龐秀嵐：

各位領導、各位專家、各位同仁，我和大家分享的內容是《水光互補技術研究與應用》。

研究的背景：截止2015年世界一次能源消費總量是188億噸標煤，化石能源占到83.9%，中國消費是43億噸標煤，化石能源占到88.3%。截止2013年底，全球化石能源以探明的儲存可開采年限煤炭是113年，石油是53年，天然氣是55年。能源發展過度依賴於化石能源，使得能源安全、環境汙染、氣候變化日益突出，世界各國積極製定新的能源發展戰略，能源多元化、清潔發展的需求迫切。

2015年法國巴黎氣候大會，中國承諾2020年非化石能源占一次能源比重15%，2030年20%，近幾年來，水電開發受資源的限製、環境和征地移民的影響，逐漸地在放緩，所以大力開發太陽能、風能為代表的新能源勢在必行。全球清潔能源的容量大約每年15萬萬億千瓦時，開發出千分之一，就能夠滿足全球人類發展對能源的需求。

水電的優勢：青海省是三江源發源地，水能蘊藏兩是2187萬千瓦，青海水電資源極為豐富，規劃27座，已建成12座，在黃河上遊總容量1079.32萬千瓦。建成的16座電站裏麵，龍羊峽電站是調節庫容247億立方，還有單機70萬的拉西瓦水電站。

青海省有兩大資源優勢，一個是光伏資源優勢，一個是地緣優勢。光伏資源僅次於西藏，另外青海省地廣人稀，地勢平坦，未利用的荒漠化麵積達到20萬平方公裏。按現有的光伏發電地區，每年可產生電量9萬億千瓦時，相當於2014年咱們國家總電量的1.6倍。黃河公司建有30座光伏電站，大到85萬，小的到1萬。

光伏發電的特點受季節、環境、氣候的影響，它們的發電局限具有隨機性和波動性，這是晴天、這邊是多雲和小雨天氣，在特別是惡劣天氣下，它的變化曲線變幅比較大，這種先天性的缺陷，從技術層麵假如不解決，對電網是帶來一定的影響，必然限製新能源的發展。水電是操作靈活、水庫調節容量大，承擔著調峰調頻的任務。

基於以上的優勢和特點，我們提出了水光互補研究及應用。這邊是850兆瓦的電站，發電量14.3億千瓦時（ppt）。龍羊峽水電站是80年代建成的，裝有4台32萬機組，出現5回，還留有一個330的備用間隔，高伏電站通過330光伏線路，作為龍羊峽的一台虛擬為龍羊峽的5號機組。這一台機組的性能是不可調的，而且出力隨機在變化，將這個機組協調運行，將其調節為平滑穩定的輸入電網。隨著光伏電出力的上升，相應的出力減小，光伏電站加大，相應的出力調小，將其調節為平滑穩定的電源送入電網。藍色的是光伏發電曲線，綠色是水電曲線，紫色是調度下發的區縣，下麵還有黃色的是水光互補協調以後的曲線，調節以後非常穩定、平滑地送入電網。

光伏電站占地麵積非常大，850兆瓦，剛才介紹24平方公裏，它的設備儲量非常地龐大。有將近340萬塊的組件，1700台的逆變器，850台的箱變，還有13600台的彙流箱，彙流支路達到了20萬條支路。這麼龐大的設備傳輸，如何解決能保證光伏電站每一塊組件能高效地發電，這是光伏電站必須要研究解決的問題。我們依托於這個項目，研究了光伏電站設備選型、大量設備故障判別、海量數據的傳輸和水電規劃總院研究的，和清華武漢大學研究的過電壓仿真計算，光伏單元回流豐富、光伏單元接地係統的研究。光伏電站電壓、電流是波動的，不像傳統的電源是穩定的。這種大幅變動的電壓電流的回路裏邊，如何保護回路，如何監測絕緣等情況，這設備是在整個全球行業裏邊是空白的。我們依據這個項目和各廠家進行了研究。因為研究了光伏發電特性、水電發電特性，水量運行平衡，水電站調節設備適應性的研究，對電網的影響的研究、控製策略的協調運行的研究。

這是三條當時在做典型天氣下的三條典型試驗曲線，晴天、晴轉多雲和多雲天氣下，下麵是光伏、中間是協調，下麵是調動下發右行的曲線，協調得比較平滑。這一條是實際運行的曲線截圖，下麵藍色是光伏、綠色是水電，上麵是調動下發和協調控製運行以後的曲線，相當地平滑和平穩。

有一些成果和大家分享一下，龍羊峽水電站是80年代建成的，常規的水電水容機能否滿足光伏電站多變的性能？依據這個項目和廠家一起進行了理論上的分析和研究試驗，提出了一些調節性的指標。龍羊峽是黃河上遊的龍頭電站，它對下遊的梯級發電和下遊綜合水的利用影響是比較大的。通過水量研究的研究，對中型電站、10兆瓦的電站，大型電站需要7.2萬方。

另外是控製策略的提出，提出建立廣電出力運行模型和協調運行數學模型，提出了控製原則和策略，和水科院一起開發了光伏發電模擬曲線，調節考核軟件、水光組合發展曲線生成軟件、編製了實驗程序和實驗方案，獲得了一些數據。

對電網的研究，旋轉備用容量方麵，研究通過測試和分析，備用容量節約了係統備用容量是光伏裝機規模的70%，是在晴天、陰天、雨天下提升了18%、9%、5%，龍羊峽水電站投產以後送出線路從來沒有達到過設計值，850兆瓦電網以後，送出線路的利用小時數提升了22.4%，通過水電互補提供了均衡優質穩定的電源。這個項目通過水科總院驗收，成果大家一流水平，投入開發建設。

第三部分是生態建設，光伏帶動生態建設，因為光伏電站占地麵積非常地大，如何高效地利用好土地，進行了兩方麵的研究。第一方麵研究是對自然生態和自然植被恢複的研究。第二個是種植高效經濟農作物的研究，光伏電站建成以後，測試風速降低了50%，蒸發量降低24%，光伏電站整個從設計規劃施工階段，不破壞高原植被為原則。電站建成以後，這邊是原始地貌，現在是組件之間的自然植被恢複成長的情況，草現在長得比較好，太高是影響組件發電，所以羊放進去進行養殖，種植格爾木的黑小麥，再種植燕麥、血菊等，現在血菊長得非常好。

下一步依據水光互補技術，全國能源局推動互補優化項目，下麵在青海、海南、海西兩個地方開展風水光互補的研究，還有光伏風電、光熱互補的研究，根據半荒漠化和荒漠化恢複植被的研究，依托兩個園區需求地麵大型光伏電站研究，協同循環發展經濟的新模式的研究。

謝謝！

（稿件根據錄音整理，尚未經本人審閱）