2022年7月8日，全球最大的水光互補(bǔ)電站——柯拉光伏電站，在四川雅礱江開(kāi)建，投資規(guī)模超53億。其建成后可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)媒超60萬(wàn)噸、減少碳排放160萬(wàn)噸，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)再加一把勁兒！
天再熱，也擋不住小編對(duì)考點(diǎn)炙熱的感知呀。
今天，我們就來(lái)聊聊有關(guān)“水光互補(bǔ)”的那些事兒~
什么是水光互補(bǔ)？
光，就是光伏電站，即太陽(yáng)能電站其中一種。水光互補(bǔ)，就是水電站和光伏電站強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，相輔相成共同組成安全穩(wěn)定的綠色能源供應(yīng)體系。把光和水混在一起，取長(zhǎng)補(bǔ)短——這種天才的創(chuàng)意，還是咱國(guó)家首創(chuàng)的。2012年，龍羊峽電站首次提出水光互補(bǔ)的概念，并創(chuàng)下了85萬(wàn)千瓦水光電站的吉尼斯紀(jì)錄。2022年，四川的柯拉光伏電站，將再次破紀(jì)錄，100萬(wàn)千瓦級(jí)別，把水光互補(bǔ)的技能在世界第一榜單里牢牢拿捏住。那么問(wèn)題來(lái)了，水光為啥要互補(bǔ)，有什么好處呢？它們是如何進(jìn)行互補(bǔ)的？以柯拉光伏電站為例，它發(fā)出來(lái)的電并沒(méi)有直接接入電網(wǎng)，而是先接到50多公里外的兩河口水電站，和水電站發(fā)出來(lái)的電混在一起，然后再接入電網(wǎng)。為何不直接發(fā)電，還要五十公里外再折騰一下呢？1、水電可以彌補(bǔ)光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性
光伏（太陽(yáng)能）發(fā)電這位高科技選手，綠色能量比較突出的同時(shí)，個(gè)性也很突出啊——??其次，很容易受到氣候影響，比如陰天、下雪、沙塵暴，都會(huì)導(dǎo)致光電出現(xiàn)波動(dòng)性。??第三，從發(fā)電量和供電功率的安全性來(lái)說(shuō)，都略有不足。因?yàn)檫@些原因，導(dǎo)致光伏發(fā)電的波動(dòng)比較大，發(fā)電曲線呈鋸齒狀。那這會(huì)有什么結(jié)果呢? 還記得小時(shí)候電燈忽明忽暗的樣子嗎？那就是電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致的。是不是像極了不肯加班的倔強(qiáng)打工人，動(dòng)不動(dòng)就有小情緒、愛(ài)請(qǐng)假…… emmmm~~既然你這么有棱有角，那就找個(gè)包容性強(qiáng)的朋友來(lái)調(diào)和一下吧。喏，這位大庫(kù)容的水電選手就不錯(cuò)，老話都說(shuō)“上善若水”嘛~柯拉光伏電站發(fā)出的電，接入兩河口水電站以后，在水電站內(nèi)進(jìn)行加工：- 利用水電機(jī)組的快速啟停的特性，對(duì)不穩(wěn)定的光電進(jìn)行小范圍補(bǔ)償，消除鋸齒，從而得到平滑的光電曲線；
- 同時(shí)，利用巨大庫(kù)容的調(diào)節(jié)性能，補(bǔ)充光伏發(fā)電的間歇（夜晚或者天氣不好罷工時(shí)），從而輸出一個(gè)穩(wěn)定、均衡的電能。
就這樣，光電利用水電消除了自身的波動(dòng)性，成為一種穩(wěn)定的電能，可以安全接入電網(wǎng)。光電終于成為更好的自己了，那水電只是綠葉還是一起升級(jí)了呢？既然是互補(bǔ)，那肯定是互相促進(jìn)、彼此共贏的合作。2、助力水電，增加整體水域的總發(fā)電量
光電得到了水電的容量支持，水電則得到了光電的電量支持，產(chǎn)生了1+1＞2的效益。在光伏發(fā)電充足的時(shí)候，水電可以少放水少發(fā)電。先將水儲(chǔ)存在水庫(kù)中，等到用電高峰期，再將這些額外儲(chǔ)存的水放出發(fā)電，以滿足高峰期的用電需求，我們把這個(gè)過(guò)程稱為“調(diào)峰”。水電這額外的調(diào)峰能力，就是得益于光電的助力。對(duì)于整個(gè)水域的水電梯級(jí)來(lái)說(shuō)，發(fā)電的總量也會(huì)增加。3、其他益處
