今年以來(lái)，以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏發(fā)電基地建設加快推進(jìn)。隨著(zhù)新能源裝機量快速攀升，電力系統的安全穩定遭遇前所未有的挑戰。尤其在西部、北部等新能源資源富集地區，清潔能源資源總量巨大但現有調節能力不足的矛盾尤為突出。

 

  風(fēng)光新能源發(fā)電具有間歇性、隨機性和波動(dòng)性特點(diǎn)。國家能源局近日發(fā)布的《新型電力系統發(fā)展藍皮書(shū)》提出，新能源占比不斷提高，快速消耗電力系統靈活調節資源，系統平衡和安全問(wèn)題更加突出。

 

  全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織駐會(huì )副主席劉澤洪表示，常規水電和抽水蓄能是較好的調節手段，但受水資源、開(kāi)發(fā)條件等限制，西北新能源富集地區極度缺水，當地開(kāi)發(fā)水電和抽蓄的規模相對有限。電化學(xué)儲能等新型儲能目前成本還較高，存在一定安全隱患，對電力系統的慣量支撐能力也不足。長(cháng)期看，現有調節手段難以滿(mǎn)足西部、北部地區遠期新能源大規模開(kāi)發(fā)的需求，需要尋找新的方式。

 

  與此同時(shí)，為解決西部地區水資源分布不均衡的問(wèn)題，社會(huì )各界對西南到西北的跨流域調水開(kāi)展了廣泛研究。中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所水資源調度研究室副主任王超介紹，目前，南水北調中、東線(xiàn)一期工程已經(jīng)建成投運，經(jīng)濟、社會(huì )和生態(tài)效益顯著(zhù)。西線(xiàn)工程如今還處在規劃論證階段，面臨巨大挑戰。如果采取自流方式，上游整體的可調水量很小，對調水規模的影響就很大。如果采取泵站提水的方式，將取水口設置到下游，雖然說(shuō)工程調水規?？梢约眲≡龃?，但又面臨提水能耗的問(wèn)題。

 

  為增加新的靈活調節資源，同時(shí)解決西部地區水資源分布不均的問(wèn)題，全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織創(chuàng )新提出新型抽水蓄能理念，并基于這一理念設計調水工程，探索利用資源優(yōu)勢同時(shí)解決“水”和“能”的問(wèn)題。

 

  新型抽水蓄能除蓄能和發(fā)電功能外，還能實(shí)現另一個(gè)重要功能——跨流域調水，相當于將抽水蓄能的“點(diǎn)”串聯(lián)進(jìn)調水工程的“線(xiàn)”，是實(shí)現水和電融合發(fā)展的綜合性水利電力工程。劉澤洪介紹，新型抽水蓄能以新能源為動(dòng)力，在水量豐沛的取水河道利用抽蓄機組將水從低位提到高位的調蓄水庫進(jìn)行蓄能；再通過(guò)沿等高線(xiàn)自然坡降的引水設施實(shí)現跨流域轉移；最后將水放入需要補水的目標流域，同時(shí)利用高差將水體勢能轉化為電能，一體化實(shí)現提水、蓄水、引水和發(fā)電，具有風(fēng)光賦能、電水協(xié)同、抽發(fā)分離、運行靈活四大特點(diǎn)。

 

  全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織提出，西部調水工程方案自西南地區的主要河流取水，年調水量400億立方米，至黃河后一部分補充黃河徑流，主要供給甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西等地用水；另一部分繼續調水至新疆，最遠到達和田，且兼顧河西走廊地區。同步建設抽蓄裝機6.5億千瓦，發(fā)電裝機1.9億千瓦。

 

  “這樣的融合工程，總體投資與單一調水工程差不多。在同樣調水能力的情況下，相當于多了一系列抽水蓄能的電站群，具備了更好的調節能力，能夠為電力系統共享一些調節能力?？傮w上來(lái)看，通過(guò)一份投資獲得兩份收益。”劉澤洪說(shuō)。

 

  從經(jīng)濟性方面看，調水成本大約為3.5元/立方米，經(jīng)濟性好。在促進(jìn)能源轉型方面，工程提水段的新型抽蓄、放水段的水電機組均為調節性電源，可為系統提供超過(guò)6.5億千瓦常規抽蓄（或新型儲能）的調節能力，滿(mǎn)足15億千瓦至20億千瓦風(fēng)光新能源靈活調節要求，有力支撐碳中和目標下西部風(fēng)光資源的規?；_(kāi)發(fā)。

 

  劉澤洪表示，實(shí)施基于新型抽蓄的西部調水新方案能夠有效消化工程施工產(chǎn)能，帶動(dòng)有效投資，拓展國家發(fā)展空間和戰略縱深，重塑西北地區生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)能源低碳轉型，具有顯著(zhù)的社會(huì )、經(jīng)濟、環(huán)境等多方面效益。

 

  王超認為，“將清潔能源規?；_(kāi)發(fā)、新型抽水蓄能與西部調水相結合，是一種全新的思路，尤其從整體來(lái)看經(jīng)濟性比較好。此外，分析西部調水工程經(jīng)濟效益的時(shí)候，不光要分析直接效益，還要更多地分析社會(huì )效益和生態(tài)效益”。（記者王軼辰）