圖①：青海海南藏族自治州塔拉灘生態(tài)光伏園的“光伏羊”。

本報(bào)記者 趙秀芹攝

圖②：龍羊峽水電站,。

資料圖片

要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,、碳中和目標(biāo)，大規(guī)模,、高比例發(fā)展零碳能源是必然趨勢(shì),。

以水風(fēng)光為代表的零碳能源特別是風(fēng)光等新能源，雖然具有清潔零碳等諸多優(yōu)勢(shì),，但也存在間歇性,、波動(dòng)性等短板。在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)大背景下,，不穩(wěn)定的新能源成為主力電源,，調(diào)峰就成為世界性難題。甚至有電力專家認(rèn)為,，一旦風(fēng)光等間歇性電源成為主力,，如果沒有很好的調(diào)峰手段，電網(wǎng)可能存在重大風(fēng)險(xiǎn),。

如何破解這一世界性難題,？國(guó)家電力投資集團(tuán)公司黨組書記、董事長(zhǎng)錢智民說(shuō),，國(guó)家電投給出的答案是兩個(gè)字——“融合”,，即以融合為思路，源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng),，通過多品種能源互補(bǔ)的綜合智慧能源,，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。

目前,，國(guó)家電投已經(jīng)開展了420個(gè)綜合智慧能源項(xiàng)目,，總投資超過1310億元。記者近日深入該企業(yè)在北京,、安徽、山東,、青海等省份的試驗(yàn)和示范項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)查采訪,。

多能融合——

水光互補(bǔ)項(xiàng)目讓原本具有間歇性,、波動(dòng)性和隨機(jī)性的光伏電源實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)并網(wǎng)

位于青海海南藏族自治州的龍羊峽水電站是黃河上游龍青段規(guī)劃中的第一座大型梯級(jí)電站，1976年開工建設(shè),，1989年4臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電,，其庫(kù)容達(dá)247億立方米，相當(dāng)于1700個(gè)杭州西湖,。

2013年開始,，國(guó)家電投在距離龍羊峽直線距離36公里的共和縣，建設(shè)了85萬(wàn)千瓦裝機(jī)的光伏電站,，由此促成了全球規(guī)模最大的水光互補(bǔ)發(fā)電工程,。

把光伏電站建在水電站旁邊，國(guó)家電投頗費(fèi)了心思,。

光伏發(fā)電的“軟肋”是晚上不能發(fā)電,，而水電的“短腿”是存在豐枯水期變化。如何讓這兩種零碳能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”,？

國(guó)家電投想到的方案是“水光互補(bǔ)”——當(dāng)太陽(yáng)光照強(qiáng)時(shí)，多用光伏發(fā)電,，水電或停用或少發(fā),；當(dāng)天氣不好或夜晚影響到光伏出力時(shí)，則通過控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)節(jié),，讓水電多出力,。這樣，將水電和光伏發(fā)電“打捆”送出,，可使原本具有間歇性,、波動(dòng)性和隨機(jī)性的光伏電源實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)并網(wǎng)，從而降低對(duì)電網(wǎng)的影響,。

7月23日,，記者在龍羊峽水電站看到，前一天水電和光伏發(fā)電“打捆”送出的電量是3455萬(wàn)千瓦時(shí),。國(guó)家電投黃河公司龍羊峽發(fā)電分公司黨委書記,、總經(jīng)理黃青剛告訴記者：“水輪機(jī)組的調(diào)節(jié)非常方便，只需幾秒鐘就能對(duì)光伏發(fā)電的變化作出反應(yīng),。這樣就把原本間歇,、隨機(jī)、功率不穩(wěn)定的‘鋸齒’形光伏電源,，調(diào)整為均衡,、優(yōu)質(zhì)、安全的平滑穩(wěn)定電源,，進(jìn)而可以減少電力系統(tǒng)為吸納光伏電站發(fā)電所需的備用容量,?！?/span>

在水光互補(bǔ)中，水電的確可以彌補(bǔ)夜晚光伏發(fā)電的缺口,。但是,，白天光伏多出力，是否會(huì)擠占水電的效益,？

黃青剛說(shuō),，從近幾年運(yùn)行情況看，水電站送出線路的年利用小時(shí)數(shù)反而從原來(lái)的4621小時(shí)提高到5019小時(shí),，也就是說(shuō),，水光“打捆”后，“蛋糕”做得更大了,。即便真的出現(xiàn)水電出力下降,，若算綜合效益，仍然劃算,。比如龍羊峽水庫(kù),，目前發(fā)電的重要性只排第四位，排在前三位的是防洪,、防凌和供水,。少發(fā)電就意味著多蓄水，這對(duì)于缺水的西北地區(qū)尤為重要,。