上文提到光電到了水電站進(jìn)行補(bǔ)償后，打包由同一個(gè)線路送出到電網(wǎng)中，這其中既包含了水電、也包含光電。這就充分利用已建成的水電送出通道，解決了光電建設(shè)和電網(wǎng)規(guī)劃不匹配的問(wèn)題，降低了光電的開(kāi)發(fā)成本和周期，也加大了電力系統(tǒng)對(duì)不穩(wěn)定光電的消納能力，是一種非常有創(chuàng)意、且可靠的模式。除此之外，柯拉光伏電站還充分考慮到當(dāng)?shù)胤拍列枨?，將光伏支架增高，保障了牛羊放牧空間，光伏組件的覆蓋，還可以減少草場(chǎng)的水分蒸發(fā)，改善植被生長(zhǎng)環(huán)境。多種能源的配搭互補(bǔ)，再加上對(duì)空間的立體應(yīng)用，這些都有助于提高單位面積土地上的經(jīng)濟(jì)效益。雖然水光互補(bǔ)電站優(yōu)點(diǎn)多多，但也不能隨便建，因?yàn)樗娀パa(bǔ)發(fā)電，還需要注意以下這幾個(gè)問(wèn)題：- 處理好消納與接入系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題；
- 要注意與常規(guī)電源（火電）的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題；
- 大規(guī)模電力外送，還需重點(diǎn)保障電網(wǎng)的安穩(wěn)運(yùn)行。
總而言之，光伏發(fā)電的規(guī)模既要與水電梯級(jí)的規(guī)模和特性相匹配，也要與電網(wǎng)的輸出能力相匹配，同時(shí)還要考慮到其他常規(guī)電源的協(xié)調(diào)，才能達(dá)到最佳的互補(bǔ)效果，總的來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題。在能源開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，除了水光互補(bǔ)（水電和太陽(yáng)能發(fā)電）、還有風(fēng)光互補(bǔ)（風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電）、漁光互補(bǔ)（水下養(yǎng)殖、水上發(fā)電）、潮光互補(bǔ)（潮汐發(fā)電+太陽(yáng)能發(fā)電）、農(nóng)光互補(bǔ)（棚頂光伏+棚內(nèi)種植）等多種形式。
目前，柯拉光伏水電的發(fā)電規(guī)模是100萬(wàn)千瓦，而未來(lái)（規(guī)劃中）還將加入風(fēng)力互補(bǔ)，形成雅礱江流域水風(fēng)光互補(bǔ)的格局，計(jì)劃達(dá)到300萬(wàn)千瓦的總發(fā)電規(guī)模，預(yù)計(jì)可建成全球最大的清潔能源基地。
我國(guó)目前能源緊缺，土地資源也很緊張，在這樣的前提下，隨著雙碳目標(biāo)的推進(jìn)，清潔能源的崛起，一定會(huì)有越來(lái)越多的水光、水風(fēng)互補(bǔ)電站投入使用，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為我國(guó)大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的重要途徑。
所以，咱們今天聊的這些案例在以后的考試中也會(huì)越來(lái)越多，同學(xué)們可要做到心中有數(shù)哦~
在龍羊峽附近，考察小組參觀了世界上規(guī)模最大的“水光互補(bǔ)型”光伏電站，依坡就勢(shì)的太陽(yáng)能電池板鋪陳在20平方公里的戈壁荒灘上，蔚為壯觀。2013年建成后，該電站與龍羊峽水電站并網(wǎng)運(yùn)行。下圖為青海省局部地區(qū)等高線圖和青海湖示意圖。請(qǐng)指出當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)光伏電站的主要優(yōu)勢(shì)。
【答案】晴天多，空氣稀薄，太陽(yáng)能資源豐富：地價(jià)較低：與水電站互補(bǔ)發(fā)電，提高了供電的穩(wěn)定性；共用基礎(chǔ)設(shè)施，投資較少，運(yùn)營(yíng)成本低。
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