“雙碳”目標下大力推進水風光儲一體化發(fā)展的現(xiàn)狀與對策建議

Current status and recommendations of promoting integrated development of water, wind, solar and storage energy under the “dual carbon” goal

矯勇

（中國大壩工程學會，100038，北京）

摘要：大力推動可再生能源發(fā)展，是我國實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的首要選擇。風能和太陽能發(fā)電具有明顯的間歇性、波動性、隨機性，大幅度提升電網(wǎng)調(diào)控能力是保障可再生能源快速增長的必要條件。水電具有調(diào)峰和儲能兩大重要特性，“雙碳”目標下，需大力推進常規(guī)水電發(fā)展，充分發(fā)揮其對水能的調(diào)蓄功能和對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)功能。在介紹水風光儲一體化發(fā)展基本概念基礎(chǔ)上，梳理了我國水風光儲一體化發(fā)展在黃河流域上游青海省的實踐案例，以及我國水風光儲一體化發(fā)展的潛力與優(yōu)勢。當前我國發(fā)展水風光儲一體化仍存在一些挑戰(zhàn)：現(xiàn)有水電作為容量支撐的裝機規(guī)模仍顯不足，缺乏各種發(fā)電方式的統(tǒng)籌規(guī)劃和利益統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，推動水風光儲一體化發(fā)展的體制機制不夠健全。據(jù)此提出科學推進水風光儲一體化發(fā)展的建議，包括：進一步加大水電開發(fā)力度，推進水電功能定位由電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變，健全水風光儲一體化發(fā)展體制機制，推進水風光儲一體化科學研究和人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：水風光儲一體化；水電；風電；太陽能；“雙碳”

作者簡介：矯勇，理事長，水利部原副部長，正高級工程師。

DOI：10.3969/j.issn.1000-1123.2025.04.001

我國力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和（以下簡稱“雙碳”目標），是以習近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策，也是我國貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局、推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。黨的二十大報告提出，推進碳達峰碳中和要立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，深入推進能源革命，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過對我國“雙碳”目標下新能源發(fā)展面臨的形勢及水風光儲一體化發(fā)展現(xiàn)狀、制約因素等進行分析，對科學推進水風光儲一體化發(fā)展提出意見和建議。

“雙碳”目標對可再生能源發(fā)展的新要求

我國目前是世界上最大的碳排放國。據(jù)相關(guān)專家統(tǒng)計，到2030年我國實現(xiàn)碳達峰目標時，我國溫室氣體排放量約為120億t，碳匯潛力約為12億t，2060年前實現(xiàn)碳中和必將是一項極為艱巨的任務(wù)。因此，國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》（國發(fā)〔2021〕23號）提出重點實施能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動、節(jié)能降碳增效行動、工業(yè)領(lǐng)域碳達峰行動、城鄉(xiāng)建設(shè)碳達峰行動、交通運輸綠色低碳行動等十大行動，作為實現(xiàn)“雙碳”目標的重大舉措。優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力實施可再生能源替代行動，加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，是實現(xiàn)“雙碳”目標的重中之重。

1.大力推動可再生能源發(fā)展是實現(xiàn)“雙碳”目標的首要選擇

能源是碳排放的最主要來源。國際上普遍認為，調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，大幅度削減煤炭和石油等化石能源消費量，不斷提高水電、風電、太陽能、生物質(zhì)能等清潔能源的發(fā)電占比，并最終實現(xiàn)以清潔能源為主導(dǎo)的能源體系，是實現(xiàn)“雙碳”目標的基本路徑。國際能源署（IEA）發(fā)布的《全球能源行業(yè)2050凈零排放路線圖》指出，電能將是能源消耗總量的主體，2050年總發(fā)電量將超過當前的2.5倍，其中90%的發(fā)電量來自可再生能源。《bp世界能源統(tǒng)計年鑒2022》也指出，當前全球一次能源消費中化石能源占比高達80%，按照2050年實現(xiàn)凈零碳排放目標，包含風電、太陽能、生物質(zhì)能、地熱能等在內(nèi)的可再生能源在一次能源消費中的占比需要大幅度提升，由當前的10%增至2050年的65%。我國能源以煤炭等化石能源為主，截至2020年，化石能源在我國一次能源中占比仍高達84.1%。因此，實現(xiàn)我國“雙碳”目標，首先要優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生能源，逐步擺脫對化石能源的依賴，到2060年使我國化石能源消費占比由目前的84%左右降至20%以下。這是實現(xiàn)“雙碳”目標的首要選擇。

