“雙碳”目標(biāo)下大力推進(jìn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的現(xiàn)狀與對(duì)策建議

“雙碳”目標(biāo)下大力推進(jìn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的現(xiàn)狀與對(duì)策建議

Current status and recommendations of promoting integrated development of water, wind, solar and storage energy under the “dual carbon” goal

矯勇

（中國(guó)大壩工程學(xué)會(huì)，100038，北京）

摘要：大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的首要選擇。風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電具有明顯的間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性，大幅度提升電網(wǎng)調(diào)控能力是保障可再生能源快速增長(zhǎng)的必要條件。水電具有調(diào)峰和儲(chǔ)能兩大重要特性，“雙碳”目標(biāo)下，需大力推進(jìn)常規(guī)水電發(fā)展，充分發(fā)揮其對(duì)水能的調(diào)蓄功能和對(duì)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)功能。在介紹水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展基本概念基礎(chǔ)上，梳理了我國(guó)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展在黃河流域上游青海省的實(shí)踐案例，以及我國(guó)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的潛力與優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前我國(guó)發(fā)展水風(fēng)光儲(chǔ)一體化仍存在一些挑戰(zhàn)：現(xiàn)有水電作為容量支撐的裝機(jī)規(guī)模仍顯不足，缺乏各種發(fā)電方式的統(tǒng)籌規(guī)劃和利益統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，推動(dòng)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的體制機(jī)制不夠健全。據(jù)此提出科學(xué)推進(jìn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的建議，包括：進(jìn)一步加大水電開(kāi)發(fā)力度，推進(jìn)水電功能定位由電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變，健全水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展體制機(jī)制，推進(jìn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：水風(fēng)光儲(chǔ)一體化；水電；風(fēng)電；太陽(yáng)能；“雙碳”

作者簡(jiǎn)介：矯勇，理事長(zhǎng)，水利部原副部長(zhǎng)，正高級(jí)工程師。

DOI：10.3969/j.issn.1000-1123.2025.04.001

我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和（以下簡(jiǎn)稱“雙碳”目標(biāo)），是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國(guó)內(nèi)國(guó)際兩個(gè)大局作出的重大戰(zhàn)略決策，也是我國(guó)貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。黨的二十大報(bào)告提出，推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和要立足我國(guó)能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，深入推進(jìn)能源革命，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)下新能源發(fā)展面臨的形勢(shì)及水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展現(xiàn)狀、制約因素等進(jìn)行分析，對(duì)科學(xué)推進(jìn)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展提出意見(jiàn)和建議。

“雙碳”目標(biāo)對(duì)可再生能源發(fā)展的新要求

我國(guó)目前是世界上最大的碳排放國(guó)。據(jù)相關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，到2030年我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)時(shí)，我國(guó)溫室氣體排放量約為120億t，碳匯潛力約為12億t，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和必將是一項(xiàng)極為艱巨的任務(wù)。因此，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》（國(guó)發(fā)〔2021〕23號(hào)）提出重點(diǎn)實(shí)施能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)、節(jié)能降碳增效行動(dòng)、工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰行動(dòng)、城鄉(xiāng)建設(shè)碳達(dá)峰行動(dòng)、交通運(yùn)輸綠色低碳行動(dòng)等十大行動(dòng)，作為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重大舉措。優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重中之重。

1.大力推動(dòng)可再生能源發(fā)展是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的首要選擇

能源是碳排放的最主要來(lái)源。國(guó)際上普遍認(rèn)為，調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，大幅度削減煤炭和石油等化石能源消費(fèi)量，不斷提高水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等清潔能源的發(fā)電占比，并最終實(shí)現(xiàn)以清潔能源為主導(dǎo)的能源體系，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的基本路徑。國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的《全球能源行業(yè)2050凈零排放路線圖》指出，電能將是能源消耗總量的主體，2050年總發(fā)電量將超過(guò)當(dāng)前的2.5倍，其中90%的發(fā)電量來(lái)自可再生能源。《bp世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2022》也指出，當(dāng)前全球一次能源消費(fèi)中化石能源占比高達(dá)80%，按照2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放目標(biāo)，包含風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿仍趦?nèi)的可再生能源在一次能源消費(fèi)中的占比需要大幅度提升，由當(dāng)前的10%增至2050年的65%。我國(guó)能源以煤炭等化石能源為主，截至2020年，化石能源在我國(guó)一次能源中占比仍高達(dá)84.1%。因此，實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)，首先要優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生能源，逐步擺脫對(duì)化石能源的依賴，到2060年使我國(guó)化石能源消費(fèi)占比由目前的84%左右降至20%以下。這是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的首要選擇。

