8月的河西走廊，陽光熾烈，西風(fēng)漫卷。
記者從甘肅蘭州出發(fā)，沿著連霍高速、武金高速駛向西北，成片的光伏板、高聳的風(fēng)機(jī)目不暇接。
作為新能源開發(fā)大省，甘肅的風(fēng)能技術(shù)開發(fā)量為5.6億千瓦，位居全國第四；光伏發(fā)電技術(shù)開發(fā)量為95億千瓦，排名全國第五。優(yōu)越的資源稟賦之下，如何有序開發(fā)利用、建設(shè)新能源供給消納體系？記者沿著甘肅境內(nèi)的祁韶特高壓輸電線路一路走訪，尋找答案。
新能源從哪兒來？
追光捕風(fēng)，多能互補(bǔ)
盛夏午后，烈日當(dāng)空。位于巴丹吉林沙漠南緣的金昌市東大灘，像個(gè)燃燒正旺的火爐，烤得人皮膚生疼。
抬眼望去，數(shù)不清的光伏板在陽光照耀下更顯蔚藍(lán)，仿佛鑲嵌在白茫茫戈壁灘上的一片湖泊。這里，是金昌振新光伏發(fā)電有限公司東大灘100兆瓦光伏電站。
“這些可不是普通的光伏板，是會轉(zhuǎn)的。”電站生產(chǎn)管理工程師王成虎如數(shù)家珍，“有了它們，發(fā)電量能比同規(guī)模固定式電站提高近25%�！�
記者饒有興致地上前觀察，王成虎繼續(xù)介紹：“光伏板通過兩塊感光板實(shí)現(xiàn)東西向的對日跟蹤，自動識別太陽照射角度，然后隨之旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率最大化�！�
蹲下細(xì)看，在光伏板下還有成片的駱駝刺�！肮夥逭趽趿瞬糠株柟猓@也帶來了意外之喜——電站區(qū)域的植被較周邊戈壁灘多出10%。”王成虎說，更顯著的是經(jīng)濟(jì)效益——這座電站產(chǎn)生的綠電全部上網(wǎng)，去年發(fā)電量創(chuàng)歷史新高，達(dá)1.8億千瓦時(shí)。
“太陽落山了豈不是沒法發(fā)電了？”從光伏電站出來，記者問。
“別著急，明天要去的光熱電站正好能解答你的疑惑�！蓖械膰W(wǎng)甘肅省電力公司工作人員唐新山說。
第二天一早，從金昌出發(fā)，驅(qū)車800多公里，還沒進(jìn)入敦煌光電產(chǎn)業(yè)園，遠(yuǎn)遠(yuǎn)就看到一座巍峨挺立的吸熱塔。
走進(jìn)場區(qū)，宛若置身科幻世界：以這座260米高的吸熱塔為圓心，1.2萬塊定日鏡逐層散開，像向日葵上按層排列的一粒粒種子，其中最遠(yuǎn)的一層距離塔心1.5公里。
“這些定日鏡，每塊面積為100多平方米�！笔缀礁呖贫鼗�100兆瓦熔鹽塔式光熱電站總經(jīng)理劉福國說，“塔上的兩個(gè)儲鹽罐里有3萬噸熔鹽，可儲熱11小時(shí)，連續(xù)24小時(shí)發(fā)電。我們這座電站與一般光伏電站最大的區(qū)別，就是通過熔鹽儲存熱能，實(shí)現(xiàn)晝夜均能發(fā)電。發(fā)的電不僅可以直接上網(wǎng)，還可以儲備下來參與調(diào)峰調(diào)頻�！�
作為亞洲第一座熔鹽塔式光熱電站，自2018年底并網(wǎng)以來，電站2021年發(fā)電量突破2億千瓦時(shí)，今年預(yù)計(jì)達(dá)2.2億至2.4億千瓦時(shí)。
離開光熱電站時(shí)，西風(fēng)漸起。自電站東行280多公里，便來到玉門市玉門鎮(zhèn)三十里井子。雖然已近20時(shí)，這里的太陽仍未落山。
夕陽下，155臺風(fēng)機(jī)環(huán)抱之中，甘肅龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司玉門風(fēng)電場的控制室里，副場長任樂文正目不轉(zhuǎn)睛地盯著電腦上的主接線圖，監(jiān)測風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、功率，以及風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù)。