2.大幅度提升電網(wǎng)調(diào)控能力是保障可再生能源快速增長的必要條件

《全球能源行業(yè)2050凈零排放路線圖》指出，2050年風能和太陽能發(fā)電量將占全球發(fā)電量的近70%。太陽能發(fā)電的裝機容量將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加19倍，風能裝機容量增加10倍。根據(jù)《2050年世界與中國能源展望（2020版）》，預(yù)計到2035年和2050年，我國風能和太陽能總裝機規(guī)模將達到19億kW和35億kW；到2060年，我國風能和太陽能總裝機規(guī)模將達到60億kW。由于風能和太陽能發(fā)電具有明顯的間歇性、波動性、隨機性，隨著其高比例快速發(fā)展，大規(guī)模并網(wǎng)帶來的新能源消納問題對靈活調(diào)節(jié)電源提出了更高的需求。歐美國家多以油/氣機組和抽水蓄能電站作為調(diào)節(jié)電源，靈活性電源占比相對較高，如美國、西班牙、德國的靈活性電源占比分別為49%、34%、18%。我國靈活調(diào)節(jié)電源裝機占比不到6%，尤其是在新能源富集的三北地區(qū)，風能、太陽能發(fā)電裝機分別占全國的72%、61%，但靈活調(diào)節(jié)電源不足3%。作為靈活調(diào)節(jié)電源的抽水蓄能，在我國發(fā)展總體滯后，截至2021年，總裝機容量為3640萬kW，僅占電力總裝機容量的1.5%。為了克服這一短板，國家推出《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，規(guī)劃到2030年投產(chǎn)抽水蓄能電站總規(guī)模1.2億kW左右，但仍只占2030年預(yù)測電力總裝機的3%左右，難以滿足龐大電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的需求。為了進一步提升電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力，我國電力行業(yè)從“十一五”時期開始推進煤電機組節(jié)能降耗和靈活性改造，截至2021年年底，煤電靈活性改造已完成1億kW，改造規(guī)模為煤電總裝機的7.7%。但是，進一步提高燃煤機組深度調(diào)峰能力成本高、難度大，機組頻繁啟停效率低，且無法解決碳排放問題，難以作為主力靈活調(diào)節(jié)電源優(yōu)先發(fā)展。因此，在化學儲能沒有取得重大突破之前，我國不僅仍需要在2030年的規(guī)模之上進一步擴大抽水蓄能電站裝機規(guī)模，而且要充分利用我國水能資源豐富的優(yōu)勢，探索大規(guī)模利用常規(guī)水電站更好參與調(diào)節(jié)的新途徑。

