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編者按：國家電網(wǎng)認為光伏和風電都是“垃圾電”，對電網(wǎng)會造成影響，而且要付出額外的成本，從而沒有積極性讓光電上榜，因此，國家對國家電網(wǎng)要給予一定的政策鼓勵。 風電面臨“垃圾電”的尷尬 風電本身具有不穩(wěn)定性，不易準確預計，風況不穩(wěn)定，產(chǎn)生的電能就不穩(wěn)定，風電的電能質(zhì)量也較差，其功率因數(shù)和諧波往往得不到有效控制。風電正成為電網(wǎng)管理部門頭痛的“垃圾電”�！ � 原因大致有三個方面：一是由于電網(wǎng)建設速度嚴重滯后于風電發(fā)展，風電項目難于接入電網(wǎng)系統(tǒng)。二是電網(wǎng)調(diào)度調(diào)節(jié)能力差，無法全部接受不穩(wěn)定的風力發(fā)電量，影響了風電場的效益。三是風電企業(yè)、氣象部門與電網(wǎng)部門的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌能力以及氣象預報的準確度低。 從表象上看，技術瓶頸無法突破、氣象預測技術和電網(wǎng)設備及調(diào)節(jié)能力相對落后、風電并網(wǎng)技術規(guī)范的缺失等問題制約風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從本質(zhì)上看則是政策的系統(tǒng)性不強，沒能有效誘導風電機組的布置、風能規(guī)律的研究、電網(wǎng)運行調(diào)度同步提升。 防止光伏淪為“垃圾電” 盡管目前太陽能發(fā)電的某些領域正在重復風電當年的坎坷，不過在專家們看來，目前國內(nèi)光伏發(fā)電的大規(guī)模應用并沒有展開，因此急需提前布局，為光伏發(fā)電實現(xiàn)并網(wǎng)鋪路。 研究人員認為，要破解太陽能“并網(wǎng)難”的頑疾，首先要克服認識上的一大誤區(qū)。“很多人認為并網(wǎng)是電力部門一家的事，實際上新能源和傳統(tǒng)能源截然不同，怎樣滿足電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，也是需要太陽能企業(yè)考慮的�！眹译娋W(wǎng)能源研究員副院長蔣莉萍說，在并網(wǎng)環(huán)節(jié)需要電網(wǎng)企業(yè)、制造企業(yè)，開發(fā)商（發(fā)電企業(yè)）形成一個共同取向。電力部門加強電網(wǎng)建設的同時，光伏行業(yè)亦需提高產(chǎn)品質(zhì)量，制定出合理入網(wǎng)標準。專家們建議： 一、將電網(wǎng)建設提升為國家工程，加大投入的同時設定合理建設目標。蔣莉萍認為，如果不考慮投入，光從技術層面出發(fā)，建設“智能電網(wǎng)”是可以實現(xiàn)的。但要考慮到我國的能源建設還在發(fā)展中，每年大部分投入仍被用于新建電力項目，因此在電網(wǎng)建設上要以“安全可靠、經(jīng)濟高效”為原則。“由國家來牽頭，制定出電網(wǎng)發(fā)展的目標，對技術、管理各方面都提出具體要求。”蔣莉萍說。 二、統(tǒng)一規(guī)劃電網(wǎng)和電廠建設，光伏電站布局不能各搞各的，要圍繞電網(wǎng)規(guī)劃進行。江西電力公司高級工程師彭莉萍建議，要讓電網(wǎng)建設適應光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和前期工作中就要有地方供電公司參與，并將配套電網(wǎng)設施作為產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，同步辦理相關用地等手續(xù)，以便電網(wǎng)項目和光伏產(chǎn)業(yè)能同步核準，同步建設。 三、盡快制訂合理入網(wǎng)標準，提高國內(nèi)太陽能產(chǎn)品的檢測能力，消除不良產(chǎn)品給電網(wǎng)安全帶來的隱憂。河北英利集團副總裁劉耀誠說，出臺切實可行、簡單易操作的光伏并網(wǎng)電站等技術標準規(guī)范和實施手冊，將達不到標準，危害市場的企業(yè)排除在外，可以有效防止行業(yè)亂局，提高光伏發(fā)電的整體水平，保障電網(wǎng)運行安全。 