風電水電互補，拓展綠色電力應用

　　電力平衡能實現，相對而言電量平衡就不難解決。電量平衡的主要制約條件在于當冬季風電連續停發時，水庫的儲能可否提供足夠的水電發電量。按2013 年數據測算，全年需電量24.8 億千瓦時，平均每天為0.068 億千瓦時。假設按連續3 天風電全部停發（這是十分罕見的情況）計算，所需電量約為0.204 億千瓦時，這僅占水電站儲能電量4.246 億千瓦時（見附表6 數據）的4.80％。到2020 年，全年需電量73 億千瓦時，平均每天為0.2 億千瓦時。同樣按連續3 天風電全部停發計算，所需電量約為0.6 億千瓦時，占當時已建成水電站估計儲能電量8.48 億千瓦時（參考附表2 數據，采用2013 年的2 倍）的7.10％。就是說，冬季只要拿出很小一部分水庫水量參與調節，就能夠彌補風資源缺乏時當地的電量缺口，這應該是不難實現的。
　　四、需要解決的問題
　　（一）水庫與電網的統一調度A 地的水電站中，有幾座的主要功能是調水，它們的夏季水量調度必須以調水功能為主，“以水定電”。由于夏季適逢負荷高峰，因此矛盾可能不大。當夏季風電多發需少發水電時，在保證總調水量的前提下，適當調整流量變化過程，應該是可能的。如果因調水水電必須多發、本地區不能全部消納時，還可以通過電網外送，這需要與電網調度溝通協商一致。冬季水電站要承擔本地電力負荷調節的主要功能，更需要與當地電網調度保持密切溝通，隨時根據負荷變化調整發電出力，監測流量與水庫蓄水量的變化。因此，建立電網調度與水庫調度的協調機制是必須重點解決的首要問題。
　　（二）電網建設
　　A 地已經以220 千伏接入新疆主網。在2015 年前，地區陸續建成投運的水電（估計約50 萬千瓦）以及風電（約55 萬千瓦）基本上可以在補強220 千伏電網框架的方案下得到解決。在2015 年后，隨著地區負荷增長以及水電、風電等電源的更大規模建設，存在以750 千伏接入新疆主網的必要性，所以該項工作應該及早提上日程。
　　（三）電源建設決策選擇
本文中沒有提及地區煤電情況，意在強調當地主要依靠水電與風電，在電網支持下就能夠基本解決負荷均衡供電問題，沒有排斥煤電的任何含義。事實上， 因地制宜、多能并舉也是應該的。目前該地區已建成運行火電2.4 萬千瓦，在冬季供電中起了重要作用。規劃建設中的還有一些大型火電廠，裝機約70 萬千瓦。增加火電裝機與增加風電裝機的技術經濟性到底如何，應該進行更充分的論證。
　　（四）風電比例加大時的電網穩定問題
　　根據上述構想，在冬季該地區運行風電占負荷容量的比例有時將可能超過50％，這種情況下是否能夠保證電網穩定安全運行，是必須認真考慮的問題。但應該看到的有利因素是：第一，地區電網并非孤立運行，而是與新疆主網聯網運行，相對新疆主網裝機容量，地區風電仍是很小的比例。第二，根據國外資料，在西班牙、德國等地，已經出現過在某一時段，風電出力達到地區電網出力65％的情況下依然保持穩定運行的實例。第三，1998 年，曾經在孤立運行的當地風電－水電供電系統中進行過實地試驗，在風電占到電網容量34.4 ％（1 臺2000 千瓦水電機組與7 臺150 千瓦機組并聯運行）的情況下，供電系統靜態與動態都是穩定的。可以預計，在與大電網連接后，條件更好，冬季當地電網能夠依靠風電水電互補，實現電力電量平衡與穩定安全供電。
　　風電－水電互補是新事物，其對電網穩定的影響是新問題，需要慎重對待。首先可以進行計算機模擬，得出系統是否穩定的理論成果；更重要的是在工程建設運行實踐中加強觀測，以實踐結果檢驗理論，得出可靠結論。
　　(五)其他安全問題
　　水電站冬季承擔負荷調峰后，下瀉流量會有較大范圍變化，河道流量忽大忽小，與自然季節變化有差異，需要考慮是否存在安全隱患等。
　　五、結論