的西北地區,“棄光”問題也相對最為突出。

拿青海來說,目前新能源裝機規模已超過省內最大用電負荷,新能源供大于求的情況日益突出,在電網調峰能力和輸電能力不足的雙重影響下,棄光問題自然越發突出。

近年來,青海著重從推進新能源并網及消納工程建設、促進省際調峰互濟、拓展新能源消納空間、提升新能源消納水平等方面發力,取得明顯成效,為西北地區破解棄光問題探索了一定經驗。

在消納工程建設上,青海圍繞海西、海南地區新能源發展情況,全力推進電網建設,累計投資136億元,陸續建設了17項新能源匯集送出工程、10項直接服務新能源消納的主網輸變電工程。

為解決本地消納能力不足的問題,2016年4月,青海電力交易中心有限公司正式掛牌成立。在政府有關部門的指導下,青海規范開展市場化交易運營,讓供需雙方直接對接,實現了省內電力資源的高效、優化配置。2017年全年直接交易電量達到79億千瓦時,穩定了省內消納市場。

除了省內交易,區域電網統一調控不斷加強,西北地區內部的調峰互濟即是典型代表。根據青海、陜西、寧夏電網運行特點,結合不同時段三省發電出力和負荷運行互補特性,2017年開展省際調峰互濟115筆,全年減少光伏調峰限電2.07億千瓦時。

青海同時積極開拓外送市場,充分利用援青機制,實施全國統一調度,有效利用現有輸電通道能力,與江蘇、湖北等省份開展外送交易,2017年,青海新能源全年外送新能源電量19.98億千瓦時,同比增加257%,新能源電量實現在全國范圍優化配置。

另外在消納技術研究方面,國家電網青海省電力公司開發了首套新能源并網實時柔性控制系統建成覆蓋全省的多能協調AGC控制系統,依據電網負荷和發電的動態過程,實時監控通道送電裕度,并自動調整新能源發電控制指令,最大限度利用通道輸送能力。通過這項技術,新能源接納能力提升了8%,對應提高120小時年度利用小時數。

加快特高壓外送通道建設

根據相關規劃,預計到2020年,青海新能源裝機總規模將突破2000萬千瓦,占全省電源總裝機容量的53%,青海電網新能源發電量有望繼續全國領跑。

分析人士認為,青海光伏規模逐年提高,而省內消納處于平穩狀態,在大規模外送通道建成之前,棄光問題或將持續存在。從長遠看,要完全解決棄光問題,根本上還得靠新能源送出和跨省跨區更大范圍內消納。

按照規劃,青海未來的重點也是推進特高壓電網建設,支撐清潔能源跨區外送。

據了解,以清潔能源外送為主的青海至河南±800千伏特高壓直流輸電工程可行性研究報告日前已順利通過收口審查,今年下半年將全面開工建設,預計2020年建成投產。工程建成后,將大大提高青海新能源的外送能力。

此外,記者從青海省能源局了解到,青海未來還將建設海西至華東地區的特高壓直流輸電通道,進一步滿足青海兩個千萬千瓦級清潔能源基地的外送需求。

除了政府和電網層面努力外,當地光伏企業也積極探索降低棄光的路子。如國家電投黃河上游水電開發有限責任公司建設了全球最大的85萬千瓦龍羊峽“水光互補”光伏電站,從電源端解決光伏發電穩定性差的問題,實現將間歇性、波動性、隨機性的光伏發電穩定可靠送出,破解了大規模光伏電站接入電網的瓶頸。

在此基礎上,黃河公司目前正探索建設416萬千瓦水電、400萬千瓦光伏、200萬千瓦風電的水、光、風多能互補工程。建成后,三種電源將通過多能互補750kV匯集站打捆送出,實現水、光、風電協調控制。分析認為,從技術角度講,多能互補協調運行基本可以保證不棄光、不棄風。

另外在采訪過程中,多位受訪人士表示,“光伏+儲能”在分布式光伏破解棄光困局上將大有可為。據了解,青海未來將積極探索利用這種方式,解決廣大農牧區的用電和取暖問題。