光伏大基地开发“缩影”

发布时间:

2022-07-20 00:00

在用地受限与国家政策的力推下,风光大基地项目正成为“十四五”时期新能源装机与发展空间的重要支撑。而随着光伏基地向沙漠、戈壁、荒漠逐步迈进,以内蒙古等为代表的西北地区再次成为新能源开发投资的热土。

作为光伏大基地建设的重点区域之一,内蒙古在光伏投资建设中所具备的优势与现存的问题,对于行业而言均有借鉴意义。总体来说,对于处于西北地区的新能源大基地,土地、光照、消纳能力/外送通道缺一不可。

光伏+沙漠大基地的最佳实践地

充足的土地资源是光伏基地建设的首要条件。作为我国风光大省,内蒙古在建设新能源项目上有着得天独厚的优势。首先,内蒙古位于我国北部,太阳能与土地资源较为丰富,太阳能年总辐射量在1342~1948kWh/nf之间,年日照时数在2600~3400h之间,是全国高值地区之一。

其次,内蒙古全区总面积118.3万平方千米,占中国土地面积的12.3%,是中国第三大省区。在内蒙古自治区内,有巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙漠等,总面积15万平方千米。不仅如此,据勘测,内蒙古新能源可利用的土地面积约8541.29万公顷,位居全国前三。其中,在基地项目规划中,库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林四大沙漠共规划了284GW光伏大基地。

结合内蒙古大面积的沙漠、荒漠、戈壁实际情况,以“光伏+治沙”为突破口,既可以发电、防风、固草,又能够保护土地沙漠化,修复生态平衡,实现生态效益与经济效益共赢局面。

众所周知,光伏电站的建设需要对场区内的沙丘进行平整,所以降低了移动沙丘对周边的危害,大量光伏方阵的基础深插入沙地中,配合耐旱植物起到了良好的固沙作用。大面积的光伏板会覆盖在地面上,把原来的地表太阳能转化为电能,减少了照射到地面的太阳辐射,对地表辐射情况进行了平衡和调节作用,在这种作用下,场站周围就会形成新的小气候,为动植物提供屏障。而且光伏组件吸收太阳能,遮挡日照辐射,减少水分蒸发,促进植物的成活和生长,达到板上发电、板下种植、板间养殖、治沙改土的生态模式。

另一方面,相对丰富的产业布局与配套为内蒙古光伏基地建设提供了产业基础。近年来在内蒙古“驻扎”的光伏产业与企业数不胜数。隆基、晶澳、新特能源、中来、国家电投、中环、双良、上机等企业均有光伏产能落地内蒙古。尤其是隆基绿能3月14日宣布在鄂尔多斯市伊金霍洛旗蒙苏经济开发区投资建设年产20GW单晶硅棒和切片、30GW高效单晶电池及5GW高效光伏组件全产业链项目,手笔巨大。

笔者粗略统计去年至今内蒙古约新增硅料产能80万吨、硅片80GW+,光伏初步产业链逐渐成形。优渥的先天资源条件加上产业链的聚集为内蒙古光伏基地的建设打下了坚实的基础。

新能源发展论坛上介绍,不同的沙漠区域以及当地的经济发展情况决定了内蒙古光伏基地的特点不一。库布齐沙漠位于内蒙古鄂尔多斯市,这里既有现成送出通道,产业布局、产业制造也相较于其他地区好,拥有一定的本地消纳能力;而巴丹吉林沙漠和部分腾格里沙漠位于阿拉善地区,阿拉善在蒙西电网的最末端,送出条件相对差一些,但是其土地资源丰富,可做的光伏体量也相对较大。所以要根据不同地区的情况,合理地利用当地资源,因地制宜地推进光伏基地的建设。

外送、消纳与电力交易

虽然内蒙古具备优渥的先天资源条件,但对于西北省份来说,新能源的外送与消纳是普遍存在的问题,内蒙古亦不例外。据介绍,内蒙古电网结构薄弱,自身调峰能力有限,无法满足大规模高比例新能源消纳需求。目前在电力输送上已投运5条特高压、11条500千伏超高压外送电通道,但依旧无法完全解决消纳难题。

根据数据,由于送出受限,2021年内蒙古弃风、弃光损失电量高达66.76亿千瓦时,因此,对于大基地项目来说,疏通外送通道消纳成为避免大量弃风、弃光的关键。

“目前内蒙古大部分的大基地送出和消纳还是需要依托新建通道来实现的,所以新建通道的进度就成为了消纳的关键。有效的解决办法是在通道建设上,要求电网公司和能源企业共同结合,大家一起出力,加快新通道建设;其次,将本地的消纳提到首位,省内的几条自建通道负责省内的消纳任务;再者,在内蒙古新建的落地产业对于消纳也有一定帮助。”

内蒙古电力交易中心有限公司副总经理王海利从电力交易方面提出建议,有效的电力交易也可以提高新能源的消纳能力。一方面,创新交易机制,以新能源(风电、光伏)和火电打捆的方式来进行,有利于利用柔性手段更加稳定地增加新能源消纳。另一方面,通过新能源竞价交易、新能源协商交易以及新能源外送交易三个品种丰富绿电获取渠道,扩大消纳范围,开拓省间市场,实现消纳水平的提升。

安全性是首要

除了外送通道的建设,能源安全保障尤为重要。一方面,考虑到内蒙古沙漠地区的特殊环境,光伏项目与产品安全成为重中之重。沙漠中多沙尘暴、强降雪、强风等极端天气,组件安全可靠性需要保障,否则一旦产品本身出现安全问题,对整个电力系统而言是灾难性的打击。

另一方面,新一轮沙漠、戈壁、荒漠大基地建设在系统安全性上也承受了比以往更沉重的压力,随着新能源在电力系统的占比越来越高,对整个电力系统的安全要求也越发严苛。

从系统层面提到:“电力系统自身的优化是保障电网系统安全的基础,不仅对准确预测功率、智能调度、多种能源互补以及用户负荷端调节技术提出了更高的要求;而且下一步,我们还应继续完善配电网规划,包括管理的标准与体系建设,更好地实现微电网、有源电网、局部直流电网、大电网和形态电网的协同以及加强数字化技术在整个电网中的应用,推进电网设施与数字基础的融合发展,使新型电网系统更加坚强、合理,让更多新能源接纳进来,保证电网的韧性、弹力和自愈能力。”

不过由于增量配电网投资回收困难、定价机制缺乏、盈利模式单一等问题,目前全国增量配电网的改革试点推进相对缓慢,对于地方政府来说,增量配电网的实施影响了当地的招商吸引力。

此种情况下鼓励,增量配电网配建一定比例的储能设施,采用源网荷储一体化发展模式,将大规模低电价光伏直接接入增量配电网,提高增量配电网盈利能力,还可以降低开发区企业约1分线/度的用电成本,提升地方招商引资吸引力。

面对大基地建设系统性的安全保障,从产品和解决方案提出了意见。表示:“针对沙漠化特性,我们会对产品增加一些相关的、有倾向的测试来检验并增加产品的安全可靠性;另外,解决方案上我们认为从设计端到产品端再到运维端,形成一体化的有效方案,能更好地提高大基地的安全性。”

可以预见的是,光伏大基地正成为支撑“十四五”以及“十五五”时期新能源装机的重要支撑,但个中面临的挑战与问题仍需电力、系统以及风电、光伏等多个行业多个层面持续探讨与推进。