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水風光一体化探新路を開きます
上図は今年のピーク度夏の期間に、雅礱江両河口水力発電所は補償調整を通じて、下流の多くの水力発電所に恩恵を与える予定です。王小鋒(中経視視)
下は雅礱江の柯拉太陽光発電所が生産開始の発電目標に全力で取り組んでいるところです。賈洪恩撮影(中経視覚)
「沙戈荒」の風光大基地に比べて主に石炭発電に頼って電源を調節して、水風光一体化は1種のもっとクリーンな再生可能エネルギーの大規模化の開発方式です。今年6月には、世界最大の水・光補完発電所が、水と風光資源が豊富な雅礱江中流域で発電網に接続されます。総合的な効果を発揮することができますか?水の風光一体化開発どのように科学の秩序ある推進水の風景一体化の建設ですか?記者はこのほど、雅礱江流域に入って回答を求めました。
新エネルギー開発消納に新しい解決策があります
海抜4600メートルの川西高原では、何百万枚もの太陽光パネルが太陽に向かってまぶしい光を放っています。今年6月、四川省甘孜州雅江県柯拉郷に位置する太陽光発電所は、送電線を通じて遠くない雅礱江両河口水力発電所に接続し、太陽光発電と水力発電の「つなぎ合わせ」を実現し、世界で初めて「水と光の相互補完」プロジェクト規模を百万キロワット級に引き上げ、日増しに増加する電力需要を満たす。
「今年6月から10月はピークを迎える夏の重要な時期で、間もなく生産が開始される柯拉太陽光発電、臘巴山風電などの新エネルギー発電を加え、雅礱江の両河口—柯拉の水と光の相互補完運転を革新的に展開すれば、同期間の発電量はさらに9億キロワット時増加し、雅礱江流域のクリーン電力供給能力は500億キロワット時を超える見込みです。1600万世帯が年間で使用できる量です」国投集団雅礱江公司集控中心の魏鵬副主任は、夏に到来する電力需要のピークを前に、更に自信を持っているように見えます。
水風光一体化建設の推進は、再生可能エネルギーの供給能力とエネルギーのグリーン低炭素モデル転換のパワーをさらに強化することが期待されます。風力発電や太陽光発電にはランダム性、間欠性、変動性があります風力発電は一般的に昼間の出力が小さく、夜の出力が大きく、冬・春・秋の出力が大きく、夏の出力が小さいという特徴が現れます。太陽光は昼間の出力が大きく夜は出力がありません。新エネルギー発電が電力網に大規模に接続されると、電力網の安全に衝撃を与えます。水力発電、特に年調節の大きいダムの発電所を持って、最適化のスケジューリングと水力発電机を通じて速く柔軟に調節して、ランダムに波動する風力発電、太陽光発電を調整することができて滑らかで、安定した質の電源、効果的に解読する風エネルギー、太陽エネルギーの開発難題です。
国投集団雅礱江公司両河口管理局の王金国局長は、次のように説明した。「柯拉水光補完プロジェクト」で言えば、両河口水力発電所の水力発電ユニットは太陽光発電所の出力変化に応じて、リアルタイムで調整することができ、水力発電と太陽光発電を一つに束ね、安定した電力アクセス網を形成することができる。両河口水力発電所は四川省最大のダムを擁し、上流からの水をすべて貯水池に貯め込み、発電したいだけの電力を放出し、太陽光発電所の発電力の変動を抑えます。
水と電気は1本の強力なてこのようで、更に多くの新エネルギー開発を働かします。「通常の水力発電では、自機の1倍から1・5倍の新エネルギー開発が可能ですが、揚水発電では、この数値を3倍から4倍に引き上げることができます。」国投集団雅礱江公司の郭緒元総経理は次のように述べた。雅礱江本流の従来の水力発電技術は約3000万キロワットの容量を開発でき、貯水池の総貯水容量が大きく、水力発電サイトが多く、調整性能が優れている。流域の太陽光風力発電資源は豊富で、総規模が1億キロワットを超える水と風光を補完するグリーン・クリーン再生可能エネルギーのモデル基地を形成できる。
水の風景の一体化開発はまた、電力網の電源同期計画の建設を促進する送電チャネルの利用率を高めることができます。国投集団雅礱江公司戦略発展部の周永主任は次のように述べた。雅礱江流域にはすでに水力発電プロジェクトとセットで特高圧送電通路が建設されており、通路の余剰容量を利用して周辺の新エネルギー開発を促進し、送電通路の利用効率を大幅に高め、建設コストを削減することができる。同時に、基地内の新たな水力発電、貯水プロジェクトは、送電通路の建設を促進することができ、送出・消納の難題の風景新エネルギー開発の制約を解決します。
2023年4月、国家エネルギー局が発行した「2023年エネルギー活動指導意見」は、主要流域の水・風光一体化計画を推進し、雅礱江、金沙江上流など流域の水・風光一体化モデル基地を建設することを提起しています。専門家は、社会コストの最適なモデルで雅礱江流域の風光新エネルギーを開発すれば、ネットワーク源の建設と連携し、全流域の風光・水の一体化・最適化を実現し、全国の主要流域の風光・水の一体化・開発・建設に参考、複製、普及の経験を提供できると述べています。
条件の合った地域を優先して開発します
現在、水風光一体化モデル基地はまだ探索段階にあります。早くも2015年には、85万キロワットの設備を設置した竜羊峡水光相補太陽光発電所が全て完成し、発電が開始されました。2016年11月、この発電所を通じて青海クリーンエネルギーの初の地域外輸出を実現しました。
竜羊峡の手本があって、少なくない流域はすべて水の風景の相補的な発展の考えを打ち始めました。しかし、2022年7月に雅礱江の水・光補完プロジェクトである柯拉太陽光発電所が着工されるまで、水・光補完発電所の規模の世界記録を再び更新しました。
