850兆瓦龙羊峡水光互补光伏电站。李鑫业摄
黄河自巴颜喀拉山脉奔涌而出，在流经海南藏族自治州境内时汇聚出一片蓝色水域，龙羊峡水电站依水而建。当碧波柔水经过机组的带动，便被附上了经济价值，转化为源源不断的电能点亮千家万户。
2013年，龙羊峡水电站发展迎来历史性转折，随着光伏产业在我省的布局发展，“水光互补”概念应运而生，并建成了龙羊峡水光互补一期320兆瓦光伏电站。在当时，“水光互补”作为清洁能源产业领域的一项关键技术，在水力发电与光伏发电的优劣势平衡中相互补位，解决了光伏发电间歇性、波动性等带来的不稳定性，从而为我省清洁能源产业发展以及打造国家清洁能源产业高地夯实了技术基础。
如今，在龙羊峡与塔拉滩直线距离36公里的区域内，“水光互补”光伏电站以850兆瓦的总装机容量成为全球最大的水光互补光伏电站。今天，我们将从世界之“最”探寻“水光互补”的“黄河样本”，看青海如何充分发挥丰光富水的资源优势，走上绿色低碳的高质量发展之路。
水与光强强联合，填补国际大规模水光互补关键技术的空白
海拔高、光照强，使得青海成为全国太阳能资源综合开发利用条件优秀的地方，柴达木盆地和泛共和盆地尤为明显，年辐射总量每平方米大于6800兆焦耳，是太阳能资源的“聚宝盆”。把资源优势转化为经济优势，顺应经济转型结构调整之需，青海顺势而为谋划布局推动光伏产业发展，规模不断扩大，产业链条持续完善，成为我省清洁能源产业集合中不可或缺的子集。
如今，蔚为壮观的光伏“蓝海”成为塔拉滩上的亮丽风景，一架架光伏电板鳞次栉比，把大自然的无限光能转化为源源绿电，不仅为企业效益和地方发展助力，更为青海打造清洁能源产业高地赋能。踏着春风，记者再次来到海南州光伏发电园区，在一望无尽的光伏“蓝海”间，找寻水与光如何实现强强联合，填补国际大规模水光互补关键技术空白。
当光伏发电技术逐步从单一光伏场的建设转向大规模集中并网发电基地建设的方向，并辅以生态建设等辅助产业时，光伏发电间歇性、波动性和随机性等短板突出，而且当间歇式电源在系统中承担的负荷的比例不断增大，系统内的峰谷差将成倍增加，其对电网调频、调峰压力的影响将愈加显著，这就需要增加相应的备用容量来弥补由于太阳能光伏电站输出功率波动所造成的功率缺额。
为此，黄河上游水电开发有限责任公司发挥产业优势，强化与相关科研院所的合作，于2013年提出“水光互补”概念并付诸实践，建成龙羊峡水光互补一期320兆瓦光伏电站。随后，于2015年9月，850兆瓦龙羊峡水光互补光伏电站全部并网发电，开创了传统能源与新能源协调运行的先河。
龙羊峡水光互补技术填补了国际大规模水光互补关键技术的空白，应用成果达到国际领先水平，推动了国际大规模水光互补技术的发展，为后续联合开展大规模风、水、光黄河流域联合协调控制技术及智能调度系统应用奠定了基础。
得益于“水光互补”技术，光伏发电与水力发电通过双向调节实现完美结合，不仅使得光伏发电更加稳定，而且提升了水电的效率。正如黄河上游水电开发有限责任公司海南分公司产业园项目部站长助理杨军所言：“‘水光互补’技术解决了光伏发电不稳定的难题，随着设计的不断优化和技术的不断成熟，也从一定程度上推动光伏发电产业做大做强，如今项目投资规模和装机容量都在成倍增长，清洁能源占比持续提升。”
做大水与光的“公约数”，以最大装机容量发电站刷新世界记录
丰富的光照资源，为青海孕育发展强劲的清洁能源产业，以光伏、风电等为代表的清洁能源产业在实现从无到有、不断扩大，聚力打造清洁能源产业高地，绿色低碳发展“春潮”正涌。
从塔拉滩到龙羊峡水电站，通过“水光互补”技术，光伏电与水电实现了相互转化、补短增优。2022年6月，龙羊峡850兆瓦“水光互补”光伏电站荣获最大装机容量的“水光互补”发电站吉尼斯世界纪录称号。
走进素有“万里黄河第一坝”的龙羊峡水电站，在黄河上游水电开发有限责任公司龙羊峡发电分公司生产部副主任何林的带领下，从机组运行到中控调度再到并网发电，记者一行实地了解水与光如何互补，产生经济的最大效益。
