有人说:风电就是垃圾电!

还有人说:光电也是垃圾电!

如果你要问理由,其实也很简单,最核心的问题就在于这些电都不稳定,会对电网造成伤害。其实也很好理解,风不能确保一直有,而且有时候风大,有时候风小,所以风电天然不稳定;光电就更不用说了,到了夜里,就完全没法发电了;就连水电都会受到枯水期的影响,2022年8月川渝电荒就是因为干旱缺水;

我们也知道,我国明确提出2030年“碳达峰”,和2060年“碳中和”目标。火力发电确实稳定,但是碳排放太高,并不是长久之计。而光电和风电虽然清洁能源,但却不稳定。

那么问题来了,有没有什么办法可以克服这些缺点,让我们使用好这些清洁能源呢?

实际上,还真的有,效果还真的非常好,不仅解决了发电不稳定的问题,还同时解决了许多难题,有些甚至是国际性难题,更绝的是还顺便扶贫!

2011年,青海省海南藏族自治州共和县塔拉滩还是茫茫戈壁荒滩,而现在12年过了,这里已经发生了天翻地覆的变化,成为了全球装机容量最大的光伏发电园区,这也被叫做:海南州生态光伏园。但它其实并不是纯粹的光伏产业园区,它真的很特别!

举个例子,这里还能看到很多羊群,在光伏板周围嬉戏玩耍;除此之外,还有许多野生动物出没,这是其他光伏园区没有的,以前的塔拉滩也没法放羊,更没有这些野生动物。但这还不是最特别的,因为这里的光电并不会损害电网。那这究竟是咋回事呢?

塔拉滩原本98.5%的面积都是沙化土地,这里地势地势平坦,且光能资源丰富,年均日照时间近3000小时。根据业内专家估算,这里起码蕴藏着2000多兆瓦的发电资源,年均发电量甚至可以达到329亿千瓦时。所以,县塔拉滩的条件非常适合大面积建设光伏电站。

不过,在这里建设大面积建设光伏电站也有不少问题,首先是这里的平均海拔达到了3000米,氧气含量只有平原地区的64%,黄沙蔽日,自然环境又十分恶劣!

不过,以上这些,工作人员都可以克服。但有两点就比较难,首先就是光伏不稳定对于电网的影响,其次是把发出来的电如何送出去?

那如何解决这两个问题呢?

第一个问题,当时想到的办法就是把水电和光电配合起来,也就是“水光互补”。我们先说水电,在距离塔拉滩36公里外,有一处峡谷,黄河就从这里穿越过去,有巨大的河流落差,蕴藏着丰富的水能资源,这里也被叫做:龙羊峡。在这里建成了黄河上游第一座大型梯级电站:龙羊峡水电站,总装机容量1280兆瓦(128万千瓦),年发电量为23.6亿千瓦时。

至于光电,在2015年,在塔拉滩上就建成了装机容量为850兆瓦的光伏电站,并用一条330千伏电压级别的输电线连接着龙羊峡水电站,把塔拉滩的“光电资源”与龙羊峡的“水电资源”连接在了一起,共同构成了世界最大装机容量的水光互补发电站,还获得了吉尼斯世界纪录认证。

那这样做能带来哪些好处呢?

首先,光电、水电虽然不稳定,其中光电即便是在白天,由于光照强度的变化,导致发电也不稳定。而“水光互补”的模式可以利用水电机组的快速启停的特性,对不稳定的光电进行小范围补偿,消除锯齿,整为均衡、优质、安全,更加友好的平滑稳定电源;

同时,到了夜晚或者白天天气不好的时候,在光电无法正常发电时,可以利用水电大库容的调节性能进行补充,从而保证自始至终输出稳定、均衡的电能。

而水力发电和光伏发电快速补偿的功能主要依靠专业的水光互补发电控制系统AGC控制和AVC控制。

解决了第一个难题,那么接下里第二个难题:发出来电到底往哪送?