不只是水光互補(bǔ),，新的美好藍(lán)圖正在鋪展——“十四五”規(guī)劃綱要提出“建設(shè)一批多能互補(bǔ)的清潔能源基地”，黃河上游和幾字灣也被列入大型清潔能源基地,。

“離這里不遠(yuǎn)處還有一座拉西瓦水電站,！”指著下游方向，黃青剛難掩激動(dòng)：“我們依托黃河上游清潔能源基地,，探索構(gòu)建新型電力系統(tǒng),，準(zhǔn)備利用海拔高差建設(shè)龍羊峽清潔能源調(diào)控樞紐工程，以水電拉動(dòng)新能源開發(fā),，在用電低谷時(shí)用泵把水抽上來(lái),、高峰時(shí)放水發(fā)電。依靠青海豐富的風(fēng)光資源,，我們有信心建成水風(fēng)光儲(chǔ)多能互補(bǔ)調(diào)節(jié)中心,。”

技術(shù)融合——

“分布式能源+信息技術(shù)+儲(chǔ)能技術(shù)”讓新能源就近就地消納

如果說(shuō)多能融合有望緩解新能源調(diào)峰壓力,，那么,，分布式能源和信息技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)的融合，則能幫助新能源就地消納,，甚至能部分化解我國(guó)新能源資源分布和負(fù)荷中心不平衡的難題,。

在聞名全國(guó)的安徽鳳陽(yáng)縣小崗村，一場(chǎng)綜合智慧能源試驗(yàn)正拉開帷幕,。

“屋頂免費(fèi)裝上光伏板，每年能少花200多元電費(fèi),，我們非常歡迎,。”“大包干”帶頭人之一,、今年70多歲的嚴(yán)金昌躍躍欲試,。

嚴(yán)金昌家不遠(yuǎn)處，地源熱泵為游客中心,、養(yǎng)老中心等區(qū)域提供集中供熱和供冷,，光伏車棚、光伏座椅,、智慧路燈等設(shè)施成為小崗村的一道新風(fēng)景,。“未來(lái)整個(gè)項(xiàng)目建成后，小崗村可實(shí)現(xiàn)清潔能源電量全替代,?！眹?guó)家電投安徽小崗村綜合智慧能源有限公司總經(jīng)理高陽(yáng)說(shuō)。

長(zhǎng)期以來(lái),，我國(guó)新能源資源和需求一直存在逆向分布——一邊是西北部地區(qū)“風(fēng)光”資源豐富,、自我消納能力弱，另一邊卻是東中部地區(qū)資源稟賦有限,、用電需求和減排壓力巨大,。如果能在東中部地區(qū)見縫插針、就近就地挖掘分布式新能源的潛力,，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用,，就可以減輕對(duì)長(zhǎng)距離送電的過度依賴，緩解新能源送出壓力,。

不過,，分布式能源大量接入，同樣會(huì)給電力系統(tǒng)穩(wěn)定帶來(lái)挑戰(zhàn),。打個(gè)比方,，過去電網(wǎng)像一艘巨輪，以后分布式電源多了,，可能就是無(wú)數(shù)艘小噸位貨船,、小船和巨輪共同組成船隊(duì)，彼此之間的協(xié)調(diào)配合就顯得特別重要,。于是,，能源與互聯(lián)網(wǎng),、大數(shù)據(jù)甚至物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的融合需求也浮出水面。

“10點(diǎn),，4847千瓦,；12點(diǎn)，14541千瓦,；18點(diǎn),，43623千瓦……”在小崗村“天樞一號(hào)”綜合智慧能源管控與服務(wù)平臺(tái)上，記者看到一條波動(dòng)的光伏日預(yù)測(cè)曲線,，輕點(diǎn)鼠標(biāo),，還能切換到用電負(fù)荷、冷熱負(fù)荷等預(yù)測(cè)曲線,。

“基于歷史數(shù)據(jù)和氣象信息,，這個(gè)‘智慧大腦’能夠預(yù)測(cè)用戶用能需求，并在多種能源之間進(jìn)行優(yōu)化配置,、削峰填谷,。比如光伏出力小了，可以讓生物質(zhì)能補(bǔ)上,。這就相當(dāng)于將點(diǎn)多面廣,、隨機(jī)多變的分布式電源，‘打捆’成相對(duì)平穩(wěn),、出力可控的成片電源,，從而增強(qiáng)了新能源的穩(wěn)定性?！备哧?yáng)說(shuō),。

