“天邊飄過(guò)故鄉(xiāng)的云……”當(dāng)歌手帶著游子的赤心歌唱時(shí)，曠野中的光伏電站可就高興不起來(lái)了，這一陣云一陣雨的，光伏發(fā)電輸出將大幅波動(dòng)，成為不可上網(wǎng)的“垃圾電”。6月17日，貴州象鼻嶺一期工程50兆瓦水光互補(bǔ)農(nóng)業(yè)光伏電站項(xiàng)目成功并網(wǎng)發(fā)電，光伏與水電聯(lián)姻互補(bǔ)后一躍變身為“優(yōu)質(zhì)電”，這是我國(guó)在龍羊峽開(kāi)展水光互補(bǔ)試驗(yàn)后又一成功項(xiàng)目。
據(jù)該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、南端集團(tuán)水利水電技術(shù)分公司王惠民副總工程師介紹，光伏發(fā)電受季節(jié)變化、晝夜交替、云層厚度等因素影響，發(fā)電出力一天內(nèi)變化幅度最高達(dá)60-70%。由于光伏發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性和周期性的特點(diǎn)，且無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此，光伏發(fā)電上網(wǎng)大大受限，也成為輿論關(guān)注焦點(diǎn)。如何讓清潔的光伏發(fā)電順利上網(wǎng)，成為新的研究方向。
2011年，南端集團(tuán)承擔(dān)了龍羊峽水光互補(bǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行的控制技術(shù)研究，這是我國(guó)首個(gè)水光互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目。龍羊峽水電站由4臺(tái)320兆瓦水輪發(fā)電機(jī)組構(gòu)成，光伏電站一期工程為320兆瓦。也就是說(shuō)光伏電站相當(dāng)于水電站的第五臺(tái)發(fā)電機(jī)組。當(dāng)光伏電站發(fā)電時(shí)，水電讓出負(fù)荷；當(dāng)云層飄過(guò)時(shí)，光伏電站出力下降，水電的出力迅速增加，補(bǔ)充光伏發(fā)電減少造成的電力缺額。
此前，水光互補(bǔ)項(xiàng)目尚無(wú)先例。因此，系統(tǒng)研究水光互補(bǔ)聯(lián)合控制，既是工程的需要，也是理論發(fā)展的需要?？蒲腥藛T研究水電機(jī)組對(duì)不同規(guī)模光伏發(fā)電中、長(zhǎng)期及短期、超短期的調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電及光伏發(fā)電聯(lián)合控制，達(dá)到平滑光伏發(fā)電曲線、提高光伏發(fā)電電能質(zhì)量的目的。
該項(xiàng)目投運(yùn)以來(lái)，光伏發(fā)電年平均上網(wǎng)電量達(dá)4.82億度，所發(fā)電量均被青海電網(wǎng)、甚至西北電網(wǎng)全部利用，并且不改變龍羊峽水電站的出庫(kù)水量，對(duì)青海黃河梯級(jí)水電站的調(diào)峰能力影響也不大。
