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首航高科敦煌100兆瓦熔鹽(yan)塔式光熱電站(zhan)在戈壁灘(tan)上閃耀。

酒泉市玉門風電基地。侯崇慧攝（影像中國）

位于(yu)臨夏回族自治州的劉家峽水庫。史有東(dong)攝（新(xin)華社發）

以上(shang)發電(dian)量為(wei)2021年數據，數據來源：國網甘(gan)肅(su)省電(dian)力公司

能源(yuan)是經濟社會(hui)發展的(de)重要物質(zhi)基礎。7月28日召開的(de)中共中央政治(zhi)局會(hui)議(yi)指出，提升能源(yuan)資源(yuan)供應(ying)保障能力，加大力度規劃建設新能源(yuan)供給消納體系。

以大型(xing)風(feng)光電(dian)基(ji)地為基(ji)礎、以其(qi)周邊清潔(jie)高效先進節能(neng)的(de)(de)煤電(dian)為支撐(cheng)、以穩定安全可靠的(de)(de)特高壓輸變電(dian)線路為載體的(de)(de)新能(neng)源供(gong)給(gei)消納(na)體系(xi)要怎么建？如何實現供(gong)給(gei)端的(de)(de)多能(neng)互補(bu)？新能(neng)源出力有間歇性、波動性、隨(sui)機(ji)性等問(wen)題(ti)，如何解決“看天吃飯”難(nan)題(ti)？如何防止棄風(feng)、棄光，有效提升(sheng)新能(neng)源消納(na)和存儲能(neng)力？記者以甘肅的(de)(de)實踐為樣(yang)本進行了深度調研。

——編者

8月的河西走廊，陽光熾烈，西風漫卷。

記者從甘肅蘭州出發，沿著連霍高(gao)速、武金高(gao)速駛向西北，成(cheng)片的光伏(fu)板、高(gao)聳的風機目不暇接。

作為(wei)新能(neng)(neng)源(yuan)開(kai)發(fa)大省，甘肅(su)的風能(neng)(neng)技(ji)術開(kai)發(fa)量為(wei)5.6億千(qian)瓦(wa)，位(wei)居全國(guo)第四；光伏發(fa)電(dian)技(ji)術開(kai)發(fa)量為(wei)95億千(qian)瓦(wa)，排名全國(guo)第五(wu)。優越(yue)的資源(yuan)稟賦之(zhi)下，如(ru)何有序開(kai)發(fa)利(li)用、建設新能(neng)(neng)源(yuan)供(gong)給消納(na)體系？記者(zhe)沿著甘肅(su)境內的祁韶特(te)高壓輸電(dian)線路(lu)一路(lu)走(zou)訪，尋找答(da)案。

新能源從哪兒來？

追光捕風，多能互補

盛夏午后，烈(lie)日當空。位(wei)于(yu)巴丹(dan)吉(ji)林沙(sha)漠(mo)南緣的金昌市東大灘(tan)，像個燃燒正(zheng)旺的火(huo)爐，烤得人皮膚生疼(teng)。

抬眼望去，數不清(qing)的光(guang)伏(fu)板在(zai)陽光(guang)照耀(yao)下更顯(xian)蔚藍，仿佛鑲嵌(qian)在(zai)白茫茫戈壁(bi)灘上的一片湖泊。這里，是金昌(chang)振新光(guang)伏(fu)發電(dian)有限(xian)公司東大灘100兆(zhao)瓦光(guang)伏(fu)電(dian)站。

“這些可不是(shi)普通的光伏(fu)板(ban)，是(shi)會轉的。”電站生產管理工(gong)程師王成虎如數(shu)家珍，“有了它們，發電量能(neng)比同規模固(gu)定式(shi)電站提高近(jin)25%。”

記者饒有興致地上(shang)前觀察，王(wang)成虎繼續介紹(shao)：“光(guang)(guang)伏板(ban)通過兩塊感光(guang)(guang)板(ban)實現(xian)東西向的對日跟蹤，自動識別(bie)太陽照(zhao)射角度，然后隨之旋(xuan)轉(zhuan)，實現(xian)發電(dian)效率最大化(hua)。”