“截至去年底，公司總裝機(jī)容量為172.78萬千瓦�！比螛肺恼f，電場去年發(fā)電量達(dá)2.2億千瓦時(shí)，達(dá)歷史最高水平。
像這樣的電站、電場，甘肅還有不少。追光捕風(fēng)，多能互補(bǔ)，一路走一路看，當(dāng)?shù)氐男履茉垂┙o結(jié)構(gòu)愈發(fā)清晰。
截至今年6月底，甘肅新能源裝機(jī)容量達(dá)3200萬千瓦。“1至6月，新能源發(fā)電量達(dá)到260億千瓦時(shí)，同比增長16.8%。”國網(wǎng)甘肅省電力公司發(fā)展事業(yè)部副總經(jīng)理付兵彬告訴記者。
光照少風(fēng)力小時(shí)，新能源出力受限怎么辦？
增加火電水電出力，調(diào)用儲能，多元調(diào)峰保障大電網(wǎng)運(yùn)行
“超短期預(yù)測顯示，風(fēng)速將上升至每秒10米，現(xiàn)場實(shí)測風(fēng)速怎么樣？”
“每秒只有2米左右，達(dá)不到風(fēng)機(jī)啟動條件�！�
去年3月23日傍晚，國網(wǎng)甘肅省電力公司調(diào)度中心迎來一場“遭遇戰(zhàn)”：17時(shí)開始，甘肅風(fēng)電出力偏離超短期預(yù)測，開始下降；河西地區(qū)各風(fēng)電場站預(yù)測總出力579萬千瓦，實(shí)際僅有52萬千瓦。發(fā)電銳減，不僅無法滿足省內(nèi)晚高峰用電，還將減少祁韶特高壓線路送電量。
調(diào)度員隨即聯(lián)絡(luò)劉家峽水電廠、金昌電廠等省內(nèi)水電站機(jī)組、火電廠加大出力。
17時(shí)20分，通過雙邊交易，購入陜西、寧夏、青海三地電力共230萬千瓦。
17時(shí)30分，國網(wǎng)甘肅省電力公司調(diào)度中心申請國網(wǎng)西北分部調(diào)度控制中心調(diào)減直流外送100萬千瓦，國家電力調(diào)度控制中心協(xié)調(diào)國網(wǎng)華中分部調(diào)度控制中心和國網(wǎng)湖南省電力公司調(diào)度中心，同時(shí)爭取華中其他省份的電力支援。
20時(shí)，甘肅水火電出力已加至最大。
“在各方全力支援下，甘肅電網(wǎng)順利度過晚高峰�！眹W(wǎng)甘肅省電力公司調(diào)度中心副主任楊春祥說，“調(diào)度中心是電網(wǎng)的神經(jīng)中樞，調(diào)度員必須對電廠的特性、結(jié)構(gòu)非常清楚，才能及時(shí)調(diào)整應(yīng)對�！�
新能源出力有間歇性、波動性、隨機(jī)性等問題，如何解決“看天吃飯”難題？
從實(shí)踐來看，在新能源出力波動時(shí)，調(diào)度員會進(jìn)行多元調(diào)峰，采取調(diào)整水火電機(jī)組出力、調(diào)用儲能等措施，保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
火電機(jī)組，是電網(wǎng)的主要支撐電源，具有穩(wěn)定性好、調(diào)節(jié)性強(qiáng)等特點(diǎn)。光照強(qiáng)、風(fēng)力大時(shí)，火電機(jī)組少發(fā)電，讓光伏、風(fēng)電電站多發(fā)電，提高新能源利用率；反之，火電機(jī)組多發(fā)電，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定。
甘肅省首個(gè)百萬千瓦級火電項(xiàng)目——位于酒泉市瓜州縣的常樂電廠1、2號機(jī)組，是祁韶特高壓線路輸電工程的唯一配套調(diào)峰電源，也是我國西北地區(qū)總裝機(jī)容量最大、設(shè)備技術(shù)最先進(jìn)的火力發(fā)電機(jī)組。
