湖北探索小水電發(fā)展新模式

2017-08-03 15:31:53 中國(guó)能源報(bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

位于湖北省棗陽(yáng)市熊集鎮(zhèn)南3公里處的熊河水庫(kù)，承雨面積為314 5平方公里，總庫(kù)容2 45億立方米，這里優(yōu)質(zhì)的水資源環(huán)境，孕育了湖北省首座水面漂浮式光伏電站。目前，首座水面漂浮式光伏電站已經(jīng)并網(wǎng)試運(yùn)行一年多，

位于湖北省棗陽(yáng)市熊集鎮(zhèn)南3公里處的熊河水庫(kù)，承雨面積為314.5平方公里，總庫(kù)容2.45億立方米，這里優(yōu)質(zhì)的水資源環(huán)境，孕育了湖北省首座水面漂浮式光伏電站。

目前，首座水面漂浮式光伏電站已經(jīng)并網(wǎng)試運(yùn)行一年多，開拓了農(nóng)村小水電發(fā)展新途徑，實(shí)現(xiàn)了資源充分利用，減少了投資成本，拓寬了水庫(kù)產(chǎn)業(yè)，盤活了水庫(kù)資產(chǎn)，開創(chuàng)了水庫(kù)管理發(fā)展的新思路，發(fā)揮了人員、設(shè)備的最大效益，為社會(huì)奉獻(xiàn)了清潔綠色、持續(xù)穩(wěn)定的可再生電能。這些成功的、有益的探索，將助推和引領(lǐng)國(guó)家新能源的發(fā)展模式。

并網(wǎng)發(fā)電，彰顯效益。

記者了解到，經(jīng)湖北省水利廳批準(zhǔn)，由湖北省水利廳農(nóng)電處主導(dǎo)，由湖北省地方水電公司、長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、襄陽(yáng)市熊河水庫(kù)管理處共同發(fā)起，出資新組建湖北方水光伏發(fā)電有限公司，負(fù)責(zé)“湖北省首座水面漂浮式光伏電站”試點(diǎn)項(xiàng)目的籌備建設(shè)和運(yùn)行管理。

2015年10月20日，試點(diǎn)項(xiàng)目正式開工建設(shè)，總裝機(jī)容量1200千瓦、占地占水面積約23畝，設(shè)計(jì)年平均上網(wǎng)電量120.96萬(wàn)千瓦時(shí)，年等效滿負(fù)荷運(yùn)行1008小時(shí)。2016年2月4日完成安裝調(diào)試，通過(guò)棗陽(yáng)市供電公司驗(yàn)收，并網(wǎng)發(fā)電，步入試運(yùn)行階段。

湖北方水光伏發(fā)電有限公司執(zhí)行董事鄭輝對(duì)本報(bào)記者表示，試點(diǎn)項(xiàng)目規(guī)模雖小，但注重消化吸收國(guó)內(nèi)外水面光伏發(fā)電建設(shè)的新技術(shù)、新工藝、新材料，通過(guò)自主研發(fā)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水面漂浮式基礎(chǔ)專利產(chǎn)品作為支撐。目前，試點(diǎn)項(xiàng)目采用了“陸地光伏支架基礎(chǔ)、雙船體浮筒基礎(chǔ)、竹排漂浮式基礎(chǔ)和跟蹤式浮筒漂浮式基礎(chǔ)”四種形式完全不同的光伏發(fā)電單元，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)陸地、水面漂浮、竹排基礎(chǔ)和水面逐日跟蹤四種類型的有機(jī)結(jié)合，通過(guò)試驗(yàn)運(yùn)行和對(duì)比分析，全方位、立體式探索水面漂浮式光伏發(fā)電技術(shù)。

中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)張博庭在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表示，目前水面光伏在國(guó)內(nèi)處于起步階段，前不久青海電網(wǎng)連續(xù)7天使用清潔能源供電，龍羊峽水光互補(bǔ)電站發(fā)揮了極為重要的作用，龍羊峽水光互補(bǔ)電站雖說(shuō)是利用空地建設(shè)，但與水面光伏相比更占地方。另外，由于太陽(yáng)光反射點(diǎn)多，做到水面逐日跟蹤難度大、造價(jià)高，湖北省首座水面漂浮式光伏電站做到水面逐日跟蹤，可以大大提高光電利用效率，水面光伏電站前景廣闊。