これを起点に、雅礱江流域の水風光一体化建設がスピードアップします。昨年11月、117万キロワットの涼山州ザラ山太陽光発電所の発電設備が完成しました。12月には、120万キロワットの設備を搭載した両河口混合発電プロジェクトの建設が開始されました。これは世界最大の混合発電プロジェクトであり、全国の大規模なクリーンエネルギー基地の中では初の混合発電プロジェクトでもあります。プロジェクトの建設を開始し、水の風光一体化の総合開発のモデル効果を持っています。
水の風景の一体化開発、水と電気はキャリアです。水力エネルギー開発をめぐって、中国は金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、怒江、烏江、長江上流、黄河上流などを含む13の水力発電基地を計画しています。
多くの基地の中から適切な流域優先開発をどのように選択しますか。「水風光一体化の実質は、流域水電基地を流域再生可能エネルギー総合基地にアップグレードすることです。」業界関系者によると、まず、流域の風景などの新エネルギー資源が豊富で、地形条件が良く、分布が集中しています。その次に流域の調節能力が強くて、しかも新しく建設する水と電気のプロジェクトが比較的多いです。流域の調節能力について、主にダムの貯水容量と揚水発電の規模を調節します。もし2つの条件がすべて備えれば、先に水の風景の一体化の建設を展開することに適します。例えば雅礱江、瀾滄江、金沙江上流などはいずれも先行試験とすることができます。
水と風光の一体化開発に適応するために、水力発電所を新設する計画の時も相応の調整をしなければなりません。王氏は、水力発電所の設備容量の計画について研究と論証を深め、水力発電所の設備容量を最適化することで、調整能力と電力支援能力を向上させ、より多くの新エネルギー開発を導くと述べました。同時に、補完調整性能が強く、安全安定性がより良い水力発電ユニットを研究開発しなければなりません。
すでに建設された水力発電所に対して、またどのように潜在力を発掘して調節しますか?「二灘水力発電所は現在発電利用時間数がすでに6000時間に近くて、電力網にとって補完調整空間が減少しました。」国投集団雅礱江公司二灘水力発電所の戦永勝副工場長は次のように述べた。新エネルギー開発に合わせるため、容量拡張改造を適時に行えば、新エネルギーの相互補完の割合を高めることができ、電力網の柔軟性、安全性、信頼性により大きく貢献できる。「しかし発電所建設のランニングコストが増加するため、国が電気料金政策を打ち出して支援する必要があります。」
新エネルギー資源配分の問題は解決されません
一滴の水が18回電気を発するというのはsfの話ではありません
西南地区で唯一建設された大型の「竜頭ダム」で、貯水容量が100億立方メートルを超える両河口ダムは、増水期に上流の洪水を貯水し、渇水期に放水して発電することができます。両河口水力発電所の下流には、雅礱江、金沙江、長江の本流に合わせて18の水力発電所があります。両河口のスーパーダムの補水発電によって、これらの水は両河口及び下流の水力発電所に恩恵を与えることができます。両河口の水力発電所は増水時に一滴ずつ貯水し、渇水期に18回の発電を行うことができます。
しかし、土地収用移民、収益分配と電気料金のメカニズムなどの要因の影響を受けて、中国の竜頭ダムの建設速度は比較的遅れて、ある程度水の風景一体化の総合効果の発揮に影響を与えました。王氏によると、南西部の水力発電基地の竜頭ダムは建設されていない。ダムが高く、貯水池が大きいため、竜頭ダムの投資額は巨大で、単一プロジェクトの建設の観点から経済性が低いという。補償の仕組みなどの支援策が必要です。
新しいエネルギー資源の配置分散化は水の景色の一体化のもう一つの大きなふさいだ点です。現在、風力発電と太陽光発電プロジェクトの開発・建設には保障性規模と市場化規模の2種類があり、毎年新エネルギー設備は保障性規模を主としています。保障性規模のプロジェクトに組み入れて、競争的な配置を採用して、電力網企業が消納任務を引き受けます。業界関系者によると、競争的な配置要求を考慮して、各省や市は新エネルギー指標をいくつかの小項目に分け、ばらばらに開発している状況です。発電所の所有者が多いため、開発の進度、効率、品質などのコントロールが難しいです。
「最大の問題は、新エネルギー資源配分政策です」国投集団雅礱江公司新エネルギー局の高鵬局長は次のように述べた。風力発電と太陽光発電の資源は市場化配置をとっており、各企業の新エネルギー資源に対する争奪戦は非常に激しく、水風光一体化開発の難易度を大幅に高めている。現在、「沙戈荒」大基地の多くは単一の主体が全体的に計画して、多くの企業が協力して共同開発して、良好な効果を得て、水風光一体化基地の開発でも類似の形式を探索することを望みます。
共同スケジューリングの問題も水の風景の一体化の制約要素です。風光などの新エネルギーが大量に生産されるにつれて、電力エネルギーの構造は巨大な変化が発生しました。雅礱江を除いた残りの流域の水力発電所は、復数の事業者による開発局面を呈しており、スケジューリングと情報共有に困難がある。どのように現在のエネルギー構造と電力情勢を結合し、梯級ダムの共同スケジューリングを最適化し、水風電一体化運行の効果を最大化するかは、依然として大きな課題に直面している。
専門家によると、水風景一体化建設には国家レベルの政策が先導し、統一計画が必要なだけでなく、地方と電力網会社がそれぞれ、水風景資源の取得、水風景一体化スケジューリング管理の面で支援する必要があるという。「ダブルカーボン」の早期実現に貢献します(王逸辰記者です)
(この記事の出典:国家エネルギー庁クライアントです)
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