蹲下細看，在光伏板下還有成片的(de)駱駝刺(ci)。“光伏板遮擋(dang)了(le)部分陽光，這(zhe)也帶來了(le)意外(wai)之喜——電(dian)站區域的(de)植被較周邊戈壁(bi)灘多(duo)出10%。”王成虎說，更顯著的(de)是(shi)經濟效(xiao)益——這(zhe)座電(dian)站產生的(de)綠電(dian)全部上網，去年發電(dian)量創歷史新(xin)高，達1.8億千瓦時。

“太陽落山了(le)豈不是沒法發電(dian)了(le)？”從光伏(fu)電(dian)站(zhan)出來，記者問。

“別著急，明天要去的(de)(de)光熱電(dian)站正好(hao)能解答(da)你的(de)(de)疑惑(huo)。”同行的(de)(de)國(guo)網甘肅省(sheng)電(dian)力公(gong)司工作人員唐新(xin)山說。

第二(er)天一早，從金昌出發，驅(qu)車800多公里，還沒進入敦煌光電產業(ye)園，遠遠就看到一座巍峨挺立的吸熱塔。

走進場區，宛若置身科幻世界：以(yi)這座(zuo)260米高的吸熱塔為圓心，1.2萬塊定日鏡逐(zhu)層(ceng)散開(kai)，像向日葵上按層(ceng)排(pai)列的一(yi)(yi)粒粒種子(zi)，其中最遠(yuan)的一(yi)(yi)層(ceng)距(ju)離塔心1.5公(gong)里。

“這些定日鏡(jing)，每(mei)塊面積為100多平方米。”首航高科(ke)敦煌100兆瓦熔鹽塔(ta)式光熱電(dian)(dian)(dian)站(zhan)總經理劉福國說，“塔(ta)上的兩個儲鹽罐(guan)里(li)有3萬噸(dun)熔鹽，可儲熱11小(xiao)時，連續24小(xiao)時發(fa)電(dian)(dian)(dian)。我(wo)們這座電(dian)(dian)(dian)站(zhan)與(yu)一般光伏電(dian)(dian)(dian)站(zhan)最大的區(qu)別，就是通過熔鹽儲存熱能，實現晝(zhou)夜均能發(fa)電(dian)(dian)(dian)。發(fa)的電(dian)(dian)(dian)不僅可以(yi)(yi)直接上網(wang)，還可以(yi)(yi)儲備下來參與(yu)調峰調頻。”

作為亞洲第(di)一座(zuo)熔(rong)鹽塔式光(guang)熱(re)電(dian)站，自2018年(nian)底并網以來，電(dian)站2021年(nian)發電(dian)量突破2億(yi)千瓦時，今年(nian)預計達(da)2.2億(yi)至2.4億(yi)千瓦時。

離(li)開(kai)光熱(re)電(dian)站時，西風漸起(qi)。自電(dian)站東行(xing)280多公里，便來到玉(yu)門市玉(yu)門鎮三十里井子。雖然(ran)已近(jin)20時，這里的(de)太陽仍未落山(shan)。

夕陽下，155臺風(feng)機環抱(bao)之中，甘肅龍源風(feng)力發電(dian)有限公司(si)玉門風(feng)電(dian)場(chang)的控制室里，副(fu)場(chang)長任(ren)樂文(wen)正目不(bu)轉睛(jing)地盯著電(dian)腦上(shang)的主接線圖，監測風(feng)機轉速、功率，以(yi)及風(feng)向(xiang)、風(feng)速等(deng)數據。

“截至(zhi)去年底(di)，公(gong)司總裝(zhuang)機容量(liang)為172.78萬千(qian)(qian)瓦。”任(ren)樂文說，電(dian)場去年發電(dian)量(liang)達2.2億千(qian)(qian)瓦時，達歷史最高水平。

像這樣的電站、電場，甘(gan)肅還有不少。追光捕(bu)風，多能互(hu)補(bu)，一(yi)路走一(yi)路看(kan)，當(dang)地的新能源供給結構(gou)愈發清晰。

