人民黄河

作者：黄强, 章杰, 方伟, 明波, 张亮博, 贾升策, 蒋祥祥, 许鑫

单位：西安理工大学 旱区水工程生态环境全国重点实验室，陕西 西安710048

关键词：水风光一体化开发；理论出力；多尺度互补性；生态环境效益；黄河上游

基金：<p class=\MsoNormal\>\r\n\t<span>国家自然科学基金黄河水科学研究联合基金项目（</span><span>U2243216</span><span>）；国家重点研发计划项目（</span><span>2023YFC3006502</span><span>）；中国博士后科学基金资助项目（</span><span>2021M69

流域水风光一体化开发是践行低碳、绿色发展理念的重要举措。然而，当前气候变化加剧，导致清洁能源波动性增大、未来发电潜力不确定性升高、一体化基地的生态环境效益难以准确预估，给流域清洁能源高效利用和生态保护造成诸多挑战。为此，以黄河上游茨哈峡水风光一体化基地为研究对象，运用分位数映射法、CNN-LSTM-Attention深度学习预测模型和改进的风光电理论出力计算方法，筛选研究区适用的高精度未来气候模式数据，预测一体化基地规划运行期（2035—2065年）的水风光电逐日平均出力及其多时间尺度互补性，预估一体化基地的生态环境效益。研究结果发现：1）2035—2065年，预测水电、风电、光伏年均发电量分别为101.30亿、11.87亿、437.85亿kW·h。4种SSP情景下，茨哈峡水电站日均入库流量分别增加0.97、1.74、1.25、1.99 m3/s，水电日均理论出力平均上升2.23 MW,风电、光伏日均理论出力平均下降0.29、0.80 MW。2）水风、水光、风光、水风光组合的年发电量相关系数分别为-0.22、0.18、-0.10、-0.03，水风组合的年际互补性更强,年内冬季互补性显著。3）水风光电年均可替代551.02亿kW·h燃煤发电，减碳0.48亿t/a，风光发电替代燃煤发电可实现节水1.08亿m3/a。此外，预计一体化基地下垫面的潜在蒸散发量年均减少284.56 mm，生态系统净初级生产力（NPP）年均增加97.04 gC/m2。

来源：2025年第9期

《人民黄河》期刊编辑部

查看人民黄河杂志2025年第9期