以创新探路 电站“巨无霸”的光伏经

“世界光伏看中国，中国光伏看青海，青海光伏看黄河”。2018年6月24日，黄河水电水光风多能互补100万千瓦集成优化示范工程成功并网，26日黄河水电实证基地2万千瓦储能项目顺利并网发电。至此，黄河水电光伏装机容量已达388万千瓦，成为名副其实的巨无霸。

自1999年成立以来，黄河水电扎根青海，始终致力于清洁能源的发展。在青洽会期间，适逢青海开展“绿电9日”——清洁能源在身边主题活动，6月20日0时至28日24时，青海全省将连续9天216小时使用清洁能源供电，实现用电零排放。这其中，由黄河上游水电提供的清洁能源供电量预计达到14.5亿千瓦时，占全省供电量的75%左右。

光伏先进技术的聚集地

青海，是我国能源大省之一。截至2017年底，青海可再生能源装机比重和发电量居全国前列，太阳能发电量居全国第一，集中式光伏电站的装机容量居全国第二。这里不仅是三江的发源地，更是我国光伏先进技术的集中营。

在青海共和县，坐落着全球最大的具备实验功能的百兆瓦太阳能发电实证基地。该基地由黄河水电承担，总容量为143兆瓦，由6个试验区，设两座35千伏汇集站，将试验区发出的电能进行汇集后经35千伏架空线接入已建设的330千伏升压站。

作为目前国际上光伏组件种类及系统运行方式最全、容量最大的实证性研究基地，这里26种类型规格的组件对比区、21种类型规格的逆变器对比区、17种型式的支架对比区，30种设计理念的设计对比区，15种新设备和30种新材料的综合对比区，4种电池的储能对比区。

在这里可将诸多的光伏设计理念、设计方案进行对比分析，为光伏发电设备提供专业的野外测试、检验及实证对比平台，在资源和气象环境完全相同的条件下进行长期试验检测，对各种不同类产品、设备技术经济指标进行系统应用对比研究，为太阳能光伏发电行业从设计、安装、运行、维护、投资等方面提供实测数据支持，业内评价这里的实证工作影响了全球80%的top客户决择，成为光伏发电的“百科全书”。

以创新驱动绿色发展是黄河水电秉承的发展理念，在省政府各相关部门的大力支持下，黄河水电与西宁市共同成立了“光伏工程技术创新中心”,下设学术委员会及17个独立或联合的创新实验室、创新工作室和创新中心,包括西北旱区生态水利国家重点实验室青海分实验室、太阳能发电系统实证实验室、黄河水电-杜邦联合实验室、黄河水电-华为智能光伏联合创新中心等。

“光伏工程技术创新中心”设置有多晶硅研发实验室、新型高效电池研发平台等，从硅材料一直到发电储能全套的研究平台及实验室，并建有中控室、大数据分析中心等对光伏电站进行远程监控分析，同时设立了院士工作站、博士后工作站等站点加强研究中心的研发能力。

黄河水电董事长谢小平解释，依托全产业链的支撑和协同，黄河公司对于光伏电站的设计、设备、材料、工艺、运维以及工程管理等方面都有一些独特的认识和新颖的思路。“我们思考的是，要建设高效率的电站需要什么样的设备。我们和华为、杜邦的合作都是从产品端出发，把两个不同的产品放在一起联合创新，使设备更适合大规模并网，也更适合分布式、户用光伏。我们非常自信的说黄河水电每年建设的光伏电站都代表行业最先进技术的发展方向。”

按照计划，光伏工程技术创新中心将聚焦青藏高原利用清洁能源供暖技术研究及推广应用、新型高效光伏电池及组件的研发、千万千瓦级水风光储多能互补调节控制、光伏储能一体化智能管理系统、高精度光伏发电功率预测系统等的研究。

创新带来“水光奇迹”

光伏发电间歇性、波动性和随机性的特点影响着电网的稳定，在水资源丰富的地区利用水光互补方式，不失为一种因地制宜的调节模式。所谓水光互补即在太阳光照强时用光伏发电，水电停用或者少发;当天气变化或夜晚通过电网调度系统自动调节水力发电，以减少天气变化对光伏发电的影响，提高光伏发电电能质量，从而获得稳定可靠的电源。

然而水光互补的结合存在一定难度，天津大学前沿技术研究院院长练继建指出，“水光互补的特性不仅与光伏出力有关，也和电站的装机容量特别是调节性能有关。水光互补主要是通过水位的降水位、深水位的调控补充光伏发电的容量，形成电网要求的三段线、五段线要求的输出，如果来流太少，就互补不了光伏的容量，来流太多又会造成弃水。”

依托青海省丰富的太阳能资源和得天独厚的水电资源，黄河公司开创性地建设了850兆瓦龙羊峡水光互补光伏电站，2013年，龙羊峡水光互补一期320兆瓦光伏电站并网，2015年装机850兆瓦水光互补光伏电站全部建成并网发电。

据了解，龙羊峡水光互补光伏电站作为龙羊峡水电站的“编外机组”，通过水轮机组的快速调节，将原本光伏间歇、波动、随机的功率不稳定的锯齿型光伏电源，调整为均衡、优质、安全，更加友好的平滑稳定电源，以两个电源组合的电量，利用龙羊峡水电站的送出通道送入电网。该项技术是以水电调节光伏发电稳定性的方式让光伏电力在进入电网前就达到稳定供电的上网条件，破解了光伏电站并网难的技术瓶颈。

前不久，由黄河水电申报的《光伏电站与水电站联合运行系统及运行方法》发明专利，获得国家知识产权局的正式批准，这标志着我国水光互补技术取得突破性进展，填补了国际大规模水光互补关键技术的空白，将为利用清洁能源采取多能源互补的模式提供技术支撑。

在谢小平看来，水光互补模式减少了电网对常规能源备用的体量，这个作用是普通电站无法替代的。“业界有许多误解，认为公共电源是为电网调频服务的，而我们现场实验证明，水光互补不仅没有削弱水电对电网的调峰能力，反而得到进一步加强。龙羊峡水电站送出线路年利用小时可由原来运行的4621小时提高到5019小时，大幅提高了水电站的经济效益，实现了国有资产的保值增值。”