黃鵬 白帆 王學峰

摘 要：隨著社會的逐漸發(fā)展，不僅是我國，整個國際上對于能源消耗的問題都很重視，所以說，對一些環(huán)境污染小的可再生資源的利用成為了一個新的趨勢，太陽能與水電站的結合，不能說是完美，至少可以解決現(xiàn)如今大規(guī)模發(fā)展太陽能發(fā)電模式中出現(xiàn)的土地資源稀缺問題，如果能將太陽能與水電站有效地結合起來，就可以有效的利用同一輸電線路進行輸送，可以安全的供電，還可以節(jié)約資金。

關鍵詞：太陽能；水力；聯(lián)合

現(xiàn)行的水力發(fā)電模式，氣候對其影響很大，遇到干旱年份，降水量稀少的季節(jié)，幾乎不能發(fā)電，這對電量的總體輸出造成了很大的困擾。所以說將太陽能相應的加入到單一的水力發(fā)電模式中去，是很有必要的。要根據(jù)地理環(huán)境和氣候因素，利用太陽能和水力資源各自的時效性，將其優(yōu)勢發(fā)揮到極致，通過合理有效的控制，做到太陽能和水力發(fā)電裝置聯(lián)合發(fā)電，再通過同一個輸出線路向大眾供電，可以解決兩者在單一模式中所出現(xiàn)的問題。還可以有效地利用可再生能源，降低對環(huán)境造成的污染。

1 技術支持

單一模式運行的水力發(fā)電站每年可以運行2500-6000h，它可以連續(xù)進行發(fā)電，但是受季節(jié)因素影響很大，在枯水期到來的時候，因為水量稀少不能支撐連續(xù)的發(fā)電工程，就造成電量的不穩(wěn)定，對整個電網(wǎng)的安全運行都是一個很大的考驗。而單一模式的太陽能發(fā)電站，每年運行1100-1500h，同樣的，發(fā)電的效率也受季節(jié)的影響，除此之外，還有晝夜交替以及氣象條件的因素影響。而太陽能發(fā)電裝置占地面積龐大也是一個大問題，再加上光照能量轉換率低，不能連續(xù)發(fā)電，同樣影響到電網(wǎng)供電的安全性以及穩(wěn)定性。

結合這兩者的優(yōu)缺點以及特性，可以考慮將太陽能發(fā)電裝置安放在大型水庫的水面，通過對二者的集中控制，使用同一線路供電。新建太陽能水力的聯(lián)合發(fā)電站。

1.1 技術方案

為了能夠在水電站的蓄水庫水面上安置太陽能的發(fā)電裝置，要將眾多的太陽能發(fā)電裝置發(fā)出的直流電合理集中地轉化為交流電，接著采用太陽能變壓器經(jīng)過電量表，將出口母線并入其中，然后將水輪發(fā)電機組和太陽能發(fā)電裝置分別設置電量表分別進行計量，最后經(jīng)過主變壓器將其送入電網(wǎng)。實現(xiàn)聯(lián)合發(fā)電，同一路線輸出向電網(wǎng)供電的設想。

1.2 調度分配

充分考慮到兩種發(fā)電模式所受制約的不同，可以集中統(tǒng)一的對兩種模式進行調度安排。例如，在陽光充沛且蓄水量充足時，可以考慮兩種模式齊頭并進，水輪發(fā)電機組可以考慮投入AGC裝置，滿足電網(wǎng)調峰調頻的要求。在枯水季節(jié)，則必須優(yōu)先考慮太陽能發(fā)電裝置，以免水量不足而影響電網(wǎng)供給的穩(wěn)定，水輪發(fā)電機組則停止運行進行蓄水。當陽光照射不夠充足時，就考慮水輪機組運行以免發(fā)生故障?？傊?，兩者可以共存兼?zhèn)?，彼此保障，共同維護電網(wǎng)的供電需求。

2 聯(lián)合發(fā)電模式的特點

2.1 聯(lián)合

太陽能水力聯(lián)合發(fā)電模式可以將太陽能發(fā)電裝置建在水電站蓄水庫水面上，并且將二者聯(lián)合調度發(fā)電。

2.2 安全統(tǒng)一

采取集中控制的方式手段，對兩者進行集中的控制模式，而后再采用統(tǒng)一的輸出線路向電網(wǎng)供給電量。利用各自不同的特性，使得聯(lián)合發(fā)電站電量穩(wěn)定。