分布式能源雖然前景廣闊，但要真正實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用,，甚至最終做到離網(wǎng)運(yùn)行,，還有賴于儲(chǔ)能技術(shù)的突破。目前,，全球儲(chǔ)能技術(shù)中最主流的技術(shù)路線是抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能,，而用富余的“風(fēng)光”電制氫，甚至利用峰谷電差儲(chǔ)熱,、儲(chǔ)冷,，同樣大有可為。

在位于北京昌平區(qū)的寶之谷國(guó)際會(huì)議中心,，園區(qū)西側(cè)矗立著一個(gè)10余米高的大罐子,，這是國(guó)家電投自主研發(fā)的“冷熱雙蓄水罐”。幾米外，還有一個(gè)長(zhǎng)近4米,、寬2.5米的“集裝箱”,，這是儲(chǔ)能的又一種形式——超威鈉鹽電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，年儲(chǔ)電量可達(dá)33萬(wàn)千瓦時(shí),，利用峰谷價(jià)差,，每年可節(jié)省用電成本35萬(wàn)多元。中電智慧綜合能源服務(wù)有限公司總經(jīng)理張?jiān)秸f(shuō),，去年他們拆掉了3臺(tái)燃?xì)忮仩t,，改成利用夜間谷電時(shí)段進(jìn)行制熱或制冷，白天高峰電價(jià)時(shí)段放熱或放冷,，再配合上空氣源熱泵、污水源熱泵等設(shè)備,，“每年可減少燃燒天然氣80萬(wàn)立方米,，換算下來(lái)每年可節(jié)省資金約280萬(wàn)元?！?/span>

跨界融合——

參與城市供暖和海水淡化,，傳統(tǒng)電站定位悄然轉(zhuǎn)變

新能源異軍突起的同時(shí)，火電站等傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)的地位難免有所下降,。近年來(lái),，一些省份的火電、核電機(jī)組已出現(xiàn)降功率運(yùn)行的情況,。資本密集的火電,、核電等企業(yè)能否成功適應(yīng)新趨勢(shì)，既關(guān)乎自身發(fā)展,，也事關(guān)我國(guó)能否順利構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),。

山東半島東南部的海濱小城海陽(yáng)市，三面環(huán)海的岬角頂端,，兩座雪白的“大圓罐”十分惹眼,。這是海陽(yáng)核電一期1、2號(hào)機(jī)組的核島,。在這里,，反應(yīng)堆把水加熱，產(chǎn)生大量高溫蒸汽,，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,。目前，這兩臺(tái)世界最先進(jìn)的第三代核電機(jī)組已累計(jì)發(fā)電超過570億千瓦時(shí),。

讓國(guó)家電投山東核電有限公司董事長(zhǎng)吳放津津樂道的,，除了先進(jìn)的核電機(jī)組，還有從核電常規(guī)島延伸出的兩條白色管道。

“這兩條管道不是用來(lái)輸電的,，而是向城區(qū)供熱,。”海陽(yáng)核電設(shè)計(jì)管理處工程師劉憲嶺解釋,，管道一頭連著核電廠內(nèi)供熱首站,，另一頭連著廠外熱力公司。在核電廠內(nèi),，從核電機(jī)組抽出的高溫蒸汽將管道中的水加熱到120攝氏度,。隨后，熱水被輸送到熱力公司換熱總站,，釋放熱量后再返回電廠,，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)源源不斷的熱量輸出,。

為啥一座世界最先進(jìn)的核電站干上了城市供暖的營(yíng)生,？“目前，核電站年發(fā)電小時(shí)還不錯(cuò),，但未來(lái)我們這樣的核電站也存在給新能源發(fā)電讓路的壓力,，因此必須居安思危，不能只做發(fā)電這一篇文章,?！眳欠耪f(shuō)，他們想到的第二篇文章,，是和電關(guān)系最緊密的“熱”,。

任何電廠都有大量余熱，把余熱利用起來(lái)就會(huì)提高效益,。“核電站實(shí)際熱效率比最先進(jìn)的火電機(jī)組要低10個(gè)百分點(diǎn),，只有36.7%。把核電的熱直接拿出一部分來(lái)供暖,，可以提高核電的熱效率,，綜合效益更高。而且,，減少余熱排放還有利于海洋生態(tài)保護(hù),，可謂一舉多得?！眳欠耪f(shuō),。