其实这个技术也很成熟,我国已经在广泛使用,这就是:特高压输电线路。2020年底,“青海—河南±800千伏特高压直流工程”建成投运,这个工程正是起于青海海南州共和县,青藏高原和中原大地的世界首个新能源远距离输送大通道。也就是说,河南的老百姓使用的电有一部分正是来自于“水光互补”。

而这里不仅有“水光互补”,更有神奇的“牧光互补”,这个模式还帮助当地扶贫。那这究竟是咋回事呢?

塔拉滩当地的风力大,风侵蚀、磨蚀地面物质,并带着它们,这就是风蚀作用,这也导致了塔拉滩以前出于半荒漠化状态。如果在这里建造光伏电站,那么风卷起的石子可能会破坏太阳能光伏板。

为了解决这个难题,当时光伏电站的工作人员决定事先撒下牧草的种子,希望日后长出草地后,可以起到屏障的作用。随后,太阳能光伏板被陆陆续续安装在了这里,并开始逐步投入使用。

新建的太阳能光伏板有效地阻挡了风,让光伏电站的风速降低了一半,削弱了风蚀作用;不仅如此,它们还阻挡了阳光直射地表,这就使得土壤的水分蒸发量降低30%,土壤得以保留不少水汽。所以,让人意想不到的一幕出现了,这里不仅长草了,这草还长草疯了。

可能有些人会认为,这不是好事吗?

其实并非如此,这会带来两个难题。由于草越长越高,土地荒漠化确实是得到了遏制,可是草如果太高,反而还会挡住太阳光,导致太阳能光伏板所吸收的太阳能太少,进而导致太阳能电站的发电效率降低。

其次,由于塔拉滩的环境非常尴尬,这就有火灾隐患,再叠加上草疯长,这意味着一旦发生意外火灾,那么将一发不可收拾。所以,光伏电站的草不能任其随意发展。如果要除这些草,就有需要动用大量的人力物力,增加运营成本。所以,这其实也是光伏电站遇到的国际性难题。那则要咋办呢?

有人就想到了一个好办法:牧羊。说白了就是放一群羊来这里吃草,这样就可以有效地控制草疯长的势头。唯一的顾虑就是,工作人员们担心羊会用头顶太阳能光伏板,如果太阳能光伏板被损坏,那又要额外增加成本了。

不过,他们抱着试一试的心态,找到了当地的牧民,希望他们在光伏电站牧羊,让羊来吃草。对于牧民而言,光伏电站的邀请确实很有诱惑,这里的草确实很肥美,而且工作人员还会花钱雇他们来帮忙清理太阳能光伏板,这算是一笔不错的额外收入。

于是,光伏电站就迎来了第一批羊,一共600只。羊进入到光伏电站后,都在埋头吃草,只有个别几只对光伏板产生了兴趣,不过也被工作人员发现和阻拦。可以说,第一批是相当的成功。于是,光伏电站已经来了第二批羊,一共2000只,这种羊也被称为:光伏羊。

就这样,光伏电站把牧羊也放在了计划之内,开始进行科学的放牧。牧民受雇来这里帮忙清理光伏板,羊可以在这里吃草,相当于就是在“除草”,羊的排泄物又可以作为肥料,最后羊还可以杀了吃肉,甚至还被当成是当地特产,售卖到全国各地,可以说是一举多得。

于是,光伏电站变成了优质牧场,光伏羊成为了一个产业,带动当地经济的发展和助力了当地的扶贫事业。根据报道,2022年,铁盖乡的“光伏羊”预计出栏量达到5万只。

也正是因为“牧光互补”的模式,土地半荒漠化逐渐被遏制住,当地的生态系统也逐渐转好,不少野生动物来这里安家,野鸡、野兔、狼、狐狸逐渐多了起来。

不过,不要以为这里只有水光互补”“牧光互补”,实际上,按照规划,这里未来想要水、光、风、地热、储能“五位一体”的模式,提供连续、稳定、优质的绿色电能。所以,发现了没有,光电、风电、水电绿色环保,虽然常被人诟病为垃圾电,但当它们组合起来后,将发挥出巨大的潜力。

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