2.大幅度提升電網(wǎng)調(diào)控能力是保障可再生能源快速增長(zhǎng)的必要條件

《全球能源行業(yè)2050凈零排放路線圖》指出，2050年風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量將占全球發(fā)電量的近70%。太陽(yáng)能發(fā)電的裝機(jī)容量將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加19倍，風(fēng)能裝機(jī)容量增加10倍。根據(jù)《2050年世界與中國(guó)能源展望（2020版）》，預(yù)計(jì)到2035年和2050年，我國(guó)風(fēng)能和太陽(yáng)能總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到19億kW和35億kW；到2060年，我國(guó)風(fēng)能和太陽(yáng)能總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到60億kW。由于風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電具有明顯的間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性，隨著其高比例快速發(fā)展，大規(guī)模并網(wǎng)帶來(lái)的新能源消納問(wèn)題對(duì)靈活調(diào)節(jié)電源提出了更高的需求。歐美國(guó)家多以油/氣機(jī)組和抽水蓄能電站作為調(diào)節(jié)電源，靈活性電源占比相對(duì)較高，如美國(guó)、西班牙、德國(guó)的靈活性電源占比分別為49%、34%、18%。我國(guó)靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比不到6%，尤其是在新能源富集的三北地區(qū)，風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別占全國(guó)的72%、61%，但靈活調(diào)節(jié)電源不足3%。作為靈活調(diào)節(jié)電源的抽水蓄能，在我國(guó)發(fā)展總體滯后，截至2021年，總裝機(jī)容量為3640萬(wàn)kW，僅占電力總裝機(jī)容量的1.5%。為了克服這一短板，國(guó)家推出《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，規(guī)劃到2030年投產(chǎn)抽水蓄能電站總規(guī)模1.2億kW左右，但仍只占2030年預(yù)測(cè)電力總裝機(jī)的3%左右，難以滿足龐大電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的需求。為了進(jìn)一步提升電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力，我國(guó)電力行業(yè)從“十一五”時(shí)期開(kāi)始推進(jìn)煤電機(jī)組節(jié)能降耗和靈活性改造，截至2021年年底，煤電靈活性改造已完成1億kW，改造規(guī)模為煤電總裝機(jī)的7.7%。但是，進(jìn)一步提高燃煤機(jī)組深度調(diào)峰能力成本高、難度大，機(jī)組頻繁啟停效率低，且無(wú)法解決碳排放問(wèn)題，難以作為主力靈活調(diào)節(jié)電源優(yōu)先發(fā)展。因此，在化學(xué)儲(chǔ)能沒(méi)有取得重大突破之前，我國(guó)不僅仍需要在2030年的規(guī)模之上進(jìn)一步擴(kuò)大抽水蓄能電站裝機(jī)規(guī)模，而且要充分利用我國(guó)水能資源豐富的優(yōu)勢(shì)，探索大規(guī)模利用常規(guī)水電站更好參與調(diào)節(jié)的新途徑。