對(duì)海陽(yáng)市來(lái)說(shuō)，核電供熱也能帶來(lái)減碳紅利,。

“以前靠鍋爐供暖,，燒煤鍋爐房里黑乎乎的,。”站在已經(jīng)停運(yùn)的5層樓高大鍋爐前,，豐源熱力臨港分公司經(jīng)理潘世偉細(xì)數(shù)起燒煤供暖的種種不便：“一不環(huán)保,，二不經(jīng)濟(jì)，三不省心,。燃煤鍋爐故障率高,，還要請(qǐng)工人24小時(shí)三班倒上煤，冬季光是臨時(shí)招工就得20人,?！?/span>

如今，在鍋爐房隔壁,，一座潔白小巧的板式換熱器解決了各種問題,。據(jù)測(cè)算，海陽(yáng)實(shí)現(xiàn)全市核電供暖后,，每個(gè)采暖季可節(jié)約原煤10萬(wàn)噸,，減排二氧化碳18萬(wàn)噸、煙塵691噸,、二氧化硫1188噸，相當(dāng)于種植1000公頃闊葉林,?！敖衲甓欤ｊ?yáng)將成為全國(guó)首個(gè)零碳供暖城市,?！眳欠耪f(shuō)。

“水熱同產(chǎn)”,，是吳放他們“跨界”的第三篇文章,。

“海水淡化要消耗大量熱能或電能，我們與清華大學(xué)共同研發(fā)了‘水熱同產(chǎn)’裝置,，利用核電站的高溫蒸汽嘗試海水淡化,。”海陽(yáng)核電設(shè)計(jì)管理處工程師張真說(shuō),，經(jīng)過檢測(cè),，淡水品質(zhì)很高，可直接飲用,，且生產(chǎn)用能全部來(lái)自供熱蒸汽,，不額外耗能，實(shí)現(xiàn)了在零碳供熱的同時(shí)零能耗制水,，“山東半島一些地區(qū)較為缺水,，未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用的前景廣闊,。”

推進(jìn)融合——

尋求共贏,，讓“有錢的少花錢,、沒錢的不花錢”

采訪中，錢智民給記者講述了讓他印象深刻的一個(gè)故事：幾年前,，企業(yè)想給青海三江源地區(qū)的牧民安裝光伏發(fā)電設(shè)備,，讓他們可以用電做飯取暖?？赡撩駛兊姆e極性并不高：“撿牛糞燒飯一分錢都不要,，安裝光伏還要花錢?！?/span>

錢智民從中敏銳地感覺到,，推進(jìn)融合發(fā)展，就必須找到多方共贏的路徑,，讓“有錢的少花錢,、讓沒錢的不花錢”，讓原來(lái)想解決,、解決不了的問題找到新的解決方法,，這樣，融合“大戲”才能唱成,、唱好,。

“小崗村最頭疼的事是啥？”小崗村項(xiàng)目開工前,，國(guó)家電投安徽公司提出的第一個(gè)問題,，不是要不要建光伏屋頂、智慧路燈,，這讓小崗村黨委副書記,、村委會(huì)主任周群之馬上有了興趣：“秸稈焚燒是最讓我們頭痛的事情，你們能幫助解決,？”

原來(lái),，小崗村每年有近3萬(wàn)噸秸稈需要處理，因?yàn)榄h(huán)保要求,，不能一燒了之,。于是，要么深耕掩埋,，但每畝成本需要30元至50元,；要么送到15公里外的電廠，運(yùn)輸又不方便,?！拔覀?cè)鴮?duì)不燒秸稈的村民出臺(tái)了獎(jiǎng)勵(lì)政策,，但有村民說(shuō)，‘你別給我錢,，幫我把秸稈弄走就行’,。”周群之說(shuō),。

針對(duì)這一痛點(diǎn),，國(guó)家電投在綜合智慧能源項(xiàng)目中規(guī)劃了一條2萬(wàn)噸的秸稈綜合利用生產(chǎn)線，充分利用當(dāng)?shù)氐慕斩?、垃圾,、糞便等生物質(zhì)廢棄物發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶,。

綜合智慧能源項(xiàng)目的探索,，還為小崗村的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了更多可能。記者來(lái)到小崗村改革大道西側(cè)的農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目,，只見一間小房子正在“生產(chǎn)”植物,。沒有土壤、沒有化肥,，綠油油的生菜正在一層層白色栽培板中茁壯成長(zhǎng)……

