題記：近日，國家能源局印發(fā)通知，要求開展全國主要流域可再生能源一體化規(guī)劃研究工作，這對于推進可再生能源高質(zhì)量躍升發(fā)展，加快可再生能源替代行動進程，促進碳達峰碳中和目標實現(xiàn)等都具有重要意義。本文將以金沙江上游為重點，為大家講述一個水、風、光的相逢相知的故事。
一、金沙水拍綠電來
金沙江是長江的上游干流，發(fā)源于青海境內(nèi)的唐古拉山脈主峰格拉丹東雪山西南側(cè)，其干流主要位于我國地勢第一階梯深切高原地貌區(qū)，整個地勢西北高東南低，山嶺之間的河谷多為深切谷。根據(jù)河流水文特點及河谷地貌特征，習慣上以云南石鼓和四川雅礱江口為界，將干流分為上、中、下三段。上游河段與橫斷山脈平行，與怒江、瀾滄江并行，形成“三江并流”景觀，河谷深切；中游上段位于“萬里長江第一彎”，有舉世聞名的虎跳峽大峽谷，是金沙江落差最集中的河段，下段山嶺漸低，河谷較上游寬；下游河段以高山峽谷為主。
得天獨厚的地勢、充足的降雨徑流造就了金沙江干流豐富的水能資源。根據(jù)目前金沙江干流規(guī)劃水電梯級“兩庫二十七級”，總裝機容量8167萬千瓦，年發(fā)電量3600億千瓦時，是我國十二大水電基地之一。金沙江中游和下游工作進展較快，梯級水電開發(fā)格局基本形成，其中中游河段龍盤、兩家人水電站正在開展前期工作，銀江水電站在建，其余梨園~金沙等7個電站均已建成，總裝機容量1432萬千瓦；下游河段烏東德、向家壩、溪洛渡已經(jīng)建成，白鶴灘水電站2021年投產(chǎn)600萬千瓦，預計2022年剩余1000萬千瓦投產(chǎn)發(fā)電。根據(jù)流域水電綜合監(jiān)測數(shù)據(jù)，2021年，金沙江中游和下游梯級水電站發(fā)電量1480億kWh，為國家經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供了充足的清潔電力保障。
金沙江上游河段是四川與青海、西藏及云南的分界，從上游至下游又依次可分為川青段、川藏段和川滇段。上游河段目前尚無電站建成，是金沙江流域水電基地的最后一塊“拼圖”，也將是全國“十四五”及中長期水電核準、建設(shè)及投產(chǎn)的重點區(qū)域。截至2021年底，川藏段葉巴灘、拉哇、巴塘、蘇洼龍水電站等4個電站已核準開工，工程建設(shè)有序推進，預計蘇洼龍水電站可于2022年投產(chǎn)發(fā)電；崗托、波羅、昌波以及川滇段的旭龍、奔子欄等電站正在開展前期工作。待上游崗托~奔子欄的9個水電站（巖比除外）建設(shè)投產(chǎn)后，可增加裝機容量1381.6萬千瓦，預計年發(fā)電量約630億kWh，將為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”以及非化石能源消費占比等發(fā)展目標作出重要貢獻。
二、風光不與四時同
黨中央高瞻遠矚、審時度勢，作出“2030年前碳達峰，2060年前碳中和”的莊嚴承諾，能源領(lǐng)域碳排放占比最高，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型對如期實現(xiàn)碳達峰、碳中和至關(guān)重要。結(jié)合我國能源資源稟賦，風光新能源未來將實現(xiàn)大規(guī)模高比例發(fā)展，2030年風電、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模達12億千瓦以上，成為能源低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的主力軍。與此同時，“十三五”期間，風電、光伏發(fā)電通過技術(shù)進步、產(chǎn)業(yè)升級等實現(xiàn)了成本大規(guī)模下降，迎來了向全面平價、低價過渡的歷史機遇，也為風光大規(guī)模高比例發(fā)展奠定了良好發(fā)展基礎(chǔ)。
金沙江上游不僅水能資源豐富，同時也是我國太陽能資源最富集的區(qū)域，流域年輻射量在6450MJ/m2左右，年日照小時數(shù)超過2000h，風能資源相對較好。結(jié)合新發(fā)展形勢、把握良好歷史機遇，在國家能源局及西藏、四川等地方能源主管部門的領(lǐng)導下，相關(guān)流域開發(fā)企業(yè)、設(shè)計院等組織開展了一系列推進風光發(fā)展的前期工作，設(shè)立多座測風、測光塔，開展實際觀測與分析，進行風能、太陽能資源初步普查及金沙江上游川藏段沿江六縣資源開發(fā)初步規(guī)劃，并對生態(tài)紅線、壓覆礦、基本農(nóng)田、國家公益林等制約性因素進行核實排除，提出了總規(guī)模約3700萬kW的可開發(fā)光伏項目場址和總規(guī)模約350萬kW的可開發(fā)風電項目場址，初步分析了工程開發(fā)建設(shè)條件和項目經(jīng)濟性等，為后續(xù)風光項目開發(fā)決策奠定了良好基礎(chǔ)。