3.“雙碳”目標對水電發(fā)展和功能定位提出新要求

水電是技術(shù)最成熟、運行穩(wěn)定、可大規(guī)模開發(fā)的清潔可再生能源，具有調(diào)峰和儲能兩大重要特性，優(yōu)先大力開發(fā)水電一直是國際共識。國際大壩委員會（ICOLD）指出，世界上100多個國家明確將繼續(xù)發(fā)展水電，大部分發(fā)展中國家將水資源和水電開發(fā)列入優(yōu)先發(fā)展任務(wù)。根據(jù)聯(lián)合國再生能源咨詢機構(gòu)21世紀可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)（REN21）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2019年年底，全球可再生能源總裝機容量25.88億kW，水電占比為44.4%，在各類可再生能源中占比最大。作為可再生能源的重要組成部分，水電不僅獨立貢獻可再生能源的最大份額，而且還將為風能、太陽能發(fā)電提供巨大的調(diào)節(jié)功能。國際能源署（IEA）在《2022年世界能源展望》中指出，水電到2030年之前不僅仍將保持可再生能源發(fā)電量的領(lǐng)先地位，而且有助于平衡、穩(wěn)定電力系統(tǒng)，以容納電網(wǎng)中快速增長的風能和太陽能。該報告還預(yù)測，全球?qū)崿F(xiàn)2050年凈零排放目標，水電裝機容量應(yīng)在當前基礎(chǔ)上再翻一番，增至26億kW，進一步發(fā)揮水力發(fā)電和調(diào)節(jié)電網(wǎng)兩大功能。但是，近幾年由于我國風能、太陽能發(fā)電裝機容量迅猛增長，我國水電在可再生能源中的占比持續(xù)下降，根據(jù)國家統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2023年年底水電裝機容量占可再生能源裝機容量比例降為28.6%。按照目前的發(fā)展速度，我國水電難以在可再生能源發(fā)電占比中保持領(lǐng)先地位，水電的電網(wǎng)調(diào)節(jié)功能必然受限，因此要破除水電發(fā)展制約，大幅度提升其電網(wǎng)調(diào)節(jié)功能。

目前一般認為水電調(diào)節(jié)風能、太陽能電源的比例為1:2～1:4。如按照1:4的配比估算，我國2050年和2060年風能、太陽能發(fā)電總裝機需要的調(diào)蓄能力約為9億kW和15億kW。根據(jù)資源普查，我國抽水蓄能經(jīng)濟可開發(fā)總量約為3億kW，在全部開發(fā)的情況下，我國抽水蓄能電站和煤電靈活性改造仍無法滿足風能、太陽能大規(guī)模發(fā)展對調(diào)節(jié)電源的需求。目前我國水電開發(fā)總體程度不足水能理論蘊藏量的52%，開發(fā)潛力仍然較大。同時，當前水電的功能是基于沒有大規(guī)模清潔能源發(fā)電的傳統(tǒng)意義下的功能，以提供電量為主。服務(wù)于“雙碳”目標，則要充分發(fā)揮水電的調(diào)蓄功能，為以清潔能源發(fā)電為主的新型電力系統(tǒng)安全運行提供保障。這就需要加快開發(fā)新水電，同時對具有調(diào)蓄能力的水電站擴大裝機容量、增設(shè)壩下抽水設(shè)施等。因此，大力推進常規(guī)水電發(fā)展，充分發(fā)揮其對水能的調(diào)蓄功能和對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)功能，是水電發(fā)展在“雙碳”目標下的新使命。

水風光儲一體化發(fā)展狀況

面對全世界風電、光伏發(fā)電裝機大幅度增長的態(tài)勢，為了保障對新能源電力的最大消納程度和電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，世界各國根據(jù)能源資源條件，選擇靈活多樣的調(diào)節(jié)電源開發(fā)方式。美國天然氣資源豐富、管網(wǎng)發(fā)達，重點發(fā)展燃氣電站作為調(diào)峰調(diào)頻電源。日本依靠豐富降雨和地形特點，重點發(fā)展抽水蓄能電站作為調(diào)峰調(diào)頻電源，抽水蓄能裝機在電網(wǎng)總裝機中的占比超過10%，為世界之最。我國能源以煤炭為主，油氣資源貧乏，而水能資源蘊藏量居世界第一，利用水庫水電站可蓄能、穩(wěn)定性強、可靈活發(fā)電的優(yōu)勢，可與豐富的風光發(fā)電資源形成互補，構(gòu)成穩(wěn)定的水風光一體化上網(wǎng)電源。為此，應(yīng)大力推動水風光儲一體化發(fā)展，為“雙碳”目標下構(gòu)建以風能、太陽能為主體的新型電力系統(tǒng)提供發(fā)展思路和解決方案。