截至今(jin)年(nian)6月底，甘肅(su)新能(neng)源裝機(ji)容量達(da)(da)3200萬(wan)千瓦(wa)。“1至6月，新能(neng)源發電量達(da)(da)到(dao)260億(yi)千瓦(wa)時，同比增長16.8%。”國網(wang)甘肅(su)省電力公(gong)司發展事業部副總(zong)經理(li)付(fu)兵(bing)彬告訴記者(zhe)。

光照少風(feng)力小(xiao)時，新能源(yuan)出(chu)力受限(xian)怎么(me)辦？

增加火電水電出力，調用儲(chu)能，多(duo)元調峰保障大電網運行

“超短期預測顯示，風(feng)速將上升至每(mei)秒10米，現場(chang)實測風(feng)速怎么樣？”

“每秒只有2米左右，達(da)不到(dao)風(feng)機(ji)啟動條件。”

去年(nian)3月(yue)23日傍晚，國網甘肅(su)省電力(li)公司調度中心迎來一場(chang)“遭遇戰”：17時開始，甘肅(su)風(feng)電出(chu)力(li)偏(pian)離超短期預測，開始下降；河西地區各(ge)風(feng)電場(chang)站預測總出(chu)力(li)579萬(wan)千(qian)瓦，實(shi)際(ji)僅有52萬(wan)千(qian)瓦。發電銳減，不(bu)僅無法(fa)滿足省內晚高峰(feng)用電，還將(jiang)減少祁(qi)韶特(te)高壓線路送電量。

調度員(yuan)隨即聯絡劉(liu)家峽水電(dian)廠(chang)、金昌電(dian)廠(chang)等省內水電(dian)站機組、火電(dian)廠(chang)加大(da)出力。

17時20分，通過雙邊交易，購入陜西、寧夏、青海三(san)地(di)電(dian)力共230萬千瓦。

17時(shi)30分，國(guo)(guo)網(wang)(wang)甘肅省(sheng)電力公司調(diao)(diao)度(du)(du)(du)中(zhong)心申(shen)請國(guo)(guo)網(wang)(wang)西北分部(bu)調(diao)(diao)度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)中(zhong)心調(diao)(diao)減(jian)直流外送100萬千瓦，國(guo)(guo)家電力調(diao)(diao)度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)中(zhong)心協調(diao)(diao)國(guo)(guo)網(wang)(wang)華中(zhong)分部(bu)調(diao)(diao)度(du)(du)(du)控(kong)制(zhi)中(zhong)心和(he)國(guo)(guo)網(wang)(wang)湖南省(sheng)電力公司調(diao)(diao)度(du)(du)(du)中(zhong)心，同時(shi)爭取華中(zhong)其他(ta)省(sheng)份的(de)電力支援。

20時，甘肅水火電(dian)出力(li)已加至最大。

“在各方全力(li)支援(yuan)下，甘肅電(dian)網(wang)(wang)順(shun)利度過晚高峰。”國(guo)網(wang)(wang)甘肅省電(dian)力(li)公司調度中(zhong)心副主(zhu)任楊春(chun)祥說，“調度中(zhong)心是(shi)電(dian)網(wang)(wang)的神經中(zhong)樞，調度員必須對電(dian)廠的特(te)性、結構非常清楚，才能及(ji)時調整應(ying)對。”

新能源出力有(you)間歇(xie)性、波動性、隨(sui)機性等(deng)問題，如何解(jie)決“看天吃(chi)飯”難(nan)題？

從實(shi)踐來(lai)看(kan)，在新(xin)能(neng)源出力波動時，調(diao)度員會(hui)進行(xing)多(duo)元調(diao)峰，采取調(diao)整水(shui)火電(dian)機組(zu)出力、調(diao)用儲能(neng)等措施，保障大電(dian)網(wang)安(an)全穩定運(yun)行(xing)。