“2021年，祁韶特高壓線路送華中地區(qū)電量為266.68億千瓦時(shí)，其中常樂電廠發(fā)電量107億千瓦時(shí)，配套送出新能源69.54億千瓦時(shí)，均創(chuàng)歷史新高�！背冯姀S總經(jīng)理馬軍說，“目前，3、4號機(jī)組主體框架工程已經(jīng)完工，預(yù)計(jì)明年底投運(yùn)。4臺機(jī)組全部建成后，每年可外送河西地區(qū)400億千瓦時(shí)電能，其中新能源將達(dá)160億千瓦時(shí)�！�
另一邊，我國自行勘測設(shè)計(jì)、制造安裝、調(diào)試管理的第一座百萬千瓦級大型水電站——位于臨夏回族自治州永靖縣的劉家峽水電廠在調(diào)峰上也出力不少。“近年來，我們不斷優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式和檢修策略，大力開展老舊設(shè)備改造和技術(shù)升級，發(fā)揮水電機(jī)組調(diào)節(jié)靈活的特點(diǎn)，深度參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻�！眹W(wǎng)甘肅劉家峽水電廠廠長付廷勤說，電廠2021年精準(zhǔn)完成開、停機(jī)操作4515次，同比增加2000多次。
多元調(diào)峰，建設(shè)多種類儲能項(xiàng)目也是近年來的趨勢之一。
在瓜州縣雙塔光伏園區(qū)，99臺集裝箱依次排列，仿佛一個(gè)小型碼頭。“每臺集裝箱，都是一個(gè)大號的‘充電寶’。箱內(nèi)總計(jì)安裝了6.5萬塊磷酸鐵鋰電池，最大儲能容量達(dá)240兆瓦時(shí)�！敝心懿悸〖獌δ茈娬菊鹃L楊學(xué)虎說，項(xiàng)目2018年底開建時(shí)，是全國規(guī)模最大的電網(wǎng)側(cè)儲能項(xiàng)目，去年上網(wǎng)電量約6000萬千瓦時(shí)�！皟δ茈娬�，既可作為獨(dú)立電站參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，也可幫助新能源發(fā)電企業(yè)代為儲能，還可以作為用戶側(cè)的備用電源�！�
據(jù)介紹，新能源發(fā)電企業(yè)電量富余并且無法上網(wǎng)時(shí)，可以在儲能電站存儲；新能源出力下降時(shí)，儲能電站“放電”上網(wǎng)。用電池儲能，功率和能量可根據(jù)需求靈活配置，而且響應(yīng)速度快，不受地理等條件限制�！拔覀円雅c6家新能源企業(yè)簽訂充放電協(xié)議，從去年1月至今年6月底，增發(fā)新能源電量8918萬千瓦時(shí)。”楊學(xué)虎說。
光照多風(fēng)力大時(shí)，新能源無法就地消納怎么辦？
建設(shè)特高壓外送通道，完善綠電交易機(jī)制
“電站2013年并網(wǎng)，沒想到第二年限電率就接近50%。之后3年里，限電率一直在35%上下�！北M管已是好幾年前，任樂文說起來還是忍不住心疼。
據(jù)了解，2016年，甘肅新能源利用率不如人意，一度成為全國棄風(fēng)棄光最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，曾被國家能源局列入風(fēng)電開發(fā)建設(shè)紅色預(yù)警區(qū)域。“原因是多方面的，省內(nèi)無法就地消納，想外送，但新能源裝機(jī)速度遠(yuǎn)快于外送通道建設(shè)速度，調(diào)峰能力也沒跟上�！币晃粯I(yè)內(nèi)人士告訴記者。
找準(zhǔn)了“病根”，當(dāng)?shù)亍皩ΠY下藥”。2017年4月，《甘肅省新能源消納實(shí)施方案》出臺，提出建立新能源優(yōu)先發(fā)電調(diào)度機(jī)制，盡可能為新能源發(fā)電預(yù)留空間；同時(shí)擴(kuò)大新能源直購電交易規(guī)模，促進(jìn)新能源多發(fā)滿發(fā)。