3.“雙碳”目標(biāo)對(duì)水電發(fā)展和功能定位提出新要求

水電是技術(shù)最成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、可大規(guī)模開(kāi)發(fā)的清潔可再生能源，具有調(diào)峰和儲(chǔ)能兩大重要特性，優(yōu)先大力開(kāi)發(fā)水電一直是國(guó)際共識(shí)。國(guó)際大壩委員會(huì)（ICOLD）指出，世界上100多個(gè)國(guó)家明確將繼續(xù)發(fā)展水電，大部分發(fā)展中國(guó)家將水資源和水電開(kāi)發(fā)列入優(yōu)先發(fā)展任務(wù)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)再生能源咨詢機(jī)構(gòu)21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)（REN21）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2019年年底，全球可再生能源總裝機(jī)容量25.88億kW，水電占比為44.4%，在各類可再生能源中占比最大。作為可再生能源的重要組成部分，水電不僅獨(dú)立貢獻(xiàn)可再生能源的最大份額，而且還將為風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電提供巨大的調(diào)節(jié)功能。國(guó)際能源署（IEA）在《2022年世界能源展望》中指出，水電到2030年之前不僅仍將保持可再生能源發(fā)電量的領(lǐng)先地位，而且有助于平衡、穩(wěn)定電力系統(tǒng)，以容納電網(wǎng)中快速增長(zhǎng)的風(fēng)能和太陽(yáng)能。該報(bào)告還預(yù)測(cè)，全球?qū)崿F(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)，水電裝機(jī)容量應(yīng)在當(dāng)前基礎(chǔ)上再翻一番，增至26億kW，進(jìn)一步發(fā)揮水力發(fā)電和調(diào)節(jié)電網(wǎng)兩大功能。但是，近幾年由于我國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量迅猛增長(zhǎng)，我國(guó)水電在可再生能源中的占比持續(xù)下降，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，2023年年底水電裝機(jī)容量占可再生能源裝機(jī)容量比例降為28.6%。按照目前的發(fā)展速度，我國(guó)水電難以在可再生能源發(fā)電占比中保持領(lǐng)先地位，水電的電網(wǎng)調(diào)節(jié)功能必然受限，因此要破除水電發(fā)展制約，大幅度提升其電網(wǎng)調(diào)節(jié)功能。

目前一般認(rèn)為水電調(diào)節(jié)風(fēng)能、太陽(yáng)能電源的比例為1:2～1:4。如按照1:4的配比估算，我國(guó)2050年和2060年風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)需要的調(diào)蓄能力約為9億kW和15億kW。根據(jù)資源普查，我國(guó)抽水蓄能經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)總量約為3億kW，在全部開(kāi)發(fā)的情況下，我國(guó)抽水蓄能電站和煤電靈活性改造仍無(wú)法滿足風(fēng)能、太陽(yáng)能大規(guī)模發(fā)展對(duì)調(diào)節(jié)電源的需求。目前我國(guó)水電開(kāi)發(fā)總體程度不足水能理論蘊(yùn)藏量的52%，開(kāi)發(fā)潛力仍然較大。同時(shí)，當(dāng)前水電的功能是基于沒(méi)有大規(guī)模清潔能源發(fā)電的傳統(tǒng)意義下的功能，以提供電量為主。服務(wù)于“雙碳”目標(biāo)，則要充分發(fā)揮水電的調(diào)蓄功能，為以清潔能源發(fā)電為主的新型電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供保障。這就需要加快開(kāi)發(fā)新水電，同時(shí)對(duì)具有調(diào)蓄能力的水電站擴(kuò)大裝機(jī)容量、增設(shè)壩下抽水設(shè)施等。因此，大力推進(jìn)常規(guī)水電發(fā)展，充分發(fā)揮其對(duì)水能的調(diào)蓄功能和對(duì)電網(wǎng)的調(diào)節(jié)功能，是水電發(fā)展在“雙碳”目標(biāo)下的新使命。

