根据国家能源局公布的数据,2017年西北五省区光伏弃光率为14.1%,与2016年的19.81%相比出现大幅下降,但比例依然较高。其中,新疆、甘肃均在20%以上,青海为6.2%,居五省区最低。

资料图 新华网

作为目前世界上大规模并网光伏电站最集中的地区,青海在破解弃光限电困局方面做了哪些探索?又将如何进一步把弃光率降到最低?

弃光率居西北五省区最低

青海地处青藏高原东北部,是黄河、长江和澜沧江的发源地,也是全国13大水电基地之一。这里日照充足,并有大面积戈壁荒漠,发展光伏发电产业的条件得天独厚。

近年来,青海以创建全国清洁能源示范省为牵引,稳步建设两个千万千瓦级可再生能源基地,全力打造规模优势、效率优势、市场优势,太阳能开发利用走在了全国前列。

青海省能源局有关负责人表示,青海光伏在最近几年以平均每年100万千瓦的速度有序增长,年均增速达58%。目前,青海光伏主要分布在海西州的柴达木盆地和海南州共和县境内。

国家电网青海省电力公司提供的数据显示,截至2017年底,青海新能源装机953万千瓦,占青海电网总装机的37.5%。其中,并网光伏总容量791.47万千瓦,占全网总装机容量的31.12%,同比增长16%。2017年青海光伏上网电量113.27亿千瓦时,同比增长25.91%。青海已成为目前世界上大规模并网光伏电站最集中的地区。

然而,随着光伏建设规模不断扩大,弃光限电也逐渐出现端倪。据介绍,青海在2015年首次出现弃光现象,当年弃光率仅为3.2%,而2016年即达到8.3%。

根据国家能源局公布的数据,2017年,青海弃光电量7.5亿千瓦时,弃光率为6.2%,虽然仍高于全国平均线,但在西北五省区中最低。另外从光伏利用小时数来看,青海保持在1500小时左右,这一指标在国内处于领先水平。

多措并举破解弃光困局

弃光,字面意思就是放弃使用光能,通过光伏发出的电力无法上网转化为电量。受消纳难、送不出等因素影响,在光能资源最为丰富的西北地区,“弃光”问题也相对最为突出。

拿青海来说,目前新能源装机规模已超过省内最大用电负荷,新能源供大于求的情况日益突出,在电网调峰能力和输电能力不足的双重影响下,弃光问题自然越发突出。

近年来,青海着重从推进新能源并网及消纳工程建设、促进省际调峰互济、拓展新能源消纳空间、提升新能源消纳水平等方面发力,取得明显成效,为西北地区破解弃光问题探索了一定经验。

在消纳工程建设上,青海围绕海西、海南地区新能源发展情况,全力推进电网建设,累计投资136亿元,陆续建设了17项新能源汇集送出工程、10项直接服务新能源消纳的主网输变电工程。

为解决本地消纳能力不足的问题,2016年4月,青海电力交易中心有限公司正式挂牌成立。在政府有关部门的指导下,青海规范开展市场化交易运营,让供需双方直接对接,实现了省内电力资源的高效、优化配置。2017年全年直接交易电量达到79亿千瓦时,稳定了省内消纳市场。

除了省内交易,区域电网统一调控不断加强,西北地区内部的调峰互济即是典型代表。根据青海、陕西、宁夏电网运行特点,结合不同时段三省发电出力和负荷运行互补特性,2017年开展省际调峰互济115笔,全年减少光伏调峰限电2.07亿千瓦时。

青海同时积极开拓外送市场,充分利用援青机制,实施全国统一调度,有效利用现有输电通道能力,与江苏、湖北等省份开展外送交易,2017年,青海新能源全年外送新能源电量19.98亿千瓦时,同比增加257%,新能源电量实现在全国范围优化配置。

另外在消纳技术研究方面,国家电网青海省电力公司开发了首套新能源并网实时柔性控制系统建成覆盖全省的多能协调AGC控制系统,依据电网负荷和发电的动态过程,实时监控通道送电裕度,并自动调整新能源发电控制指令,最大限度利用通道输送能力。通过这项技术,新能源接纳能力提升了8%,对应提高120小时年度利用小时数。

加快特高压外送通道建设

根据相关规划,预计到2020年,青海新能源装机总规模将突破2000万千瓦,占全省电源总装机容量的53%,青海电网新能源发电量有望继续全国领跑。

分析人士认为,青海光伏规模逐年提高,而省内消纳处于平稳状态,在大规模外送通道建成之前,弃光问题或将持续存在。从长远看,要完全解决弃光问题,根本上还得靠新能源送出和跨省跨区更大范围内消纳。

按照规划,青海未来的重点也是推进特高压电网建设,支撑清洁能源跨区外送。

据了解,以清洁能源外送为主的青海至河南±800千伏特高压直流输电工程可行性研究报告日前已顺利通过收口审查,今年下半年将全面开工建设,预计2020年建成投产。工程建成后,将大大提高青海新能源的外送能力。

此外,记者从青海省能源局了解到,青海未来还将建设海西至华东地区的特高压直流输电通道,进一步满足青海两个千万千瓦级清洁能源基地的外送需求。

除了政府和电网层面努力外,当地光伏企业也积极探索降低弃光的路子。如国家电投黄河上游水电开发有限责任公司建设了全球最大的85万千瓦龙羊峡“水光互补”光伏电站,从电源端解决光伏发电稳定性差的问题,实现将间歇性、波动性、随机性的光伏发电稳定可靠送出,破解了大规模光伏电站接入电网的瓶颈。

在此基础上,黄河公司目前正探索建设416万千瓦水电、400万千瓦光伏、200万千瓦风电的水、光、风多能互补工程。建成后,三种电源将通过多能互补750kV汇集站打捆送出,实现水、光、风电协调控制。分析认为,从技术角度讲,多能互补协调运行基本可以保证不弃光、不弃风。

另外在采访过程中,多位受访人士表示,“光伏+储能”在分布式光伏破解弃光困局上将大有可为。据了解,青海未来将积极探索利用这种方式,解决广大农牧区的用电和取暖问题。