1.水風光儲一體化發(fā)展的基本概念

水風光儲一體化發(fā)展是充分考慮水、風、光、儲的特色特點，在抽水蓄能和風能、太陽能發(fā)電相互調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮已建、待建水庫水電站的調(diào)節(jié)性能和水電機組啟停方便、調(diào)節(jié)迅速的優(yōu)勢，通過以流域或區(qū)域為單元的能源融合優(yōu)化配置，將原本不穩(wěn)定的鋸齒型風能和太陽能調(diào)節(jié)為平滑穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電能，如下圖所示。新的水風光儲一體化模式可以進一步提高風能、太陽能發(fā)電的電能質(zhì)量和電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，最大程度地利用水風光資源，并能為電網(wǎng)提供100%清潔零碳電力，從而有效推進風光能源的開發(fā)和“雙碳”目標的實現(xiàn)。

水風光儲一體化運行示意圖

2.我國水風光儲一體化發(fā)展實踐

我國大規(guī)模水風光儲一體化發(fā)展起步于黃河流域上游青海省。為了拓展清潔能源發(fā)展新模式，為流域、區(qū)域水電集群與大規(guī)模光伏項目共同開發(fā)建設(shè)提供支撐，黃河上游水電開發(fā)有限公司聯(lián)合相關(guān)設(shè)計、科研單位，依托黃河上游龍羊峽大型水電站，按照產(chǎn)學研相結(jié)合的方式，創(chuàng)新性開展了水光互補關(guān)鍵技術(shù)研究。參與水光互補科學實踐的光伏電站位于青海省海南藏族自治州共和縣光伏發(fā)電園區(qū)內(nèi)，距龍羊峽水電站直線距離約30km，光伏電站裝機容量85萬kW，以一回330kV線路送入裝機容量128萬kW的龍羊峽水電站，并通過龍羊峽水庫調(diào)節(jié)對光伏電站進行補償，最終光伏電站與龍羊峽水電站以兩個電源互補組合后的電力電量，利用龍羊峽水電站已建的送出通道送入電網(wǎng)，向中東部地區(qū)提供大量清潔能源電力。在這項科學實踐中，產(chǎn)學研單位聯(lián)合研究確定了水光互補協(xié)調(diào)運行控制方式及調(diào)節(jié)原則，自主開發(fā)了國際首套水光互補協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，優(yōu)化了水光互補的控制方式，將原本不穩(wěn)定的鋸齒型光伏電源通過水電調(diào)節(jié)為平滑穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電能，提高了光伏發(fā)電電能質(zhì)量和電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，實現(xiàn)了最大程度利用太陽能和水能資源的目的，成功解決了光伏發(fā)電的安全并網(wǎng)問題。實踐證明，通過龍羊峽水電站強大的水庫調(diào)蓄能力推動水光互補，在龍羊峽水電站不減少機組利用小時數(shù)的前提下，大幅度提升了光伏發(fā)電送出能力，送出線路的年利用小時數(shù)由4621h提高到5019h。水光互補后，光伏電站一年可發(fā)電14.94億kW·h，相當于一年節(jié)約標準煤46.46萬t，減少二氧化碳排放122.66萬t、二氧化硫排放4.5萬t、氮氧化合物排放2.25萬t，經(jīng)濟和減排效益十分顯著。

在龍羊峽水光互補開發(fā)實踐基礎(chǔ)上，在青海省政府的推動下，有關(guān)能源企業(yè)、高校和科研機構(gòu)啟動了水風光多能互補協(xié)調(diào)運行研究，推進青海省海南藏族自治州千萬千瓦級水風光多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)，項目總規(guī)劃規(guī)模1016萬kW，其中水電416萬kW，光伏發(fā)電400萬kW，風電200萬kW。在光伏、風電互補調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，利用黃河上游水電站水庫群強大的調(diào)蓄和調(diào)節(jié)能力，對新能源發(fā)電的波動性、間歇性等進行調(diào)節(jié)，根據(jù)不同能源的特性，采用水庫儲能、錯峰發(fā)電、平衡出力等方式完成各能源互補運行、聯(lián)合發(fā)電，為電網(wǎng)提供更優(yōu)質(zhì)更穩(wěn)定的電源。此外，雅礱江流域水電開發(fā)有限公司、大渡河流域水電開發(fā)有限公司等電力企業(yè)規(guī)劃并啟動了兩河口-柯拉、雅安等水風光儲一體化發(fā)展項目。在大量實踐基礎(chǔ)上，《2030年前碳達峰行動方案》提出要推動西南地區(qū)水電與風電、太陽能發(fā)電協(xié)同互補，水風光儲一體化發(fā)展越來越被業(yè)內(nèi)認為是提高新能源電力上網(wǎng)質(zhì)量、提升消納水平的重要途徑。