在具體的標準制訂上，蔣莉萍建議，可以由國家標準委員會牽頭，把電網(wǎng)企業(yè)、調(diào)度專家、規(guī)劃發(fā)展方面的專家、制造商和開發(fā)商都納入團隊中去，廣泛聽取各方意見。 風光儲輸技術解決新能源并網(wǎng)難題 我國風光儲輸技術實現(xiàn)新的突破，它能讓風電、光伏發(fā)電等這些不穩(wěn)定的電源，通過與儲能發(fā)電相結合，瞬時搭配成像火電一樣穩(wěn)定的電源，并入主網(wǎng)。這項技術的運用，為破解新能源大規(guī)模并網(wǎng)難題提供了有效解決方案，也使我國電網(wǎng)接納新能源電源的能力大幅提升。據(jù)了解，截至今年6月，國家電網(wǎng)累計接納新能源481億千瓦時，同比增長26.5%。 變“垃圾電”為綠色電力 在風光儲輸示范工程監(jiān)控室里，大大的屏幕上顯示了當時的發(fā)電情況：風電63.59MW(兆瓦)，光伏發(fā)電18.84MW，儲能-3.4MW。 國網(wǎng)新能源張家口風光儲輸示范電站有限公司副總經(jīng)理王銀明解釋說，當風力較大或陽光較強時，儲能裝置可以把多余的能量儲存起來，這時候儲能顯示就是負數(shù)。反之儲能裝置就需要釋放能量，以使整體電能輸出更加平穩(wěn)。 我國是風電大國。從2005年開始，每年風電裝機翻番增長，2011年新增裝機容量1800萬千瓦，累計裝機容量達到6500萬千瓦，均居全球第一位。同時，我國也是光伏設備制造大國。從2006年開始，我國太陽能電池產(chǎn)量增幅連續(xù)5年超過100%，產(chǎn)量居世界第一。 但是，風電和光伏發(fā)電都有一個天然的缺陷，就是時有時無，是間歇性的；時大時小，是波動性的；很難預測，是隨機性的。由此產(chǎn)生了幾個問題：其一，風電和光伏發(fā)電作為單一的發(fā)電系統(tǒng)提供電能輸出時，需要建設大量的備用容量和調(diào)峰電源，以防其不出力時隨時備用。一般來說，所需的配比是1：0.9，也就是1兆瓦的風電或光伏發(fā)電，需要配備0.9兆瓦的火力發(fā)電，這些火電起備用作用，經(jīng)濟性不高。其二，風電和光伏發(fā)電出力多變和瞬間沖擊，對電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性造成影響，不安全。其三，風電、光伏大規(guī)模并網(wǎng)引起電壓水平降低，風機中的電子設備帶來諧波污染，影響電能質(zhì)量。 而且，我國風能和太陽能資源富集區(qū)域多集中于西北、東北等地，本地電力負荷有限，而我國70%以上的能源需求集中在東中部地區(qū)，這些電力必須上網(wǎng)，通過遠距離高壓輸送到東部負荷中心。 正因如此，隨著我國風電的快速增長，局部地區(qū)的棄風限電問題日趨嚴重。2011年度，全國風電棄風限電總量超過100億千瓦時，平均利用小時數(shù)大幅減少，個別省(區(qū))的利用小時數(shù)已經(jīng)下降到1600小時左右，并網(wǎng)和消納問題已經(jīng)成為制約我國風電和光伏發(fā)電持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。 “風電和光伏發(fā)電直接接入對電網(wǎng)平穩(wěn)運行不利。但通過風電、光伏發(fā)電和儲能互補，輸出功率波動可以明顯改善。”王銀明說。 天氣時陰時晴。王銀明說，在這種情況下，儲能裝置可以起到很好的調(diào)節(jié)作用。不然的話，天陰時電網(wǎng)調(diào)度要立即命令備用火電啟用，2分鐘后天晴了，火電又要停止出力，很不經(jīng)濟。 他介紹說，經(jīng)過風光儲幾種能源模式互補之后，最終輸出的電能可以基本達到常規(guī)電源的性能指標，目前已經(jīng)累計發(fā)電1.4億度。 匯聚多種技術路線 和人們通常見到的三個大葉片的風機不同，這里還有一種垂直軸的風機。遠遠望去，很像一把張開的巨傘。 王銀明說，這種1兆瓦的垂直軸風機，是國內(nèi)最大的同類型風機，特點是對風向沒有要求，可以利用來自不同方向的風力，提高風能利用效率20%至30%。 實際上，這個世界上最大的風光儲輸基地，可以說是風電、光伏發(fā)電和儲能設備的大薈萃，匯集了這三類能源利用方式中各類工業(yè)化路線的裝置。 在風電發(fā)電中，已投運容量93.5兆瓦，涵蓋了4種機型：2兆瓦雙饋變速型風機；2.5兆瓦永磁直驅(qū)型風機；3兆瓦永磁直驅(qū)型風機，這也是國內(nèi)并網(wǎng)運行的單機容量最大的永磁直驅(qū)型風機；1兆瓦垂直軸風機，還有一臺5兆瓦大容量風機將于年內(nèi)投運。 