水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展?fàn)顩r

面對(duì)全世界風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)大幅度增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，為了保障對(duì)新能源電力的最大消納程度和電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，世界各國(guó)根據(jù)能源資源條件，選擇靈活多樣的調(diào)節(jié)電源開(kāi)發(fā)方式。美國(guó)天然氣資源豐富、管網(wǎng)發(fā)達(dá)，重點(diǎn)發(fā)展燃?xì)怆娬咀鳛檎{(diào)峰調(diào)頻電源。日本依靠豐富降雨和地形特點(diǎn)，重點(diǎn)發(fā)展抽水蓄能電站作為調(diào)峰調(diào)頻電源，抽水蓄能裝機(jī)在電網(wǎng)總裝機(jī)中的占比超過(guò)10%，為世界之最。我國(guó)能源以煤炭為主，油氣資源貧乏，而水能資源蘊(yùn)藏量居世界第一，利用水庫(kù)水電站可蓄能、穩(wěn)定性強(qiáng)、可靈活發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，可與豐富的風(fēng)光發(fā)電資源形成互補(bǔ)，構(gòu)成穩(wěn)定的水風(fēng)光一體化上網(wǎng)電源。為此，應(yīng)大力推動(dòng)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展，為“雙碳”目標(biāo)下構(gòu)建以風(fēng)能、太陽(yáng)能為主體的新型電力系統(tǒng)提供發(fā)展思路和解決方案。

1.水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的基本概念

水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展是充分考慮水、風(fēng)、光、儲(chǔ)的特色特點(diǎn)，在抽水蓄能和風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電相互調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮已建、待建水庫(kù)水電站的調(diào)節(jié)性能和水電機(jī)組啟停方便、調(diào)節(jié)迅速的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)以流域或區(qū)域?yàn)閱卧哪茉慈诤蟽?yōu)化配置，將原本不穩(wěn)定的鋸齒型風(fēng)能和太陽(yáng)能調(diào)節(jié)為平滑穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電能，如下圖所示。新的水風(fēng)光儲(chǔ)一體化模式可以進(jìn)一步提高風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的電能質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，最大程度地利用水風(fēng)光資源，并能為電網(wǎng)提供100%清潔零碳電力，從而有效推進(jìn)風(fēng)光能源的開(kāi)發(fā)和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

水風(fēng)光儲(chǔ)一體化運(yùn)行示意圖

2.我國(guó)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展實(shí)踐

我國(guó)大規(guī)模水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展起步于黃河流域上游青海省。為了拓展清潔能源發(fā)展新模式，為流域、區(qū)域水電集群與大規(guī)模光伏項(xiàng)目共同開(kāi)發(fā)建設(shè)提供支撐，黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限公司聯(lián)合相關(guān)設(shè)計(jì)、科研單位，依托黃河上游龍羊峽大型水電站，按照產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的方式，創(chuàng)新性開(kāi)展了水光互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究。參與水光互補(bǔ)科學(xué)實(shí)踐的光伏電站位于青海省海南藏族自治州共和縣光伏發(fā)電園區(qū)內(nèi)，距龍羊峽水電站直線距離約30km，光伏電站裝機(jī)容量85萬(wàn)kW，以一回330kV線路送入裝機(jī)容量128萬(wàn)kW的龍羊峽水電站，并通過(guò)龍羊峽水庫(kù)調(diào)節(jié)對(duì)光伏電站進(jìn)行補(bǔ)償，最終光伏電站與龍羊峽水電站以兩個(gè)電源互補(bǔ)組合后的電力電量，利用龍羊峽水電站已建的送出通道送入電網(wǎng)，向中東部地區(qū)提供大量清潔能源電力。在這項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐中，產(chǎn)學(xué)研單位聯(lián)合研究確定了水光互補(bǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行控制方式及調(diào)節(jié)原則，自主開(kāi)發(fā)了國(guó)際首套水光互補(bǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，優(yōu)化了水光互補(bǔ)的控制方式，將原本不穩(wěn)定的鋸齒型光伏電源通過(guò)水電調(diào)節(jié)為平滑穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電能，提高了光伏發(fā)電電能質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了最大程度利用太陽(yáng)能和水能資源的目的，成功解決了光伏發(fā)電的安全并網(wǎng)問(wèn)題。實(shí)踐證明，通過(guò)龍羊峽水電站強(qiáng)大的水庫(kù)調(diào)蓄能力推動(dòng)水光互補(bǔ)，在龍羊峽水電站不減少機(jī)組利用小時(shí)數(shù)的前提下，大幅度提升了光伏發(fā)電送出能力，送出線路的年利用小時(shí)數(shù)由4621h提高到5019h。水光互補(bǔ)后，光伏電站一年可發(fā)電14.94億kW·h，相當(dāng)于一年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤46.46萬(wàn)t，減少二氧化碳排放122.66萬(wàn)t、二氧化硫排放4.5萬(wàn)t、氮氧化合物排放2.25萬(wàn)t，經(jīng)濟(jì)和減排效益十分顯著。