3 經(jīng)濟效益

3.1 輸出線路

與傳統(tǒng)模式不同的是，聯(lián)合發(fā)電模式通過一定的技術手段的支持，將兩種不同發(fā)電模式采用同一輸電線路進行輸送，輸電線路的統(tǒng)一避免了建設太陽能發(fā)電站的輸電線路再造問題，對輸電線路再造的經(jīng)濟成本也是不容小覷的，這一舉措顯然從根本上避免了此項開支，為整個輸電工程節(jié)約了經(jīng)濟成本，包括人力資源的節(jié)約。

3.2 減排

很顯然，太陽能以及水能都屬于清潔能源，太陽能更是兼?zhèn)渲稍偕茉吹纳矸?，這兩種能源的利用，對環(huán)境造成的壓力是較為輕微的，而對兩者的聯(lián)合使用，可以很大程度的增加發(fā)電量，更進一步的滿足使用者的要求，這樣還可以避免一些地區(qū)對化石燃料的過分依賴，均采用電能，減少化石燃料的燃燒，不僅僅是能源的節(jié)約，更重要的是對環(huán)境的保護，減少了二氧化碳的排放量，對于全球的環(huán)境問題，都有很多幫助，也響應了全球低碳生活的號召，可謂一舉多得。

3.3 人力資源成本降低

對兩者的聯(lián)合使用，無疑會縮減一大部分的人力資源消耗，若對兩種發(fā)電模式分別建站，無疑要聘請從資源利用到發(fā)電過程最后到電路的輸出，需要兩組專業(yè)人員對發(fā)電過程進行操作看護，而將二者合二為一以后，只需要一組專業(yè)人員對整體過程進行整體的調度，尤其是輸電線路的統(tǒng)一合用，在整個發(fā)電過程中無疑可以減少人員損耗，節(jié)省人員聘用的開支，對整個供電系統(tǒng)無疑也是一種最大化的成本節(jié)約。

4 發(fā)展前景

對我國的地理環(huán)境以及氣候因素進行分析，不難發(fā)現(xiàn)，一些較為干旱，水力資源稀缺的地帶往往日照時間長，光照強度大，這種先天的自然條件決定了水力發(fā)電不能很好地滿足發(fā)電以及供電的需求，針對這樣的地區(qū)，采用兩者聯(lián)合的模式無疑是再合適不過的了，一方面降低了水力資源的負擔，避免因為發(fā)電對本就稀缺的水力資源造成二次傷害，另一方面，對高強度的太陽光進行有效合理的利用，利用自然地饋贈，彌補先天的不足，通過人為的以及科學的力量創(chuàng)造出優(yōu)越的生存環(huán)境。對于其他水源充沛的地區(qū)也是一樣，加大對可再生能源的利用，節(jié)約水資源也是利國利民的好事，也是我國可持續(xù)發(fā)展理論的中心思想。所以說，積極的開發(fā)探索太陽能與水力聯(lián)合發(fā)電的模式，是我國經(jīng)濟發(fā)展的需要，更是我國生態(tài)文明建設的必需。

5 結束語

太陽能的利用在我們的生活中已經(jīng)不再新鮮，但是將其加入到水力發(fā)電技術中進行聯(lián)合利用是一個全新的思路，對于此項思路探索以及實施，還是一個浩大的工程，我們所列舉出的包括技術手段的支持，經(jīng)濟成本的節(jié)約，發(fā)展前景的分析，僅僅是存在與理想狀態(tài)下的一些設想以及推測，具體在實施過程中所會遇到的問題還會有很多很多，需要在具體的情況以及場景中再分析解決方案。這些都不是最重要的，因為作為一項利國利民的工程，利遠遠大于弊的結構構思，它在以后具體的發(fā)展道路上一定是坎坷而又平坦的。

太陽能與水力聯(lián)合發(fā)電的模式，無論在資源的節(jié)約還是環(huán)境的保護這兩項大的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上都有所體現(xiàn)，發(fā)展前景毋庸置疑，是一種具有取代性的改革。

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