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雅砻江水光发电互补是个绝顶好主意

2023-06-28 08:05:04来源:观察网  

6月25日,两河口水电站水光互补一期工程并网发电。这个位于四川甘孜的雅江先柯拉乡的水光互补是世界最大、海拔最高的水光互补电站,首次将全球“水光互补”规模首次提到百万千瓦级。上一个世界纪录是85万千瓦,在龙羊峡。当然也在中国,这很奇怪吗?

雅砻江是中国第三大水电基地,海拔在4000-4600米,一年里只有半年能施工。在最紧张的时候,工人要在24小时里安装7000个支柱、1200光伏板架、33000个光伏板、30个变压器箱。但基建狂魔做到了。总用用了52700根钢柱,光伏板总长1400公里,钢结构总重5万吨。估计还不是普通钢,需要低温钢。高原上要换钢桩可是麻烦。


(资料图片仅供参考)

现在的发电能力为光伏100万千瓦(1吉瓦),设计年利用时数1735小时,年发电量20亿千瓦-小时,通过500千伏输电线路介入两河口水电站。水电300万千瓦(3 吉瓦)。可供70万家庭一年的用电量。计划在2030年达到50亿千瓦-小时。中国计划在1500公里雅砻江上最终建成1亿千瓦(100吉瓦)水光互补发电能力,年发电3000亿千瓦-小时,可供1亿家庭用电的水光互补发电能力,差不多相当于整个美国的家庭用电量。

可以看到,水库的水位低于通常的水电站

柯拉光伏电站离两河口水电站约50公里,占地约16平方公里

控制室很现代化,不过双套键盘和鼠标有点碍事,为什么不用KVM呢?怕不可靠?

但最厉害的是水光互补。

高原上冬季多阳少雨,水电是淡季,但光伏就是旺季了;夏季多雨少阳,就是水电旺季、光伏淡季了。

水光互补之后,水库自然成为储能设施,正常水位在日夜之间波动,白天蓄水,晚上放水,正好补充光伏的昼夜周期。冬季水位下降也不怕,不会因为要维持发电而勉强蓄水,到夏天汛期前又为了防汛而赶紧放水、浪费发电能力。

不过恶魔估计在细节之中。这样水位大幅度循环变化,对大坝的建造肯定是新的挑战,大坝一般都是按照大体定常的水位设计的,不会主动的短周期大幅度升降水位。现在这样的短周期大幅度水位升降对坝体力学有什么特殊考虑,就是中国水电的秘诀了。有说法拱形坝对水位比较敏感,其他坝型不大敏感。可能还真是,两河口就不是拱坝。

大坝下游的径流量也短周期大幅度变化了,这对生态有什么影响,对河道淤积有什么影响,估计也会有大量的研究。考虑到雅砻江是梯级电站,下游“兜着点”,白天放水量超过上游来流,晚上低于上游来流,水位相对于上游水库昼夜反向涨落,对流域的影响可能就较小。

好在这一带是无人区,也没有多少野生动植物,总体影响可能应该可控。

但这样的水光互补正是绝顶的好主意。很多其他水电站只要有条件,也可以考虑,可以有效地平滑光伏的昼夜周期,并共用输变电设施。甚至不比拘泥于水光同处,通过远程输电过来互补也是可以的嘛。

要是三峡大坝和葛洲坝也能部份参与这样的水光互补,那就厉害了!不过这对长江径流量影响就大了,可能还需要慎重。但只要留出十分之一的容量,可能就能吸收很大的光伏波动?光伏代表分布式发电,风电也是,解决波动也需要分布式,各地都要出力。首先要均匀分布光伏,中国东西相差3个时区(统一到北京时间是为了方便),这已经有3个小时的昼夜重叠了。如果把中亚光伏也连进来,还可以再增加一个小时。加上全国各地风电的起伏,在智能电网的控制下,可以均匀化很多的。

朋友说,山东一个火电的负责人在饭局上叹苦经,本来太阳升起,机组加码赚大钱;现在太阳升起,电网命令减负荷。电老板的钱也不好赚了。

对了,朋友提示,按照流域规划,雅砻江1亿千瓦里,水电3000万千瓦,风电、光伏6000万千瓦,抽水储能1000万千瓦,22个梯级电站。

一滴水要发22次电,好不容易流到下游了,可能还要被抽水储能提溜回去再发几次电。好不容易流到长江了,还要在三峡、葛洲坝再被压榨两次!在中国,做水都那么辛苦,水权何在!嘻嘻。

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