2022年7月8日,全球最大的水光互补电站——柯拉光伏电站,在四川雅砻江开建,投资规模超53亿。其建成后可节约标准媒超60万吨、减少碳排放160万吨,对我国实现“双碳”目标再加一把劲儿!
天再热,也挡不住小编对考点炙热的感知呀。
今天,我们就来聊聊有关“水光互补”的那些事儿~
什么是水光互补?
水光互补,就是水电站和光伏电站强强联手,相辅相成共同组成安全稳定的绿色能源供应体系。把光和水混在一起,取长补短——这种天才的创意,还是咱国家首创的。2012年,龙羊峡电站首次提出水光互补的概念,并创下了85万千瓦水光电站的吉尼斯纪录。2022年,四川的柯拉光伏电站,将再次破纪录,100万千瓦级别,把水光互补的技能在世界第一榜单里牢牢拿捏住。那么问题来了,水光为啥要互补,有什么好处呢?它们是如何进行互补的?以柯拉光伏电站为例,它发出来的电并没有直接接入电网,而是先接到50多公里外的两河口水电站,和水电站发出来的电混在一起,然后再接入电网。1、水电可以弥补光伏发电的不稳定性
光伏(太阳能)发电这位高科技选手,绿色能量比较突出的同时,个性也很突出啊——👉其次,很容易受到气候影响,比如阴天、下雪、沙尘暴,都会导致光电出现波动性。👉第三,从发电量和供电功率的安全性来说,都略有不足。因为这些原因,导致光伏发电的波动比较大,发电曲线呈锯齿状。那这会有什么结果呢? 还记得小时候电灯忽明忽暗的样子吗?那就是电压不稳定导致的。是不是像极了不肯加班的倔强打工人,动不动就有小情绪、爱请假…… emmmm~~既然你这么有棱有角,那就找个包容性强的朋友来调和一下吧。喏,这位大库容的水电选手就不错,老话都说“上善若水”嘛~柯拉光伏电站发出的电,接入两河口水电站以后,在水电站内进行加工:- 利用水电机组的快速启停的特性,对不稳定的光电进行小范围补偿,消除锯齿,从而得到平滑的光电曲线;
- 同时,利用巨大库容的调节性能,补充光伏发电的间歇(夜晚或者天气不好罢工时),从而输出一个稳定、均衡的电能。
就这样,光电利用水电消除了自身的波动性,成为一种稳定的电能,可以安全接入电网。光电终于成为更好的自己了,那水电只是绿叶还是一起升级了呢?2、助力水电,增加整体水域的总发电量
光电得到了水电的容量支持,水电则得到了光电的电量支持,产生了1+1>2的效益。在光伏发电充足的时候,水电可以少放水少发电。先将水储存在水库中,等到用电高峰期,再将这些额外储存的水放出发电,以满足高峰期的用电需求,我们把这个过程称为“调峰”。水电这额外的调峰能力,就是得益于光电的助力。对于整个水域的水电梯级来说,发电的总量也会增加。3、其他益处
上文提到光电到了水电站进行补偿后,打包由同一个线路送出到电网中,这其中既包含了水电、也包含光电。这就充分利用已建成的水电送出通道,解决了光电建设和电网规划不匹配的问题,降低了光电的开发成本和周期,也加大了电力系统对不稳定光电的消纳能力,是一种非常有创意、且可靠的模式。除此之外,柯拉光伏电站还充分考虑到当地放牧需求,将光伏支架增高,保障了牛羊放牧空间,光伏组件的覆盖,还可以减少草场的水分蒸发,改善植被生长环境。多种能源的配搭互补,再加上对空间的立体应用,这些都有助于提高单位面积土地上的经济效益。虽然水光互补电站优点多多,但也不能随便建,因为水电互补发电,还需要注意以下这几个问题:总而言之,光伏发电的规模既要与水电梯级的规模和特性相匹配,也要与电网的输出能力相匹配,同时还要考虑到其他常规电源的协调,才能达到最佳的互补效果,总的来说,这是一个很复杂的系统问题。在能源开发的领域,除了水光互补(水电和太阳能发电)、还有风光互补(风电和太阳能发电)、渔光互补(水下养殖、水上发电)、潮光互补(潮汐发电+太阳能发电)、农光互补(棚顶光伏+棚内种植)等多种形式。
目前,柯拉光伏水电的发电规模是100万千瓦,而未来(规划中)还将加入风力互补,形成雅砻江流域水风光互补的格局,计划达到300万千瓦的总发电规模,预计可建成全球最大的清洁能源基地。
我国目前能源紧缺,土地资源也很紧张,在这样的前提下,随着双碳目标的推进,清洁能源的崛起,一定会有越来越多的水光、水风互补电站投入使用,实现社会、生态、经济效益的协调发展,成为我国大规模新能源发电并网运行的重要途径。
所以,咱们今天聊的这些案例在以后的考试中也会越来越多,同学们可要做到心中有数哦~
在龙羊峡附近,考察小组参观了世界上规模最大的“水光互补型”光伏电站,依坡就势的太阳能电池板铺陈在20平方公里的戈壁荒滩上,蔚为壮观。2013年建成后,该电站与龙羊峡水电站并网运行。下图为青海省局部地区等高线图和青海湖示意图。
【答案】晴天多,空气稀薄,太阳能资源丰富:地价较低:与水电站互补发电,提高了供电的稳定性;共用基础设施,投资较少,运营成本低。
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