在龍羊峽水光互補(bǔ)開(kāi)發(fā)實(shí)踐基礎(chǔ)上，在青海省政府的推動(dòng)下，有關(guān)能源企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)啟動(dòng)了水風(fēng)光多能互補(bǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行研究，推進(jìn)青海省海南藏族自治州千萬(wàn)千瓦級(jí)水風(fēng)光多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程建設(shè)，項(xiàng)目總規(guī)劃規(guī)模1016萬(wàn)kW，其中水電416萬(wàn)kW，光伏發(fā)電400萬(wàn)kW，風(fēng)電200萬(wàn)kW。在光伏、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，利用黃河上游水電站水庫(kù)群強(qiáng)大的調(diào)蓄和調(diào)節(jié)能力，對(duì)新能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性等進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)不同能源的特性，采用水庫(kù)儲(chǔ)能、錯(cuò)峰發(fā)電、平衡出力等方式完成各能源互補(bǔ)運(yùn)行、聯(lián)合發(fā)電，為電網(wǎng)提供更優(yōu)質(zhì)更穩(wěn)定的電源。此外，雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司、大渡河流域水電開(kāi)發(fā)有限公司等電力企業(yè)規(guī)劃并啟動(dòng)了兩河口-柯拉、雅安等水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展項(xiàng)目。在大量實(shí)踐基礎(chǔ)上，《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出要推動(dòng)西南地區(qū)水電與風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電協(xié)同互補(bǔ)，水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展越來(lái)越被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是提高新能源電力上網(wǎng)質(zhì)量、提升消納水平的重要途徑。

3.水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的潛力與優(yōu)勢(shì)

實(shí)踐證明，發(fā)展水風(fēng)光儲(chǔ)一體化是有效提升我國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源消納水平的重要途徑，具有顯著的發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢(shì)。

一是我國(guó)水能資源豐富，理論蘊(yùn)藏量達(dá)6.94億kW，位居世界第一，主要集中在中西部地區(qū)，抽水蓄能電站裝機(jī)潛力可達(dá)3億kW；我國(guó)已建大中型水庫(kù)5066座，總庫(kù)容達(dá)9287億m3。豐富的水能資源和龐大的水庫(kù)群將為水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展奠定強(qiáng)大的調(diào)節(jié)基礎(chǔ)。

二是我國(guó)水、風(fēng)、光資源均集中在西部地區(qū)，三種資源區(qū)域契合度高，有利于統(tǒng)籌開(kāi)發(fā)電力輸送端的風(fēng)能、太陽(yáng)能資源?？梢劳形鞑砍Ｒ?guī)水電和抽水蓄能電站對(duì)系統(tǒng)的強(qiáng)大調(diào)節(jié)作用，大力推進(jìn)流域、區(qū)域內(nèi)更大規(guī)模的風(fēng)光能源開(kāi)發(fā)。

三是西部水風(fēng)光儲(chǔ)龐大的組合電源可向電網(wǎng)輸出穩(wěn)定電力，有利于提高送端電網(wǎng)、受端電網(wǎng)電力電量保障能力。通過(guò)能量時(shí)移、平滑出力、調(diào)劑余缺，提升電力系統(tǒng)在時(shí)間維度上對(duì)電能的優(yōu)化配置能力，解決運(yùn)行中可能出現(xiàn)的供需錯(cuò)位、電力輸出不穩(wěn)定等問(wèn)題。