火電(dian)(dian)機(ji)(ji)組，是電(dian)(dian)網(wang)的主(zhu)要支撐(cheng)電(dian)(dian)源，具(ju)有穩(wen)定性好、調節性強等(deng)特點。光照強、風(feng)力大時，火電(dian)(dian)機(ji)(ji)組少(shao)發電(dian)(dian)，讓(rang)光伏、風(feng)電(dian)(dian)電(dian)(dian)站多發電(dian)(dian)，提高新(xin)能源利用率(lv)；反之(zhi)，火電(dian)(dian)機(ji)(ji)組多發電(dian)(dian)，保障電(dian)(dian)網(wang)安全穩(wen)定。

甘(gan)肅(su)省(sheng)首個百(bai)萬千瓦級(ji)火電(dian)項目——位于酒泉(quan)市瓜州縣的常樂電(dian)廠1、2號機組(zu)，是(shi)祁韶特高壓線(xian)路輸電(dian)工程的唯一配套調峰電(dian)源(yuan)，也是(shi)我國西北地區(qu)總(zong)裝機容量最大、設備技術最先(xian)進的火力發電(dian)機組(zu)。

“2021年(nian)(nian)，祁(qi)韶特高壓線路送華中(zhong)地(di)區電(dian)量為266.68億(yi)千(qian)瓦(wa)時，其中(zhong)常樂電(dian)廠發電(dian)量107億(yi)千(qian)瓦(wa)時，配套送出新能源69.54億(yi)千(qian)瓦(wa)時，均創歷史新高。”常樂電(dian)廠總經(jing)理馬軍說，“目前，3、4號機組(zu)主體框架工程已經(jing)完工，預計明年(nian)(nian)底投(tou)運。4臺機組(zu)全部建成后，每年(nian)(nian)可外送河西(xi)地(di)區400億(yi)千(qian)瓦(wa)時電(dian)能，其中(zhong)新能源將達(da)160億(yi)千(qian)瓦(wa)時。”

另一邊，我國(guo)自行(xing)勘測設(she)計、制造安(an)裝、調(diao)試管理的第一座百萬千瓦級(ji)大型水電(dian)(dian)(dian)站——位于(yu)臨夏(xia)回族自治州永靖縣的劉(liu)家(jia)峽水電(dian)(dian)(dian)廠在調(diao)峰上也出力不少。“近年來，我們不斷優化(hua)機(ji)組(zu)運行(xing)方式和檢修策略(lve)，大力開(kai)展(zhan)老舊設(she)備改造和技術(shu)升(sheng)級(ji)，發揮水電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)調(diao)節(jie)靈活的特點，深度(du)參與電(dian)(dian)(dian)網(wang)調(diao)峰調(diao)頻。”國(guo)網(wang)甘肅劉(liu)家(jia)峽水電(dian)(dian)(dian)廠廠長付廷勤說，電(dian)(dian)(dian)廠2021年精(jing)準(zhun)完成開(kai)、停(ting)機(ji)操作4515次，同比增(zeng)加2000多次。

多元調峰，建(jian)設多種類(lei)儲能項目也是近年來的趨勢(shi)之一。

在瓜(gua)州縣雙塔光伏園區，99臺集裝箱(xiang)(xiang)依次(ci)排列，仿(fang)佛一(yi)個(ge)小型碼頭。“每臺集裝箱(xiang)(xiang)，都是(shi)一(yi)個(ge)大號的(de)(de)‘充電(dian)(dian)寶’。箱(xiang)(xiang)內總計安裝了(le)6.5萬塊磷酸鐵鋰電(dian)(dian)池，最大儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)容量達240兆(zhao)瓦時。”中能(neng)(neng)布隆吉儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)站站長(chang)楊學虎說，項(xiang)(xiang)目2018年底(di)開建時，是(shi)全國規模最大的(de)(de)電(dian)(dian)網側儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)項(xiang)(xiang)目，去年上(shang)網電(dian)(dian)量約6000萬千瓦時。“儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)站，既可作為獨立電(dian)(dian)站參(can)與電(dian)(dian)網調峰調頻，也可幫助新能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)企業代為儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)，還可以作為用戶側的(de)(de)備(bei)用電(dian)(dian)源(yuan)。”