一根根电力“银线”架通南北，何林指着电站周围的送出电网说：“塔拉滩上的光伏电最终经一回送出线路接入龙羊峡水电站GIS开关站，将光伏电站视为龙羊峡水电站的‘编外机组’，通过水电机组对光伏电站进行补偿调节，利用龙羊峡水电站已建的送出线路通道，将两个电源组合后的电力电量送入西北电网。”
在中控室，何林告诉记者，龙羊峡“水光互补”就是充分利用水轮发电机组的快速调节能力和水库储能功能，能够调节光伏电站的有功出力，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形光伏电源，调整为均衡、优质、安全、友好的平滑稳定电源，较好地实现了水力发电和光伏发电快速补偿的功能，解决了光伏电站的弃光和安全并网问题。
与此同时，“水光互补”技术的应用，大幅度提高了水电站送出线路的经济效益，而且减少电网为吸纳新能源电量所需的旋转备用容量，提高电网消纳及送出能力的同时，还创造了良好的社会生态环境效益。
据了解，龙羊峡水光互补光伏电站年发电量14.94亿千瓦时，节约标准煤46.46万吨，减少二氧化碳排放约122.66万吨，二氧化硫3944.16吨，创造了良好的社会生态环境效益。同时，产业发展与生态保护同频共振，使光伏子阵区平均风速降低41.2%，空气湿度日均增湿2.8%，20厘米深度土壤增湿32%，草地的涵水量大大增加，土地荒漠化得到有效遏制。
“随着吉尼斯世界纪录认证，海南清洁能源的国际影响力正在不断扩大。”海南州绿色产业发展园区管委会副主任安峰军说。而今反观，“水光互补”技术也从一定程度上推动着海南州清洁能源产业的向优发展，随着项目规模扩大，入驻企业增多，产业发展方式转向多元，清洁能源并网装机容量在全省总量中提升，这里已初步形成了水、风、光、储、热“五位一体”清洁能源发展新格局。
着力打造多元储能体系，为构建新型电力系统打造更多“青海样板”
如今，我省着力推动清洁能源开发、新型电力系统构建、储能多元打造，清洁能源进入源网荷储一体化推进新阶段，技术创新、建设规模、利用效率等多项指标走在全国前列。
从我省清洁能源产业再聚焦于“水光互补”技术，黄河上游水电开发有限责任公司规划发展部副主任高曜军告诉记者：“借鉴‘水光互补’成功经验，有序推进黄河上游水能保护性开发，加快推进黄河上游已建水电站扩机改造，提高灵活电源调节比例和供电保障能力，发挥水风光互补效益，基地化、规模化开发水电风电光伏基地，打造黄河上游水风光蓄大型多能互补清洁能源基地群，助力青海高质量打造国家清洁能源产业高地。”
看全省清洁能源产业发展，能源互补技术的创新发展也成为了带动相关产业优化升级的新增长点，通过引进、构建并完善清洁能源产业链供应链，强化能源对“四地”产业的关键支撑作用。同时带动新产业、新业态、新模式、数字化、智能化快速发展，形成具有竞争力的产业集群和产业支撑，打造绿色产业体系。
细缕一项项工作，成绩有力有为。以黄河公司为例，充分发挥在光伏制造、电站运营、电站设计建设、行业标准制定、系统集成及技术创新等方面的核心竞争力，在水光互补技术成功应用后，致力于能源互补技术的创新发展和“光伏+储能”应用的研究探索，目前已建成光伏储能和风电储能电站12座，储能总量达到437.3兆瓦时。
同时，黄河公司在青海光伏百兆瓦实证基地配置20兆瓦储能项目，建设16个分散式储能系统和6个集中式储能系统，该项目入选国家首批科技创新（储能）试点示范项目。建成首个国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地)，开展光伏、储能关键设备、产品、系统的户外实证、实验、检测工作，对于推动行业技术进步、成果转化、产业发展具有重要意义。
着眼“双碳”目标，高质量打造清洁能源产业高地，以优化布局打造多元协同高效储能体系，黄河公司将着力打造形成长中短周期协同配置的多元储能体系，提升调峰、调频、调相能力，切实发挥储能在荷、网、源各环节的综合效益，风、光、水各要素的关键作用，促进清洁能源高质量开发、高效能协同、高比例消纳，助力青海省打造国家清洁能源产业高地，为构建新型电力系统提出“青海特色方案”。（记者宋明慧王菲菲吴占云）
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