四是中西部地區(qū)水庫(kù)水電站居多，可利用水庫(kù)對(duì)水能的調(diào)蓄功能，促進(jìn)存量電源進(jìn)一步釋放調(diào)峰資源，促進(jìn)不同電源項(xiàng)目間調(diào)度扁平化以及電網(wǎng)與網(wǎng)源運(yùn)行集約化，有利于構(gòu)建以風(fēng)光為主體的新型電力系統(tǒng)。

存在的問(wèn)題

1.現(xiàn)有水電作為容量支撐的裝機(jī)規(guī)模仍顯不足

我國(guó)2060年風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電的總裝機(jī)規(guī)模所需要的調(diào)蓄能力將高達(dá)15億kW。即便充分利用抽水蓄能3億kW的潛能，尚有12億kW的調(diào)蓄容量差距?？紤]到煤電機(jī)組靈活性改造的成本及二氧化碳排放問(wèn)題，彌補(bǔ)以風(fēng)光為主體的新型電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)蓄能力仍然要依靠水電。截至2023年我國(guó)常規(guī)水電裝機(jī)容量達(dá)3.69億kW，但相對(duì)于我國(guó)水能蘊(yùn)藏量，開(kāi)發(fā)水平仍顯不足。尤其是需調(diào)整水電定位，在充分發(fā)揮其在電網(wǎng)中的調(diào)節(jié)功能后，需要在加快開(kāi)發(fā)已納入規(guī)劃的水電站基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)蓄功能強(qiáng)的水電站按照電網(wǎng)調(diào)峰要求擴(kuò)大裝機(jī)，增加調(diào)節(jié)容量。只有大力發(fā)展常規(guī)水電，并與抽水蓄能電站、化學(xué)儲(chǔ)能站網(wǎng)等儲(chǔ)能調(diào)蓄形式融合，才能滿足“雙碳”目標(biāo)下大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的需求。

2.各種發(fā)電方式的統(tǒng)籌規(guī)劃和利益協(xié)調(diào)機(jī)制尚待建立

我國(guó)水電開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期堅(jiān)持“一個(gè)流域一個(gè)公司”的建設(shè)管理體制，形成以流域?yàn)閱卧乃婇_(kāi)發(fā)基地。但隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能跨越式發(fā)展，流域內(nèi)水電和風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電形成多個(gè)開(kāi)發(fā)主體，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)機(jī)制和利益協(xié)調(diào)機(jī)制。水風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電可減少新能源直接并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的影響，但水電站功能由獨(dú)立發(fā)電電源向容量調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)變會(huì)對(duì)水電機(jī)組的運(yùn)行方式帶來(lái)巨大影響，尤其是調(diào)節(jié)能力低的水電站工程年利用小時(shí)數(shù)可能大幅度減少，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)受到影響。因此，需要關(guān)注流域水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的統(tǒng)一規(guī)劃和各種發(fā)電方式的效益協(xié)調(diào)，充分調(diào)動(dòng)蓄能水電站的積極性，科學(xué)制定水風(fēng)光儲(chǔ)一體化開(kāi)發(fā)政策，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)清潔能源基地內(nèi)水電、風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能電站之間的合理權(quán)益。

3.推動(dòng)水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的體制機(jī)制不夠健全

水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展是一種新的電力發(fā)展模式。但是，我國(guó)電力運(yùn)行調(diào)度很大程度上仍然延續(xù)傳統(tǒng)計(jì)劃方式，各類能源發(fā)電年運(yùn)行小時(shí)數(shù)主要依據(jù)年發(fā)電計(jì)劃確定，甚至對(duì)每一臺(tái)機(jī)組下達(dá)發(fā)電量計(jì)劃，并且采用固定價(jià)格的定價(jià)模式。這種傳統(tǒng)的電力運(yùn)行調(diào)度方式總體上不適合新能源波動(dòng)性特點(diǎn)和水風(fēng)光儲(chǔ)一體化的發(fā)電模式，缺乏體制機(jī)制上的激勵(lì)作用，急需建立包括一體化投資建設(shè)、一體化調(diào)度運(yùn)行、一體化電力外送、一體化參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)等的一體化協(xié)調(diào)機(jī)制。