長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司高級(jí)工程師朱宜飛說(shuō)，小水電和光伏電站的互補(bǔ)性非常強(qiáng)，兩者結(jié)合可以達(dá)到“1+1大于2”的效果。利用水電的快速調(diào)節(jié)性，可以將光伏的不穩(wěn)定電源調(diào)控成相對(duì)穩(wěn)定的電源，從而提高供電質(zhì)量，在電網(wǎng)的裝機(jī)容量上，提高了光伏發(fā)電的滲透率。

記者了解到，試點(diǎn)項(xiàng)目執(zhí)行1元/千瓦的光伏標(biāo)桿電價(jià)，湖北省按現(xiàn)行政策規(guī)定，至“十三五”末，可領(lǐng)取0.1元/千瓦的補(bǔ)助，試點(diǎn)項(xiàng)目電價(jià)可達(dá)1.1元/千瓦。經(jīng)初步測(cè)算，年上網(wǎng)電量約120萬(wàn)千瓦時(shí)，年售電收入預(yù)計(jì)為132萬(wàn)元。自2016年2月4日并網(wǎng)以來(lái)，截至2017年6月底，累計(jì)運(yùn)行發(fā)電190余萬(wàn)千瓦時(shí)，減少二氧化碳排放約114噸，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同時(shí)彰顯。

湖北方水光伏發(fā)電有限公司經(jīng)理喬連財(cái)介紹，水面漂浮式光伏電站與水電站智慧結(jié)合，通過(guò)統(tǒng)一的綜合平臺(tái)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和綜合調(diào)度，實(shí)現(xiàn)光能與水能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到保護(hù)生態(tài)、節(jié)約資源、提高電能質(zhì)量的目的。

自主設(shè)計(jì)，技術(shù)領(lǐng)先。

長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司高級(jí)工程師喻飛介紹，通過(guò)支撐扶梯，可以增加或者降低光伏板的高度來(lái)改變光伏水電組件的傾角，適應(yīng)不同區(qū)域以提高發(fā)電量。

據(jù)了解，從技術(shù)應(yīng)用角度來(lái)看，水面漂浮式光伏發(fā)電和水力發(fā)電互補(bǔ)技術(shù)有幾個(gè)特點(diǎn)：第一是充分利用水電站已有設(shè)施和輸電線路，減少投資成本；第二是充分利用水電站現(xiàn)有水面、灘涂以及屋頂?shù)荣Y源，水面漂浮式光伏電站可以減少對(duì)耕地、林地等土地資源的占用。投資成本雖然降低了，但產(chǎn)生的效益卻得到增加；第三個(gè)技術(shù)特點(diǎn)便是水光互補(bǔ)發(fā)電促進(jìn)穩(wěn)定性較差的光伏發(fā)電電量為電網(wǎng)消納，并保持日內(nèi)水量平衡，盡可能追求水電站以及光伏電站發(fā)電效益的最大化。

“打個(gè)比方，當(dāng)日內(nèi)光伏發(fā)電出力大而系統(tǒng)需求小時(shí)，水電站可減少出力，進(jìn)行水庫(kù)蓄水；在系統(tǒng)需求大而光伏發(fā)電出力小時(shí)，水庫(kù)放水發(fā)電，這個(gè)時(shí)候水電光電同時(shí)送出，以滿足電力系統(tǒng)需求。”鄭輝解釋，以具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水面漂浮式基礎(chǔ)專利產(chǎn)品作為支撐的水光互補(bǔ)發(fā)電智慧應(yīng)用技術(shù)，可通過(guò)統(tǒng)一的綜合平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和綜合調(diào)度。

據(jù)悉，該試點(diǎn)項(xiàng)目在遠(yuǎn)程監(jiān)控主站內(nèi)添加自帶有VPN組網(wǎng)功能的路由器和安裝有電站通道管理終端后臺(tái)主機(jī)一套。該系統(tǒng)可提供綜合全面的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行告警的通知、數(shù)據(jù)查詢分析、設(shè)備運(yùn)行管理，為水電站提供智能互補(bǔ)方案。