3.水風光儲一體化發(fā)展的潛力與優(yōu)勢

實踐證明，發(fā)展水風光儲一體化是有效提升我國風能、太陽能等可再生能源消納水平的重要途徑，具有顯著的發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢。

一是我國水能資源豐富，理論蘊藏量達6.94億kW，位居世界第一，主要集中在中西部地區(qū)，抽水蓄能電站裝機潛力可達3億kW；我國已建大中型水庫5066座，總庫容達9287億m3。豐富的水能資源和龐大的水庫群將為水風光儲一體化發(fā)展奠定強大的調(diào)節(jié)基礎(chǔ)。

二是我國水、風、光資源均集中在西部地區(qū)，三種資源區(qū)域契合度高，有利于統(tǒng)籌開發(fā)電力輸送端的風能、太陽能資源?？梢劳形鞑砍Ｒ?guī)水電和抽水蓄能電站對系統(tǒng)的強大調(diào)節(jié)作用，大力推進流域、區(qū)域內(nèi)更大規(guī)模的風光能源開發(fā)。

三是西部水風光儲龐大的組合電源可向電網(wǎng)輸出穩(wěn)定電力，有利于提高送端電網(wǎng)、受端電網(wǎng)電力電量保障能力。通過能量時移、平滑出力、調(diào)劑余缺，提升電力系統(tǒng)在時間維度上對電能的優(yōu)化配置能力，解決運行中可能出現(xiàn)的供需錯位、電力輸出不穩(wěn)定等問題。

四是中西部地區(qū)水庫水電站居多，可利用水庫對水能的調(diào)蓄功能，促進存量電源進一步釋放調(diào)峰資源，促進不同電源項目間調(diào)度扁平化以及電網(wǎng)與網(wǎng)源運行集約化，有利于構(gòu)建以風光為主體的新型電力系統(tǒng)。

存在的問題

1.現(xiàn)有水電作為容量支撐的裝機規(guī)模仍顯不足

我國2060年風能、太陽能發(fā)電的總裝機規(guī)模所需要的調(diào)蓄能力將高達15億kW。即便充分利用抽水蓄能3億kW的潛能，尚有12億kW的調(diào)蓄容量差距。考慮到煤電機組靈活性改造的成本及二氧化碳排放問題，彌補以風光為主體的新型電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)蓄能力仍然要依靠水電。截至2023年我國常規(guī)水電裝機容量達3.69億kW，但相對于我國水能蘊藏量，開發(fā)水平仍顯不足。尤其是需調(diào)整水電定位，在充分發(fā)揮其在電網(wǎng)中的調(diào)節(jié)功能后，需要在加快開發(fā)已納入規(guī)劃的水電站基礎(chǔ)上，對調(diào)蓄功能強的水電站按照電網(wǎng)調(diào)峰要求擴大裝機，增加調(diào)節(jié)容量。只有大力發(fā)展常規(guī)水電，并與抽水蓄能電站、化學儲能站網(wǎng)等儲能調(diào)蓄形式融合，才能滿足“雙碳”目標下大力發(fā)展風能、太陽能發(fā)電對電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的需求。