據介紹，新能(neng)源(yuan)發電(dian)企業電(dian)量(liang)富余并且無法上(shang)網(wang)時，可(ke)以在儲(chu)能(neng)電(dian)站存(cun)儲(chu)；新能(neng)源(yuan)出力下降時，儲(chu)能(neng)電(dian)站“放電(dian)”上(shang)網(wang)。用電(dian)池儲(chu)能(neng)，功率(lv)和(he)能(neng)量(liang)可(ke)根據需求(qiu)靈活配(pei)置，而且響應速度(du)快(kuai)，不受地理等條(tiao)件限(xian)制。“我(wo)們已(yi)與6家新能(neng)源(yuan)企業簽(qian)訂(ding)充放電(dian)協議(yi)，從去(qu)年1月(yue)至今年6月(yue)底，增發新能(neng)源(yuan)電(dian)量(liang)8918萬千瓦時。”楊(yang)學虎說。

光照(zhao)多(duo)風力大時，新能源無法(fa)就地消(xiao)納怎么辦？

建設特高壓外(wai)送通(tong)道，完善綠電(dian)交易(yi)機制

“電(dian)站2013年并網，沒想到第二年限(xian)電(dian)率就接近50%。之后3年里，限(xian)電(dian)率一直(zhi)在35%上(shang)下。”盡管已是好幾年前，任樂文說起(qi)來還是忍不(bu)住心(xin)疼。

據了解，2016年，甘肅新能(neng)源(yuan)利用率不(bu)如人(ren)意，一度(du)成為全國(guo)棄(qi)風棄(qi)光(guang)最為嚴重的地區之一，曾(ceng)被國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局列入風電開發建設紅色(se)預警區域(yu)。“原因是多(duo)方面的，省內(nei)無法就地消納，想外(wai)送，但(dan)新能(neng)源(yuan)裝機(ji)速度(du)遠快(kuai)于外(wai)送通道建設速度(du)，調(diao)峰能(neng)力(li)也沒跟上。”一位業內(nei)人(ren)士告訴記者。

找準了“病根(gen)”，當地“對癥下藥”。2017年(nian)4月，《甘(gan)肅省新(xin)能源消納(na)實施方(fang)案》出臺，提出建立新(xin)能源優先發(fa)電調(diao)度機制，盡可(ke)能為(wei)新(xin)能源發(fa)電預留空間；同時擴(kuo)大(da)新(xin)能源直購電交(jiao)易規模(mo)，促(cu)進新(xin)能源多發(fa)滿發(fa)。

在所有措(cuo)施當中，增加外送是治(zhi)本之策。如今落地情況如何(he)？

從(cong)祁韶特高(gao)壓線(xian)(xian)路起(qi)點出發，至武威市(shi)古浪(lang)縣黃(huang)花灘鎮515公里的線(xian)(xian)路，是甘肅送(song)變(bian)電(dian)公司酒泉(quan)輸(shu)電(dian)運(yun)(yun)檢中(zhong)心(xin)主任范(fan)祥智團隊的管護范(fan)圍(wei)。設定航線(xian)(xian)、輸(shu)入坐(zuo)標，一(yi)架無人機從(cong)酒泉(quan)輸(shu)電(dian)運(yun)(yun)檢中(zhong)心(xin)的自動機場(chang)騰空而(er)起(qi)，向著祁韶特高(gao)壓線(xian)(xian)路392號(hao)塔(ta)飛去。短短幾分鐘，無人機就從(cong)電(dian)塔(ta)的“四(si)面八(ba)方”采集了30多張(zhang)照片。

“除了這樣(yang)的(de)自(zi)動化(hua)巡(xun)檢，我們還會現場巡(xun)檢，全力保(bao)障祁韶(shao)特高壓(ya)線路安全穩(wen)定。”范(fan)祥智說。

2017年6月，我國首條大(da)規模輸(shu)送新能源的特(te)高壓工程祁(qi)韶特(te)高壓線路建成投運后穩定運行，極(ji)大(da)緩解了(le)當地的消納難題(ti)。