意見(jiàn)與建議

1.進(jìn)一步加大水電開(kāi)發(fā)力度

全球經(jīng)驗(yàn)表明，充分開(kāi)發(fā)水電是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。發(fā)達(dá)國(guó)家大江大河的水能資源早在20世紀(jì)六七十年代就基本開(kāi)發(fā)完，我國(guó)水電開(kāi)發(fā)建設(shè)雖然取得了突出的成就，但還有應(yīng)開(kāi)發(fā)而未開(kāi)發(fā)的江河。水電可以作為風(fēng)能、太陽(yáng)能大規(guī)模發(fā)展的重要支撐，水電調(diào)節(jié)可使風(fēng)能、太陽(yáng)能變成穩(wěn)定可控的優(yōu)質(zhì)能源。我國(guó)是世界上水能資源最富集的國(guó)家，目前常規(guī)水電的開(kāi)發(fā)程度、抽水蓄能電站裝機(jī)容量在電網(wǎng)中的占比均與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距，滯后于我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的需求。當(dāng)前，在大力推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè)的基礎(chǔ)上，仍需要加快開(kāi)發(fā)常規(guī)水電。一方面，加大規(guī)劃內(nèi)水電站開(kāi)發(fā)力度，如金沙江上游、瀾滄江上游水電站等；前一時(shí)期一些有爭(zhēng)議的流域水電開(kāi)發(fā)和龍頭水電站，如怒江水電開(kāi)發(fā)、金沙江龍盤(pán)水電站、黃河大柳湖水利樞紐等，也可在“雙碳”目標(biāo)下補(bǔ)充論證，增加新的定位功能，爭(zhēng)取早日開(kāi)發(fā)建設(shè)。另一方面，已建水電站擴(kuò)大裝機(jī)容量因其征地和移民安置費(fèi)用低、投資省、工期短，蓄能和調(diào)節(jié)十分靈活，應(yīng)當(dāng)從水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展的角度出發(fā)，研究水電站轉(zhuǎn)變功能后的擴(kuò)容方案，并把流域已建水電站擴(kuò)容放在水電建設(shè)的優(yōu)先位置。

2.推進(jìn)水電功能定位由電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變

隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能快速發(fā)展及其在電力結(jié)構(gòu)中占比不斷上升，靈活調(diào)節(jié)電源存在巨大缺口，對(duì)電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性形成重大挑戰(zhàn)。我國(guó)水能資源豐富，水庫(kù)水電站數(shù)量多、調(diào)蓄潛力大、調(diào)度靈活，水電必將成為以風(fēng)光為主體的新型電力系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)電源。因此建議經(jīng)過(guò)論證，調(diào)整常規(guī)水電功能定位，由傳統(tǒng)的電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變，由獨(dú)立發(fā)電主體向新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)主體轉(zhuǎn)變。在充分發(fā)揮既有流域水電基地調(diào)節(jié)能力基礎(chǔ)上，對(duì)具有調(diào)節(jié)庫(kù)容的水電站進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)組、增大容量、提高調(diào)節(jié)能力，同時(shí)合理布局配套的抽水蓄能電站，深度提升流域水電調(diào)節(jié)能力。

3.健全水風(fēng)光儲(chǔ)一體化發(fā)展體制機(jī)制

“雙碳”目標(biāo)下的能源轉(zhuǎn)型是全局性的復(fù)雜系統(tǒng)工程，要循序漸進(jìn)，先立后破，在新能源體系建設(shè)中，把水風(fēng)光儲(chǔ)一體化開(kāi)發(fā)理念和技術(shù)路線上升為國(guó)家戰(zhàn)略和行業(yè)要求。建議在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)上，探索創(chuàng)新水風(fēng)光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目開(kāi)發(fā)權(quán)的配置模式，深入研究?jī)r(jià)格、稅收、補(bǔ)償?shù)壤婀蚕頇C(jī)制，在充分調(diào)動(dòng)各方面積極性的基礎(chǔ)上，保障成本合理分?jǐn)偤突厥铡?/strong>