2.各種發(fā)電方式的統(tǒng)籌規(guī)劃和利益協(xié)調(diào)機制尚待建立

我國水電開發(fā)長期堅持“一個流域一個公司”的建設(shè)管理體制，形成以流域為單元的水電開發(fā)基地。但隨著風能、太陽能跨越式發(fā)展，流域內(nèi)水電和風能、太陽能發(fā)電形成多個開發(fā)主體，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)機制和利益協(xié)調(diào)機制。水風光儲互補發(fā)電可減少新能源直接并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響，但水電站功能由獨立發(fā)電電源向容量調(diào)節(jié)電源轉(zhuǎn)變會對水電機組的運行方式帶來巨大影響，尤其是調(diào)節(jié)能力低的水電站工程年利用小時數(shù)可能大幅度減少，經(jīng)濟效益會受到影響。因此，需要關(guān)注流域水風光儲一體化發(fā)展的統(tǒng)一規(guī)劃和各種發(fā)電方式的效益協(xié)調(diào)，充分調(diào)動蓄能水電站的積極性，科學制定水風光儲一體化開發(fā)政策，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)清潔能源基地內(nèi)水電、風電、光伏、儲能電站之間的合理權(quán)益。

3.推動水風光儲一體化發(fā)展的體制機制不夠健全

水風光儲一體化發(fā)展是一種新的電力發(fā)展模式。但是，我國電力運行調(diào)度很大程度上仍然延續(xù)傳統(tǒng)計劃方式，各類能源發(fā)電年運行小時數(shù)主要依據(jù)年發(fā)電計劃確定，甚至對每一臺機組下達發(fā)電量計劃，并且采用固定價格的定價模式。這種傳統(tǒng)的電力運行調(diào)度方式總體上不適合新能源波動性特點和水風光儲一體化的發(fā)電模式，缺乏體制機制上的激勵作用，急需建立包括一體化投資建設(shè)、一體化調(diào)度運行、一體化電力外送、一體化參與市場競爭等的一體化協(xié)調(diào)機制。

意見與建議

1.進一步加大水電開發(fā)力度

全球經(jīng)驗表明，充分開發(fā)水電是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。發(fā)達國家大江大河的水能資源早在20世紀六七十年代就基本開發(fā)完，我國水電開發(fā)建設(shè)雖然取得了突出的成就，但還有應(yīng)開發(fā)而未開發(fā)的江河。水電可以作為風能、太陽能大規(guī)模發(fā)展的重要支撐，水電調(diào)節(jié)可使風能、太陽能變成穩(wěn)定可控的優(yōu)質(zhì)能源。我國是世界上水能資源最富集的國家，目前常規(guī)水電的開發(fā)程度、抽水蓄能電站裝機容量在電網(wǎng)中的占比均與發(fā)達國家有較大差距，滯后于我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)的需求。當前，在大力推進抽水蓄能電站建設(shè)的基礎(chǔ)上，仍需要加快開發(fā)常規(guī)水電。一方面，加大規(guī)劃內(nèi)水電站開發(fā)力度，如金沙江上游、瀾滄江上游水電站等；前一時期一些有爭議的流域水電開發(fā)和龍頭水電站，如怒江水電開發(fā)、金沙江龍盤水電站、黃河大柳湖水利樞紐等，也可在“雙碳”目標下補充論證，增加新的定位功能，爭取早日開發(fā)建設(shè)。另一方面，已建水電站擴大裝機容量因其征地和移民安置費用低、投資省、工期短，蓄能和調(diào)節(jié)十分靈活，應(yīng)當從水風光儲一體化發(fā)展的角度出發(fā)，研究水電站轉(zhuǎn)變功能后的擴容方案，并把流域已建水電站擴容放在水電建設(shè)的優(yōu)先位置。

2.推進水電功能定位由電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變

隨著風能、太陽能快速發(fā)展及其在電力結(jié)構(gòu)中占比不斷上升，靈活調(diào)節(jié)電源存在巨大缺口，對電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性形成重大挑戰(zhàn)。我國水能資源豐富，水庫水電站數(shù)量多、調(diào)蓄潛力大、調(diào)度靈活，水電必將成為以風光為主體的新型電力系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)電源。因此建議經(jīng)過論證，調(diào)整常規(guī)水電功能定位，由傳統(tǒng)的電量供應(yīng)向容量支撐轉(zhuǎn)變，由獨立發(fā)電主體向新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)主體轉(zhuǎn)變。在充分發(fā)揮既有流域水電基地調(diào)節(jié)能力基礎(chǔ)上，對具有調(diào)節(jié)庫容的水電站進一步擴大機組、增大容量、提高調(diào)節(jié)能力，同時合理布局配套的抽水蓄能電站，深度提升流域水電調(diào)節(jié)能力。

