水資源短缺地區(qū)多能互補發(fā)電與水資源綜合利用競爭關(guān)系

摘 要：我國西北地區(qū)是“西電東送”的能源基地，亦是水資源匱乏且生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱的地區(qū)，圍繞水資源產(chǎn)生的競爭關(guān)系相對突出。針對該關(guān)系，建立了梯級水庫調(diào)度模型，以發(fā)電量最大、適宜生態(tài)偏差系數(shù)最小為目標(biāo)，兼顧多能互補的出力波動平抑要求，獲得發(fā)電、生態(tài)等綜合效益較優(yōu)的調(diào)度方案，并剖析水資源短缺條件下發(fā)電與生態(tài)之間的競爭關(guān)系；引入?yún)f(xié)調(diào)性等指標(biāo)定量評價調(diào)度風(fēng)險，并采用模糊綜合評價法計算調(diào)度方案的評分，從生態(tài)供水風(fēng)險和多目標(biāo)競爭關(guān)系兩個方面評價了調(diào)度方案的優(yōu)劣。以黃河上游為對象的實例研究表明：多能互補發(fā)電量越多，生態(tài)偏差系數(shù)越大，特別是枯水年的生態(tài)偏差系數(shù)變化較明顯，最大值與最小值相差０．０６９；枯水年不同調(diào)度方案的變化過程存在明顯偏差，不同方案的生態(tài)偏差系數(shù)相差超過２％，適當(dāng)減小發(fā)電量可大幅提升生態(tài)效益；非劣解前沿端點的評分較低，為０．１７１，拐點的評分較高，為０．１９３。

關(guān)鍵詞：競爭關(guān)系；多目標(biāo)；多能互補；風(fēng)險量化；黃河上游

中圖分類號：ＴＶ７３７ 文獻標(biāo)志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０７．０２６

引用格式：董得福，段茗續(xù)，曾坤，等．水資源短缺地區(qū)多能d09841f2b5b847a9630c37b17c07911a互補發(fā)電與水資源綜合利用競爭關(guān)系［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（７）：１５４－１６０．

０ 引言

充分利用水、風(fēng)、光等清潔能源，是我國實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要途徑［１］ 。水電具有啟停靈活、響應(yīng)靈敏、能量儲存便捷等特點，與具有間歇性、不確定性的風(fēng)光資源形成良好的互補關(guān)系，其多能互補發(fā)電模式成為較優(yōu)的協(xié)同運行模式［２］ 。在氣候變化和人類活動等影響下，部分流域內(nèi)水資源量逐漸減少，同時隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，生態(tài)需水量增長，多目標(biāo)競爭用水問題日益凸顯［３－４］ 。我國西北地區(qū)是“西電東送”的能源基地，亦是水資源匱乏且生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱的地區(qū)，圍繞水資源產(chǎn)生的競爭關(guān)系相對突出。研究多能互補發(fā)電與水資源利用之間的競爭關(guān)系，有利于認(rèn)識不同用水目標(biāo)之間的影響機制，有助于提高水資源利用水平。