三、水與風光一相逢，便勝卻人間無數(shù)
隨著風、光新能源的大規(guī)模高比例發(fā)展，新型電力系統(tǒng)對靈活調(diào)節(jié)電源提出了更迫切需求。水電調(diào)節(jié)能力好，在提供清潔電量的同時可發(fā)揮重要的容量支撐作用，是電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源的重要組成。與此同時，未來水電開發(fā)主要向西南地區(qū)河流上游轉(zhuǎn)移，工程建設(shè)條件變差，逐漸面臨開發(fā)成本提升等問題。尤其是金沙江上游川藏段規(guī)劃電站位于高山峽谷區(qū)，工程建設(shè)條件差、交通不變，遠離負荷中心、輸電線路長，如何有效降低工程造價，提升金沙江上游水電在未來電力市場中的競爭力是投資企業(yè)關(guān)注重視、亟待解決的問題。在傳統(tǒng)優(yōu)化工程設(shè)計的方式基礎(chǔ)上，現(xiàn)在水風光可再生能源一體化發(fā)展為這一難題提供了新的出路。
金沙江上游河段“龍頭”水庫崗托具有年調(diào)節(jié)能力，葉巴灘和拉哇具有季調(diào)節(jié)能力，其余波羅、巴塘、蘇洼龍和昌波具有日調(diào)節(jié)能力，整體調(diào)節(jié)性能較好。受能源局和流域水電開發(fā)企業(yè)等相關(guān)方委托，水電總院牽頭開展了全面、系統(tǒng)的清潔能源基地規(guī)劃研究工作，在已有工作基礎(chǔ)上，結(jié)合水風光能源資源稟賦和出力、經(jīng)濟互補特性，提出“水電+光伏”開發(fā)模式，系統(tǒng)開展水光互補配置、運行研究工作，明確基地規(guī)模、組成、布局和開發(fā)建議等。通過多次集中辦公、匯報交流，認真聽取各相關(guān)方意見建議，提出“一二四”的基地發(fā)展思路，即一個基地、遠期二條線路、總規(guī)模4000萬kW。近期基地建設(shè)采用1條特高壓直流輸電線路，配置水電921.6萬kW，搭配光伏800萬kW，相比僅輸送水電可年增加輸電量約110億kWh，基地綜合上網(wǎng)電價較水電上網(wǎng)電價降低約0.035元/kWh，增加輸電通道利用小時數(shù)約1370h。遠期通過進一步水電擴機，可帶動更多光伏資源開發(fā)，可考慮新增一條輸電通道，更好發(fā)揮水光互補優(yōu)勢，帶動流域可再生能源高質(zhì)量發(fā)展。
綜合來看，通過可再生能源一體化發(fā)展，打破了水電、光伏各自為陣的劣勢局面，利用大型水電外送通道及水電調(diào)節(jié)性能，平抑光伏不穩(wěn)定出力，節(jié)省光伏輸電成本，提升輸電通道利用率，同時利用光伏低成本優(yōu)勢，可平抑水電上網(wǎng)電價，實現(xiàn)水電、光伏及輸電通道“1+1+1>3”的綜合效益最大化和多方共贏。
四、潮平兩岸闊，風正一帆懸
流域水風光可再生能源一體化發(fā)展是實現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展的必由之路，也是適應(yīng)新形勢的創(chuàng)新發(fā)展理念。我們的前途是光明的，但仍需在探索中不斷完善。
金沙江上游打造可再生能源一體化基地的優(yōu)勢得天獨厚，從資源本身看，水電與光伏發(fā)電具有資源優(yōu)勢、出力互補優(yōu)勢和經(jīng)濟互補優(yōu)勢；流域目前電站處于在建、待建，可以從頂層設(shè)計上根植可再生能源一體化發(fā)展理念，高質(zhì)量繪制基地發(fā)展藍圖。
當前已開展的金沙江上游可再生能源一體化研究多側(cè)重于一體化資源配置、一體化布局，對一體化運行和相關(guān)體制機制等方面研究深度相對較淺。后續(xù)將結(jié)合通知的要求，圍繞一體化特性、一體化布局、一體化開發(fā)方案、一體化發(fā)展保障措施等“四個一體化”對工作內(nèi)容、工作深度進行全面系統(tǒng)總結(jié)與提升，加強對開發(fā)方案和保障措施等的科學研究，以提高規(guī)劃可實施性，夯實基地后續(xù)建設(shè)基礎(chǔ)，打造可再生能源綜合開發(fā)基地“樣板”，將宏偉藍圖繪到底！
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