“我們打算利用光伏電源,，開展水培蔬菜生產(chǎn)，不僅生長(zhǎng)速度比室外快,，而且能夠大大減少對(duì)土地的占用,。”高陽(yáng)說(shuō),，下一步他們還準(zhǔn)備在光伏板下種植黑豆或洋姜，幫助小崗村興產(chǎn)業(yè),、增收入,。據(jù)了解，農(nóng)光互補(bǔ),、屋頂光伏,、秸稈綜合利用等項(xiàng)目每年預(yù)計(jì)能給小崗村村集體、村民增收約530萬(wàn)元,。

在距離小崗村2000多公里的青海塔拉灘生態(tài)光伏園里,，一群綿羊在悠閑地吃草。41歲的馬漢臺(tái)村牧民向占魁每天騎著摩托車放養(yǎng)“光伏羊”,，每月能有3000元收入,。

“光伏板能夠降低風(fēng)速和水分蒸發(fā)量，非常適合草的生長(zhǎng),。因此過去的戈壁灘,，現(xiàn)在長(zhǎng)出了綠草,。但是，草太長(zhǎng)了會(huì)影響發(fā)電,，還有火災(zāi)隱患,。后來(lái)我們干脆養(yǎng)羊來(lái)‘除草’，結(jié)果卻創(chuàng)造了一個(gè)產(chǎn)業(yè),?！惫夥鼒@負(fù)責(zé)人吳世鵬說(shuō)。現(xiàn)在,，這片600多平方公里的土地上已經(jīng)放養(yǎng)了5000多只羊,，為向占魁等十幾戶牧民帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的收入。

未來(lái),，如何全面推進(jìn)融合發(fā)展,？錢智民認(rèn)為,，關(guān)鍵要從小崗村,、寶之谷等綜合智慧能源示范項(xiàng)目的探索中，找到技術(shù)路徑和商業(yè)模式,。

“特別是商業(yè)模式,，以往電力企業(yè)不太注重,，大家認(rèn)為反正就是建一個(gè)電廠，投資幾十億元,、上百億元,，建好后發(fā)電就行了，還要啥商業(yè)模式,。但融合發(fā)展要兼顧多種利益,，探索出讓各參與方都受益、都有積極性的商業(yè)模式,?！卞X智民說(shuō)，國(guó)家電投將在水火核風(fēng)光氣等產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展基礎(chǔ)上,，積極與供給側(cè),、用戶側(cè)以及農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸,、建筑冶金等進(jìn)行跨界式“大融合”發(fā)展,，爭(zhēng)取繼續(xù)領(lǐng)跑。

“融”出能源應(yīng)用新篇章（記者手記）

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,、碳中和,，意義重大，任務(wù)艱巨,。我國(guó)發(fā)電行業(yè)龍頭企業(yè)之一的國(guó)家電投主動(dòng)作為,、積極探索,，以多維度、深層次的融合發(fā)展思路,，力爭(zhēng)為我國(guó)未來(lái)能源應(yīng)用場(chǎng)景樹立樣板,。

融合，必登高望遠(yuǎn),。只有堅(jiān)持高起點(diǎn),、高標(biāo)準(zhǔn)、高定位,，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),、系統(tǒng)謀劃、整體設(shè)計(jì),，才能更好打破舊格局,、開創(chuàng)新局面。長(zhǎng)期以來(lái),，我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行中源網(wǎng)荷儲(chǔ)條塊分明,，而國(guó)家電投建設(shè)的水光互補(bǔ)光伏電站將水電和光伏發(fā)電“打捆”送出，成功實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)并網(wǎng),、綜合效益多贏,，這正是融合帶來(lái)的好處。

融合,，要破舊立新,。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的融合之路沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可循，如何融合,、與誰(shuí)融合都需一步步探索,。從小崗村的綜合智慧能源網(wǎng)到戈壁荒灘上光伏產(chǎn)業(yè)園的“光伏羊”，再到核電站輸送能源的首個(gè)零碳濱海新城……國(guó)家電投的“清潔能源+”融合實(shí)踐探索出了新思路,，也帶動(dòng)了新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，讓人看到了廣闊前景。

融合,，靠眾人拾柴,。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,、碳中和,，面臨諸多挑戰(zhàn)，靠各自為戰(zhàn),、單槍匹馬不可能成功,，需要更多方面相互借力、齊心協(xié)力,，共同下好一盤棋,。從中央到地方,、從政府部門到相關(guān)企業(yè)，有關(guān)方面都行動(dòng)起來(lái),，才能最終建立以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),，既滿足全社會(huì)用能需求，又守護(hù)好祖國(guó)碧水藍(lán)天,。