在所有措施當(dāng)中，增加外送是治本之策。如今落地情況如何？
從祁韶特高壓線路起點(diǎn)出發(fā)，至武威市古浪縣黃花灘鎮(zhèn)515公里的線路，是甘肅送變電公司酒泉輸電運(yùn)檢中心主任范祥智團(tuán)隊(duì)的管護(hù)范圍。設(shè)定航線、輸入坐標(biāo)，一架無人機(jī)從酒泉輸電運(yùn)檢中心的自動機(jī)場騰空而起，向著祁韶特高壓線路392號塔飛去。短短幾分鐘，無人機(jī)就從電塔的“四面八方”采集了30多張照片。
“除了這樣的自動化巡檢，我們還會現(xiàn)場巡檢，全力保障祁韶特高壓線路安全穩(wěn)定。”范祥智說。
2017年6月，我國首條大規(guī)模輸送新能源的特高壓工程祁韶特高壓線路建成投運(yùn)后穩(wěn)定運(yùn)行，極大緩解了當(dāng)?shù)氐南{難題。
“最近兩年，發(fā)的電已經(jīng)全部上網(wǎng)了。去年，我們的發(fā)電量是2014年的兩倍！”任樂文明顯地感覺到了變化，“新能源利用率上來了，我上班的心情都更好了�！�
甘肅電力交易中心的數(shù)據(jù)印證了任樂文的感受——
2016年，甘肅外送電總量為156.02億千瓦時(shí)，其中新能源66.23億千瓦時(shí)；2021年，全省外送電總量為517.55億千瓦時(shí)，其中新能源174.53億千瓦時(shí)。5年來，通過祁韶特高壓線路，甘肅累計(jì)外送電量883.96億千瓦時(shí)，其中新能源達(dá)291.38億千瓦時(shí)。目前，除了祁韶特高壓線路，甘肅省還在積極推動建設(shè)“隴電入魯”“隴電入浙”等工程，進(jìn)一步提升跨區(qū)跨省輸電能力。
穩(wěn)定運(yùn)行的特高壓是外送新能源電力的物質(zhì)保障，與此同時(shí)，健全的綠電交易機(jī)制、功能完備的市場體系也不可或缺。
近年來，甘肅全力推進(jìn)電力市場建設(shè)。作為全國首批電力現(xiàn)貨市場試點(diǎn)建設(shè)省份，甘肅率先實(shí)現(xiàn)“雙邊”電力現(xiàn)貨市場不間斷運(yùn)行。2021年，市場化交易電量達(dá)680億千瓦時(shí)、同比增長14.4%，占比達(dá)62.5%。
“我們大力開拓省外市場，以火電與新能源打捆模式提高甘肅電力的競爭優(yōu)勢�！备拭C電力交易中心交易部主任李娟說。截至目前，甘肅電力已經(jīng)送達(dá)21個(gè)省份，累計(jì)外送電量超過2100億千瓦時(shí)。
除了增加外送，到2021年底，當(dāng)?shù)乩塾?jì)消納新能源電量超過1900億千瓦時(shí)，利用率由2016年的60.3%提升至2021年的96.8%，增幅位居全國前列。
根據(jù)《甘肅省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，甘肅風(fēng)光新能源總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到8122萬千瓦。對此，不少受訪人士表示，應(yīng)持續(xù)統(tǒng)籌推進(jìn)清潔能源、調(diào)峰電源、外送通道等重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，構(gòu)建安全高效的新能源供給消納體系，促進(jìn)新能源高質(zhì)量開發(fā)利用，提升供應(yīng)保障能力。
“這么好的風(fēng)光資源，就得用好了！”漫天晚霞映襯之下，155臺風(fēng)機(jī)迎風(fēng)矗立，勻速轉(zhuǎn)動。望著這幅壯闊而美麗的畫面，任樂文信心滿滿。