经济观察丨一滴水连续发电18遍,全球最大水光互补电站有多“宝藏”?

2022-07-08 13:41:18来源:四川在线编辑:张炼

柯拉光伏电站效果图。雅砻江流域水电开发有限公司供图

四川在线记者 李欣忆

7月8日,全球最大的水光互补电站——雅砻江两河口水光互补一期项目(柯拉光伏电站)在甘孜州雅江县正式开工建设。

就在今年3月,两河口水电站迎来全部机组投产发电。作为四川省内规模最大的流域龙头水库,两河口超过100亿立方米的总库容,逐步开启想象空间,可以实现非常多的“魔法”效应。

到底有多“宝藏”?请跟随四川在线到现场一探究竟。

一滴水连续发电18遍,可凭空多发341亿度电

7月7日,四川在线记者来到已投产的两河口水电站,水库蓄水已到2797米高程。地下厂房内,4台水轮发电机组全速运转。

7月正是丰水期,但雅砻江流域水电开发有限公司两河口建设管理局负责人告诉四川在线记者,两河口每年可以凭空多发341亿度电量,是自身发电量的3倍多。让一滴普通的水,连续发电18遍。这是怎么做到的?

两河口水库。雅砻江流域水电开发有限公司供图

两河口水电站位于雅砻江中游,在雅砻江两河口下游还有锦屏、二滩等11个梯级水电站;雅砻江在四川攀枝花境内汇入金沙江后,金沙江下游流域有乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座梯级水电站;金沙江汇入长江干流后,下游还有三峡、葛洲坝两座电站;加上两河口自身,共有18座水电站。

因此,两河口水电站在汛期将本来要进入下游水库的洪水储存起来,相当于减少了这部分弃水,而在枯水期放水发电,这些水可以惠及两河口及下游所有水电站。也就是说,两河口汛期拦蓄的每一滴水,都可以保留到枯期发电18遍。

两河口水电站大坝。雅砻江流域水电开发有限公司供图

“两河口水库总库容超过100亿立方米,调节库容65.6亿立方米。”雅砻江流域水电开发有限公司两河口建设管理局局长王金国解释,相当于两河口可以把丰水期60多亿立方米的洪水,挪到枯水期使用,是我国调节能力最强的水电站之一。

而这种调节将带来“1+1>2”的“魔法”效应。两河口水电站装机容量300万千瓦,年发电量110亿度,但它的总补偿效益达到了341亿度,是自身发电量的3倍多。其中,可以增加雅砻江11个梯级水电站平枯期发电量225亿度;增加金沙江下游4个梯级电站发电量96亿度;增加长江干流2座电站发电量20亿度。

水风光组合“出道”,再造一个“两河口”

两河口的“魔法”效应不仅体现在其对下游水电站巨大的补偿效应,它还可以和光伏、风电、抽蓄等多种新能源组合“出道”,再造一个“两河口”。

7月的川西高原,野花满地,美不胜收。柯拉光伏电站就选址在雅江县柯拉乡一大片美丽的山坡上,其与两河口水电站的直线距离约30多公里,装机容量达100万千瓦。单体容量为全省光伏电站最大,水光互补更是全球最大。

柯拉光伏电站效果图。雅砻江流域水电开发有限公司供图

什么是水光互补?“大家都知道光伏电站只能在白天发电,晚上完全没电。”雅砻江流域水电开发有限公司工程管理部副主任吴火兵说,同时太阳大的时候发电多,阴天发电少,所以具有波动性、间歇性。叠加在一起,发电曲线就是锯齿状的,如果直接把这样的电给老百姓用,可能会回到20年前——电压不稳、电灯忽明忽暗。为了消除这些锯齿状的波动,水光互补就是很好的方案。

柯拉光伏电站发出来的电,并不会直接接入电网,而是先通过一条50公里长的线路,接入到两河口水电站,和水电站发出来的电捆绑在一起,然后再接入电网。这样就可以通过调度系统,实现短期的日调节——白天,光伏多发,水电少发;晚上,光伏不发,水电多发。还可以实现中长期的季调节、年调节——枯水期,光伏多发,水电少发;丰水期,光伏少发,水电多发。

作为两河口水电站水光互补一期项目,柯拉光伏电站装机已达百万千瓦级,后续有望扩展到300万千瓦以上,相当于再造一个“两河口”电站,和整个雅砻江流域水风光互补电站一起,构成全球最大的绿色清洁可再生能源基地,前景可期。

全球最大水光互补电站,“王牌部队”再迎挑战

目前,全球已建成的最大水光互补电站是位于青海省的龙羊峡光伏电站,光伏装机为85万千瓦。柯拉光伏电站开工,首次将全球“水光互补”电站规模提升到百万千瓦级,这将带来哪些挑战?

吴火兵说,作为全球最大水光互补电站,其对电网运行、调度系统的精度,都有极高的要求。“日调节要求每天都要让水轮机多发或者少发,将频繁变动叶轮的开度。”他打了一个比方说,就像开车频繁换挡,会对设备造成损耗。因此,需要精心组织对水轮机设备的评估和养护。

此外,柯拉光伏电站处于高寒高海拔地区,海拔高程4000米至4600米,极端最低气温-30.6℃,最大积雪深度24厘米,最大冻土深度50厘米。施工条件恶劣,人员、机械降效严重,给工程建设带来巨大挑战。同时,项目工程量大,场址面积约16平方公里,相当于80个鸟巢的面积,由200多万块光伏组件、5000多台逆变器、300多台箱式变电站组成。

针对系列难题,四川清洁能源“王牌部队”将再次向着超高建设难度发起挑战。雅砻江流域水电开发有限公司董事长祁宁春表示,将着力构建光伏项目建设全过程、全方位管理体系,努力实现各项管理目标最优,把柯拉光伏电站建设成为绿色低碳、安全高效的“标杆工程”。

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