3.健全水風光儲一體化發(fā)展體制機制

“雙碳”目標下的能源轉(zhuǎn)型是全局性的復(fù)雜系統(tǒng)工程，要循序漸進，先立后破，在新能源體系建設(shè)中，把水風光儲一體化開發(fā)理念和技術(shù)路線上升為國家戰(zhàn)略和行業(yè)要求。建議在市場競爭的基礎(chǔ)上，探索創(chuàng)新水風光儲一體化項目開發(fā)權(quán)的配置模式，深入研究價格、稅收、補償?shù)壤婀蚕頇C制，在充分調(diào)動各方面積極性的基礎(chǔ)上，保障成本合理分攤和回收。

4.推進水風光儲一體化科學研究和人才培養(yǎng)

水風光儲一體化發(fā)展，是電力行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，應(yīng)加強這一領(lǐng)域的科學研究和人才培養(yǎng)。要充分發(fā)揮科學研究“國家隊”的作用，解決水風光儲一體化能源開發(fā)技術(shù)難題。例如，開展流域水風光儲一體化規(guī)劃、運行技術(shù)研究和試驗示范，合理確定水風光儲容量配比，按照適度超前的原則推進大比例風光電下電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性、新工況水電機組改造和安全運行、新增新能源發(fā)電穩(wěn)定上網(wǎng)的調(diào)度和控制等專題研究。此外，水風光儲一體化發(fā)展是一種新的電力開發(fā)模式，大規(guī)模發(fā)展需要大量專業(yè)化人才，建議有條件的科研院校增設(shè)相關(guān)專業(yè)課程，開展相關(guān)職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，為水風光儲一體化發(fā)展培育人才。

致謝：本文是基于中國大壩工程學會組織的“‘雙碳’目標下大力推進水風光儲一體化發(fā)展調(diào)研”的調(diào)研報告撰寫。鐘登華院士、陳祖煜院士、鈕新強院士、張宗亮院士、中國電力建設(shè)集團有限公司原董事長晏志勇、國家能源局新能源和可再生能源司原副司長史立山、中國水利水電科學研究院流域水循環(huán)模擬與調(diào)控重點實驗室副主任賈金生、中國電力建設(shè)集團有限公司原總工程師周建平、水電水利規(guī)劃設(shè)計總院專家委員會主任彭程、中國大壩工程學會副秘書長鄭璀瑩作為調(diào)研組成員對調(diào)研報告給予了指導(dǎo)或修改，在此一并表示感謝。

Abstract: Promoting renewable energy development shall be the primary choice for China to achieve its carbon peak and carbon neutrality goals. Wind and solar power generation have obvious intermittency, volatility and randomness that may enhance the capability of grid regulation, which is a necessary condition for ensuring rapid growth of renewable energy. Hydropower has two features of adjusting peak of the grid and energy storage and should be boosted under the “dual carbon” goal. Based on basic concepts of integrated development of water, wind, solar and storage energy, best practices of the Qinghai Province which is located in the upper reaches of the Yellow River Basin are introduced. Potentiality and advantages of integrated energy development are explored. However, we are facing a number of challenges such as insufficient installed capacity of hydropower, lacking of integrated planning and coordination mechanism and institutional system. It is recommended to facilitate integrated energy development, by increasing intensity of hydropower development, optimizing the funtion of hydropower from electricity supply to capacity support, improving institutional mechanism for integrated energy development and scientific research and talent cultivation.

Keywords: ntegration of water-wind-solar-storage energy; hydropower; wind power; solar energy; “dual carbon” goal

本文引用格式：

矯勇.“雙碳”目標下大力推進水風光儲一體化發(fā)展的現(xiàn)狀與對策建議 [J].中國水利，2025（4）：1-6.

封面供圖中國大壩工程學會

責編王慧

校對熊璠

審核軒瑋

監(jiān)制趙洪濤

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請讀者僅作參考，并自行核實相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。