水风光一体化：1+1＞2 是否成立？
思瀚产业研究院    2025-04-14

“水光互补”由国家电投集团黄河上游水电公司于 2012 年首次提出，并且在 2013 年开始建设落地。“水光互补”是一种通过水电站的调节能力来平滑光伏发电出力波动的系统运行方式，从而解决光伏发电出力不平稳的问题，提高电网的稳定性。

1、如何实现水风光互补？

光伏发电受昼夜影响，波动性强、随机性大，大规模光伏发电集中接入电网，将不利于电网的安全稳定运行。“水光互补”电站利用水电站的库容带来的调节性能以及水电机组快速启停的特性，平抑光伏出力的随机波动，最终向电网输出平滑、稳定的清洁电力，提升电网对于大规模风光的接纳能力。

（1）水光互补电站建设的前提条件

① 流域内要具备丰富的新能源资源，且地形条件好、场址分布集中：以雅砻江为例，雅砻江位于川西高原干热河谷，日照小时数达到 A 级（一年 8000 多小时里有 2000 个小时都有充足的日照），光资源非常丰富。

② 用于水光互补运行的水电站首先应与光伏电站距离较近，具备光伏电站接入的电气条件：雅砻江柯拉光伏电站距离两河口水电站仅 50 公里，其发出的电将输送到两河口水电站，成为两河口电站的虚拟机组。

③ 水电机组具备合适的水库调节条件以及调节光伏电站出力的能力：国内目前两大水光互补项目---龙羊峡水光互补项目和两河口水光互补项目所依托的水电站库容分别达到247 亿立方米和 108 亿立方米，均具备多年调节能力。

（2）水电与风光相辅相成

水电以容量支持风电光伏：调度对水电站下达的运行曲线在某一时间段是相对恒定的出力，水电站利用其储存和调节能力，使水光互补后的总出力曲线满足电网对出力曲线和波动范围要求。

日内较短时间内：

①利用水电机组快速启停的特性对光电进行小范围补偿；

②利用水电站库容带来的调节性能，补充光伏发电的间歇，从而输出均衡、稳定的电能，然后打捆从同一个线路送出。

年内较长的时间维度：部分水光互补电站所在区域的光伏发电出力存在季节性差异，呈现“冬春季出力大，夏秋季出力小”的特点，与水力发电“夏季丰水期、冬季枯水期”的特点形成天然的年内互补。因此在年内较长的时间维度内光伏出力和水电出力也可以形成互补，实现发电综合效益最大化，同时提高通道利用率。例如龙羊峡水电站的送出线路通过“水光互补”，年利用小时数由 4621 小时提高到了 5019 小时。

风电光伏在电量上支持水电：水电因为与光伏的结合，获得了更强大的调峰能力，可以有能力应对更大的突发的用电高峰。例如，2023 年华能漫湾“水光互补”一体化项目中光伏年发电总量为 2.76 亿千瓦时，按水电机组年平均耗水率计算，等同于水电日均蓄能超 300 万立方米，水电机组顶峰能力不断提高，水电的调峰电量得以增加。此外，光伏发电还可以补充水电在枯水期的电量。根据国投电力官网披露，未来雅砻江流域清洁能源示范基地建成后，流域平枯期的电量将是汛期电量的 1.28 倍。

2、全国范围内水风光互补基地梳理

国家层面对水风光流域一体化建设给予了重视。2021 年 3 月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》公布。根据规划，十四五期间将重点发展九大清洁能源基地，其中包括雅砻江流域水风光一体化清洁能源基地、金沙江上游和金沙江下游水风光一体化清洁能源基地以及黄河上游水风光一体化清洁能源基地。

2024 年 3 月，国家能源局印发《2024 年能源工作指导意见》的通知，明确表示大力推进非化石能源高质量发展，巩固扩大风电、光伏良好发展态势，提到编制主要流域水风光一体化基地规划。另外，《关于 2023 年国民经济和社会发展计划执行情况与 2024 年国民经济和社会发展计划草案的报告》中也指出要加快推进大型风电光伏基地建设和主要流域水风光一体化开发建设。

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