风光一体化运行配比原则思考

随着我国新能源事业的大力发展，各方面技术越来越成熟，新的开发模式层出不穷。储能，水光互补、风光互补等发展模式也成为主要探究的方向。我国西北、西南地区水能、风能、太阳能等能源资源丰富，是较早开展多能互补运行的地区之一。

水风光一体化互补运行是结合水电、光伏、风电等各自优势，利用水电站对新能源电力的调节，发出稳定、对电网友好的电力，并经由外送通道实现电力打捆输出，提高电力外送通道利用率的一种联合运行模式。

我们知道，太阳能发电具有典型的日变化，白天发电多，夜间少发或不发电，风电则更具有波动性、随机性，都是对电网不友好的低质量电力。因此在保证电网安全的考虑下，需要一定量可以稳定发电量的水电和火电对新能源电力进行调节。

经过研究发现，在一些地区，风电和光伏具有一定的互补特性。风电场一般夜间18时后出力较大，白天8~12时出力较小，呈现“下凹”趋势。光伏电站出力与风电场出力相反，光伏发电受太阳辐照的影响，在6时~12时逐渐增大，此后逐渐减小，直到20时左右，呈现“上凸”的趋势。由此可见，风电和光伏在出力上，尤其是日互补出力上具有互补优势。风光的联合出力比单独的风电、光伏项目更具有稳定性，对电网更友好。

图1：某地风电和光伏日出力特性曲线

风光配比的本质是使风力和光伏联合发电，通过风光出力的互补特性，减少出力的波动性，剩余的由水电站调节使出力更平稳。合理的风光配比相比于单独运行对电网更加友好，在抽水蓄能电站有限的调节能力下，可以调整更多容量的新能源装机。

风光配比考虑的原则有：

1、差异系数最小。差异系数的本质是风、光出力之和的标准差。反映了24小时不同时刻的风、光的联合出力与平均出力的接近关系。差异系数越小，在和出力越接近平均值，感官上就越趋于平直。

差异系数只是理论上的一个结果，实际运行很难达到完美状态，但至少可以在理论上提出一个合理的配比参考结果。

2、资源限制。再完美的风光配比如果没有足够的资源储量作为基础，也无法进行。比如山地地区光伏开发难度大，低风速地区风资源储量少。资源储量限制了风光的配比结果。另外还要考虑，当地环境对项目的影响，风沙大的地区，对光伏组件和后期运行影响大；高海拔地区风的能量密度低，机组发电量受影响大。

3、收益限制。随着平价时代的到来，新能源项目的收益成为一大问题。不止一家开发商、设备厂家或设计院都感到头疼，平价时代项目没收益咋办！如果项目没有收益，再完美的配比，再丰富的资源，开发商也不愿去开发，一切都是空谈。