大力发展新能源有着广阔的前景,但新能源大基地的开发利用存在土地供应不足、送出和消纳困难等问题,面临着极大的挑战。
其一为土地供应问题。2022年自然资源部、水利部相继出台了保护农耕但可能会对新能源发展有所制约的政策,以及三条线的控制和新能源规划衔接不够,存在空间冲突,部分项目落地困难;沙漠、戈壁、荒漠以及采煤沉陷区同样存在生态红线问题;风光开发利用未与环境充分融合。
因此新能源开发须与国土、生态充分衔接,合理利用土地:1)提升效率,减少单位发电装机用地面积。2)于光伏而言,对地表地质要求并不是很高,广阔的平地选择不存在唯一性,在墙上,在房顶,都一样可以建设光伏电站;3)除此之外,针对风电退役的电站改良,可以使得土地利用得到进一步集约和节约。4)多层次共用空间,同一块地可以采用风光同场,提高土地综合利用率。
其二是送出的问题。常规特高压直流采用LCC技术,需强有力的同步支撑能力才能正常运行,这种能力只有大型水电、火电机组才能提供。所有已投运的输送新能源为主的特高压直流,均未实现额定送电功率,未来新的特高压直流输送新能源面临着非常巨大的技术挑战。
其三是消纳问题。新能源电力提升和消纳利用之间的矛盾一直存在,目前的储能只能解决小时级,无法实现跨季节配置。按照特高压直流通道中50%新能源电量占比,新能源发电量至少需要200亿千瓦时。若全为光伏,至少需要1300万千瓦。按同时率85%考虑,即使通道送电800万千瓦,午间数小时仍将限电超过400万千瓦。若考虑受端需求春秋季少送电(通道送电500万千瓦),午间限电将超过700万千瓦,此时段弃电率超过50%。对于柔性直流来说,不消耗无功功率,不需要大量火电支撑,不依赖交流电网运行,还可作为电压源解决新能源接入后电网电压稳定性降低问题。但目前存在技术稳定性不足、成本较高等问题。文章作者:水电水利规划设计总院、新能源部 王跃峰