清华大学学报(自然科学版)

作者：吴川东, 程一书, 杨大文, 唐莉华, 陈立成, 龚科

单位：1. 清华大学 水利水电工程系, 水圈科学与水利工程全国重点实验室, 北京 100084,2. 中国华电集团有限公司西藏分公司, 拉萨 850030

关键词：雅鲁藏布江中游,水风光清洁能源基地,风光资源时空特征,水风光出力互补性

基金：国家自然科学基金专项项目(42041004),水圈科学与水利工程全国重点实验室项目(sklhse-TD-2024-A01)

雅江中游水能资源丰富, 水电开发已初具规模, 依托水电的灵活调节能力建设的水风光清洁能源基地是“十四五”可再生能源规划的重要组成部分。尽管雅江中游地区的水能、风能、太阳能资源禀赋优越, 但风电、光伏发电的强间歇性、波动性和随机性却制约了能源的高效开发利用。合理利用水风光出力的互补性(定义为一种能源的低可用性可由其他能源补偿)是提高风光能源出力稳定性的有效策略, 但现有互补性评价指标缺少物理意义、可解释性差。该文以雅江中游的山南市为研究区, 基于水风光发电的功率曲线构建互补性量化指标, 评估研究区的风能太阳能资源(简称“风光资源”)和时空特征, 进一步分析考虑水电调节作用的水风光出力互补性。结果表明：山南市光伏发电的技术和经济可开发量分别为183.9和183.3 GW; 风力发电技术可开发量为75.5 GW, 但经济可开发量仅32.2 GW (占技术可开发量42.6%)。从空间角度, 洛扎县与浪卡子县南部区域风光出力互补性显著优于其他区域; 区域间, 山南市西北部和北部之间互补性最强; 从构建电网友好型清洁能源基地的角度, 建议山南市同时开发贡嘎县、琼结县和曲松县内风光资源或优先单独开发措美县风光资源。从时间角度, 1980—2023年, 研究区的风速和向下短波辐射呈下降趋势, 风光出力互补性也呈下降趋势; 但水电可以显著缓解研究区风光出力互补性的下降趋势, 例如与风光出力互补性相比, 水风光出力互补性的年际变异性降低约36.8%;从季节角度, 水电对风光出力互补性的提升作用在夏季最大(约为多年平均值的3.4倍)。未来雅江中游风速和向下短波辐射长期下降趋势可能降低风光出力互补性, 但区域内丰富的水能资源可以有效地平抑风光出力波动性, 从而提高雅江中游水风光基地联合出力的长期稳定性。该文结果可为雅江中游水风光清洁能源基地规划和建设提供科学参考。

来源：2026年第5期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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