“最近(jin)兩年，發的(de)電(dian)已經全(quan)部上網了。去(qu)年，我們的(de)發電(dian)量是2014年的(de)兩倍！”任樂文(wen)明顯(xian)地(di)感覺到了變化(hua)，“新能(neng)源利用(yong)率上來了，我上班的(de)心情都更好了。”

甘(gan)肅(su)電力交易中心的數據印(yin)證了(le)任樂(le)文的感受——

2016年(nian)，甘肅(su)外(wai)送(song)電總量(liang)(liang)為156.02億(yi)千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)，其中新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)66.23億(yi)千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)；2021年(nian)，全(quan)省外(wai)送(song)電總量(liang)(liang)為517.55億(yi)千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)，其中新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)174.53億(yi)千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)。5年(nian)來，通(tong)過(guo)祁韶特(te)高壓線(xian)路，甘肅(su)累計(ji)外(wai)送(song)電量(liang)(liang)883.96億(yi)千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)，其中新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)達291.38億(yi)千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)(shi)。目前(qian)，除(chu)了(le)祁韶特(te)高壓線(xian)路，甘肅(su)省還(huan)在積極推動建設“隴(long)電入(ru)魯”“隴(long)電入(ru)浙”等工程，進一步提(ti)升跨區跨省輸電能(neng)(neng)力。

穩定運行的(de)特高壓(ya)是外送新能源電(dian)力(li)的(de)物質(zhi)保障，與此同時，健全(quan)的(de)綠(lv)電(dian)交易(yi)機制、功能完備的(de)市場體系也不可或缺。

近年來(lai)，甘(gan)肅全力推進電(dian)力市(shi)(shi)場(chang)建(jian)設(she)。作為全國首(shou)批電(dian)力現(xian)(xian)貨(huo)(huo)市(shi)(shi)場(chang)試點建(jian)設(she)省(sheng)份，甘(gan)肅率(lv)先(xian)實現(xian)(xian)“雙邊”電(dian)力現(xian)(xian)貨(huo)(huo)市(shi)(shi)場(chang)不間斷運行。2021年，市(shi)(shi)場(chang)化交易(yi)電(dian)量達(da)680億千瓦時、同比增長14.4%，占比達(da)62.5%。

“我們大力(li)開拓省外市場，以(yi)火電(dian)與(yu)新能(neng)源(yuan)打捆模式提高甘肅(su)電(dian)力(li)的(de)競爭優(you)勢。”甘肅(su)電(dian)力(li)交易中心(xin)交易部主任(ren)李娟(juan)說。截至目前，甘肅(su)電(dian)力(li)已經送(song)達21個省份，累計外送(song)電(dian)量超過2100億千瓦時。

除了增加外送(song)，到(dao)2021年(nian)(nian)底，當地累計消納新能源電量超過(guo)1900億(yi)千(qian)瓦時，利用率由2016年(nian)(nian)的60.3%提升(sheng)至2021年(nian)(nian)的96.8%，增幅位(wei)居全國前列(lie)。

根據《甘肅省“十四五”能(neng)(neng)源(yuan)發展規(gui)劃》，到(dao)2025年(nian)，甘肅風光新能(neng)(neng)源(yuan)總(zong)裝機規(gui)模將達到(dao)8122萬千瓦。對此，不(bu)少受訪(fang)人士表示，應持續統籌推進清潔能(neng)(neng)源(yuan)、調(diao)峰電源(yuan)、外送通(tong)道等重點項(xiang)目建設，構建安全高效(xiao)的新能(neng)(neng)源(yuan)供給消納體(ti)系(xi)，促進新能(neng)(neng)源(yuan)高質(zhi)量開(kai)發利用，提升供應保(bao)障能(neng)(neng)力。

“這(zhe)么好的風光資源(yuan)，就得(de)用好了(le)！”漫天晚霞(xia)映襯之(zhi)下，155臺風機迎(ying)風矗立，勻速轉動。望著這(zhe)幅壯(zhuang)闊而美(mei)麗的畫面，任樂文信心滿(man)滿(man)。