李昇:水电在实现“双碳”目标构建新型电力系统中发挥关键作用
发布时间:2023-11-08 09:14:00  点击208
         水电是全球公认的清洁、优质、灵活的可再生能源。2022年12月20日,白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组全部投产,标志着我国长江干流全面建成世界最大清洁能源走廊。截至目前,白鹤滩水电站累计发电量已经超过790亿千瓦时,为美丽中国建设输出源源不断的绿色动能。

        水电水利规划设计总院院长李昇在接受本报记者采访时表示,考虑到我国未来电力系统大规模高比例新能源发展的格局,水电将长期作为承担灵活调节功能的可靠电源,在实现“双碳”目标、构建新型电力系统中发挥关键作用,为电力系统安全稳定运行和新能源电力消纳贡献不可替代的力量。水电的功能定位将由传统的“电量供应为主”转变为“电量供应与灵活调节并重”。针对新形势下水电发展思路,李昇认为要在做大增量、用好存量、创新发展三个方面着手,推动水电高质量发展。

做大增量用好存量创新发展

        “水电可提供大量清洁电量,对减轻大气污染和控制温室气体排放起到重要的作用,发挥巨大的生态效益,对助力实现非化石能源消费占比目标、促进能源结构绿色低碳转型具有重要意义。”李昇告诉本报记者,同时,水电机组具有启停迅速、运行方式灵活、负荷跟踪能力强的特点,能够发挥调峰、填谷、储能等功能,是电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源和长周期储能的措施,保障新型电力系统安全可靠与稳定运行,为电力系统大规模接入和高效消纳风光新能源创造条件。

        谈及新形势下水电发展,李昇表示要做大增量,积极推动流域龙头水库和战略性工程建设。“流域龙头水库调节库容大、调蓄能力强,可调节河流丰枯变化,进而提升流域整体梯级调节能力,提升效益发挥、保证水资源和能源安全等。建设龙头水库投资大、造价高,且建设水库涉及征地、移民等问题,建设难度大,这项工作进度往往滞后于实际需要。”因此,李昇认为:“要进一步强化水电开发统筹协调机制,加快推进流域龙头水库电站建设,提升流域整体调节能力;积极推动金沙江龙盘、奔子栏,澜沧江古水,黄河茨哈峡等大型骨干工程前期工作,完善大型水电基地,推动流域整体效益尽早发挥。”

        “同时,要用好存量,推动水电扩机增容、深度挖潜,进一步提升水电调节性能。”谈及如何用好存量这一问题,李昇表示,一是统筹考虑水文、地质条件、水利动能、上下游梯级流量匹配等因素,进行梯级水电扩机,以及机组增容改造;二是结合外部需求和自身建设条件,研究增设可逆式水轮发电机组,建设混合式抽水蓄能电站;三是在确保工程安全的前提下,考虑既有工程承担任务,结合新形势需要,有条件的工程通过增加坝高、调整特征水位等方式,增加水库调节库容。

        此外,创新发展,依托水电灵活调节能力,推动水风光一体化综合开发也是新形势下水电发展的重要思路。李昇介绍,我国金沙江、澜沧江、雅砻江、大渡河及黄河等主要流域水能资源丰富、开发基础好,同时风、光等新能源资源富集,具备水风光一体化发展的优势。

推动全国主要流域水风光一体化发展

        在加快可再生能源替代和保障电力安全稳定可靠供应双重要求叠加下,水电开发必须以系统性思维,创新理念,协同抽水蓄能与新能源规模化开发,走出一条电力电量双保障的新路子。

        李昇告诉本报记者:“以水风光为主的可再生能源一体化发展,能够在空间上将流域丰富的水电、抽蓄资源与周边富集的风光资源整合开发,通过一体化、规模化发展实现优势互补,提高可再生能源生产、消纳和存储能力,提供100%的清洁零碳电力,这是新时期可再生能源高质量跃升发展的重要路径。”

        水风光一体化开发通过一体化规划布局、一体化开发建设、一体化调度运行、一体化市场消纳,提高可再生能源资源开发水平和电力保供能力,其实质是将流域水电基地升级改造为流域水风光一体化综合基地。

        与传统单独开发水电相比,水风光一体化将常规水电和抽水蓄能规模化储能和快速响应的特点与新能源规模化开发的电量优势有机结合,除了能够为电力系统提供更大规模的清洁电量外,通过发挥水、风、光资源特性互补优势还能够在一定程度上提升极端天气下可靠容量的供应能力。同时,较单独风光开发相比,水风光一体化具备可调度性强、外送通道利用率提高、单位输电成本下降、可提供电力支撑等优势。

        在李昇看来:“水风光一体化发展是在确保电力安全稳定供应前提下,实施可再生能源替代的必行之举。推动全国主要流域水风光一体化发展,是探索新型电力系统下大规模开发风光资源,实现可持续高质量发展的新模式,可显著增加可再生能源供应能力,加快新能源安全可靠替代的步伐,对于高质量开发西部地区清洁能源资源,带动区域协调发展具有重要意义。”

抽水蓄能行业迎来快速增长

        抽水蓄能作为技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式,是电力系统绿色低碳清洁灵活调节的电源。今年我国抽水蓄能继续保持快速增长,“十四五”期间核准规模已累计超过1亿千瓦。近期发布的《抽水蓄能产业发展报告2022》显示,目前我国已纳入规划的抽水蓄能站点资源总量约8.23亿千瓦,已建、核准在建装机规模达到1.67亿千瓦。

        在2021年《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》印发实施后,我国抽水蓄能产业进入高质量发展新阶段,抽水蓄能行业迎来快速增长。在李昇看来,我国抽水蓄能行业快速发展主要有五个方面的原因。

        “首先,是实现'双碳'目标的迫切需要。当前,我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期,风、光等新能源大规模高比例跃升发展,新型电力系统对灵活调节能力、储能能力的需求大幅增加。”李昇指出,“其次,是由于抽水蓄能电站在电力系统中作用凸显。抽水蓄能电站具有调峰、填谷、储能、调频、调相、事故备用和黑启动等多种功能,启停灵活、反应速度快、调峰能力强,是绿色清洁的调峰电源和经济高效可靠的大规模储能和保安设施,可以为系统提供有效电力,是构建清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效新型电力系统的重要组成部分,是建设新型能源体系、实现'双碳'目标的重要支撑。”

        值得一提的是,投资主体多元化、激发市场活力是抽水蓄能行业快速发展的另一主要原因。李昇介绍:“在2021年前,我国抽水蓄能电站主要由国家电网、南方电网等电网经营企业建设和管理,2014年开始逐步建立引入社会资本的多元市场化投资体制机制。到2022年,三峡、中国电建、国能、国家电投、华电等传统电源企业,杭州钢铁集团、湖南湘投集团等地方企业,中国南水北调集团等企业均开始进入抽水蓄能建设领域,行业投资能力大大增强。”
     
        此外,价格疏导机制落实、顶层设计规划先行也为抽水蓄能行业快速发展提供了有利条件。

        谈及未来如何推动抽水蓄能行业更好发展,李昇建议:“一是加强抽水蓄能发展需求论证和科学开展项目纳规;二是推动抽水蓄能电价机制深化工作;三是强化抽水蓄能资源优化配置;四是补齐抽水蓄能产业链短板。”

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