從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，共用水電站已有設(shè)備，水光互補(bǔ)發(fā)電提高了設(shè)備的使用率，降低了投資建設(shè)成本；從營(yíng)運(yùn)方面講，水光互補(bǔ)優(yōu)化資源配置，提高了供電質(zhì)量，減少電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用容量，提高了電網(wǎng)的安全性穩(wěn)定性。此外，水面光伏電站還對(duì)水電站具有輔助調(diào)峰的作用，它打破了電網(wǎng)對(duì)光伏容量的限制。

據(jù)了解，水面漂浮式光伏發(fā)電試點(diǎn)項(xiàng)目的自主創(chuàng)新，擺脫了依靠國(guó)外引進(jìn)的高成本設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)水面漂浮式光伏發(fā)電技術(shù)的空白，目前水光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)也得到了能源、水利、電力等主管部門的肯定和認(rèn)可。2017年4月，水光智慧互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)成功入選《第十四屆國(guó)際水利先進(jìn)技術(shù)（產(chǎn)品）推介會(huì)推薦技術(shù)（產(chǎn)品）名錄》。

起步初期，期待規(guī)范。

湖北省積極探索水面漂浮式光伏發(fā)電與水力發(fā)電智慧互補(bǔ)技術(shù)應(yīng)用極具引領(lǐng)意義。

記者從湖北水利廳了解到，湖北省境內(nèi)面積100畝以上的湖泊共有728個(gè)，水面總面積300萬(wàn)畝；湖北省大中型水庫(kù)電站53座，水電裝機(jī)355.59萬(wàn)千瓦，水面總面積約80萬(wàn)畝，大部分水庫(kù)電站具備開發(fā)水面光伏的條件。

從全國(guó)來(lái)看，我國(guó)湖泊眾多，總面積8萬(wàn)多平方公里，面積1000平方米以上的湖泊有2700多個(gè)，建設(shè)水面光伏的條件得天獨(dú)厚。

不過(guò)，水面光伏尚屬起步初期，目前尚無(wú)歸口管理單位，“規(guī)劃、審批、許可、建設(shè)、驗(yàn)收等，更無(wú)相應(yīng)的規(guī)劃規(guī)程可循，因此建議明確行業(yè)主管部門并頒布相應(yīng)的管理辦法。”鄭輝對(duì)記者表示，另外，水面浮式基礎(chǔ)使用期限有待驗(yàn)證，水面光伏電站設(shè)計(jì)的生命周期為25年，浮式基礎(chǔ)必須具有良好的抗腐蝕性能、低密度、抗凍脹、抗風(fēng)浪等特性與之匹配，試點(diǎn)項(xiàng)目浮筒基礎(chǔ)選用的PE材料，經(jīng)專業(yè)測(cè)算，其抗紫外線、抗應(yīng)變及抗老化只能滿足15年左右的周期，浮式基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)性與耐用性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

張博庭建議，水面光伏建設(shè)選址上要避免在飲用水源區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等區(qū)域，盡可能選在面積較大、徑流穩(wěn)定、風(fēng)速低、光照條件好、開發(fā)條件較好、無(wú)大規(guī)模航運(yùn)、非生態(tài)敏感區(qū)等水域。

一位不愿具名的業(yè)內(nèi)專家和張博庭觀點(diǎn)一致，他認(rèn)為，“開發(fā)水面光伏項(xiàng)目時(shí)，首要任務(wù)是保護(hù)好水體”。水光互補(bǔ)宜采用“先易后難，先小后大”的發(fā)展思路。在水位變幅較小的中小型水電站水庫(kù)，建設(shè)容量較小的分布式水上光伏發(fā)電項(xiàng)目，通過(guò)水庫(kù)電站調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水光互補(bǔ)，提高枯期出力和電能質(zhì)量。

鄭輝建議，由水利部主導(dǎo)開展水面光伏資源普查，摸清可建規(guī)模和地區(qū)分布，以保護(hù)水生態(tài)和水環(huán)境安全為前提，會(huì)同國(guó)家能源局編制水面光伏發(fā)電專項(xiàng)“領(lǐng)跑者計(jì)劃”。

“相關(guān)部門盡早組織編寫水面光伏發(fā)電技術(shù)規(guī)范規(guī)程，進(jìn)一步明確可建的范圍、占用水面比例、浮體架臺(tái)力學(xué)參數(shù)、浮式基礎(chǔ)的材質(zhì)材料選用、水面光伏傾角設(shè)計(jì)、并網(wǎng)條件等。”鄭輝表示。

責(zé)任編輯：lixin

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