在太陽能發(fā)電中，已投運容量40兆瓦，涵蓋了5種發(fā)電設備：多晶硅光伏組件；單晶硅光伏組件；非晶薄膜光伏組件；背接觸式光伏組件；高倍聚光電池組件。 在儲能裝備中，已投運14兆瓦磷酸鐵鋰電池，這也是世界上規(guī)模最大的鋰電池儲能電站，計劃下半年投產(chǎn)液流電池，鈉硫電池儲能系統(tǒng)也正在進行招標采購。 據(jù)介紹，之所以匯集如此種類繁多的裝備，是為了積累實驗數(shù)據(jù)，可以比較各類技術路線的優(yōu)劣，為我國新能源大規(guī)模友好接入電網(wǎng)積累經(jīng)驗。 “經(jīng)過風電、光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的互補，這些綠色電力通過智能變電站并網(wǎng)外送，并經(jīng)過升壓，最終送到北京，點亮首都的萬家燈火�！蓖蹉y明說。 現(xiàn)在，這里幾乎每天都有人前來參觀，很多到張家口市的人會專程坐上1個多小時的車，前來參觀這個世界最大的風光儲基地，可以說是張家口的一張名片。 對于未來，他們有著很多暢想：基地的整體規(guī)劃面積是7500畝，規(guī)劃建設至少300兆瓦風電、100兆瓦光伏發(fā)電和110兆瓦儲能電站，為更大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)探索經(jīng)驗。 “風光”發(fā)展目標塵埃落定。 據(jù)《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）的發(fā)布，國家明確提出了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線圖，其中，到2015年，風電累計并網(wǎng)風電裝機超過100GW千瓦，年發(fā)電量達到1900億千瓦時；太陽能發(fā)電裝機容量達到2100萬千瓦以上，光伏發(fā)電系統(tǒng)在用戶側(cè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)。 “上述目標和相對低迷的行業(yè)現(xiàn)狀相比，無疑有提振市場信心的作用�！眹夷茉淳忠晃还賳T表示，但僅靠上述規(guī)劃是遠遠不夠的，因為規(guī)劃并未涉及 “風”“光”這兩種新能源面臨的最大障礙，即并網(wǎng)難的問題。 強化風電累計并網(wǎng)概念 在風電領域，中國已是世界第一風電大國。 根據(jù)綠色和平和中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會共同發(fā)布的《風光無限中國風電發(fā)展報告2011》，截至2010年，中國除臺灣省外其他地區(qū)共新增風電裝機18.93GW，保持全球新增裝機容量第一的排名；累計風電裝機容量44.73GW。 而《規(guī)劃》提出的目標，則更進一步，在2010年的基礎上，每隔五年再翻一番。即到2015年累計并網(wǎng)風電裝機超過100GW，年發(fā)電量達到1900億千瓦時；到2020年，累計并網(wǎng)風電裝機200GW以上，年發(fā)電量超過3800億千瓦時。 “值得注意的是，《規(guī)劃》提的并非是累計裝機總量，而是累計并網(wǎng)風電裝機目標，強化了裝機的概念�！睆B門大學中國能源研究中心主任林伯強介紹，其核心意思就是如果不并網(wǎng)就不算，提示國家電網(wǎng)必須要并網(wǎng)，這在一定程度上，提高了對國家電網(wǎng)的約束程度。 實際上，風電領域因為無法并網(wǎng)“棄風”現(xiàn)象嚴重。根據(jù)中國風能協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，2011年全國約有100億千瓦時左右風電電量由于被限發(fā)而浪費。 “不同統(tǒng)計口徑的統(tǒng)計結果可能會有出入，但業(yè)界公認，風電每年的發(fā)電量中大約有1/3的風電電量因為棄風而浪費�！绷植畯娊忉專鉀Q辦法主要是提高當?shù)氐南{能力和建設電網(wǎng)外輸通道。 實際上，短期內(nèi)提高風場所在地的消納能力并不現(xiàn)實，可行的還是建設輸電通道�！兑�(guī)劃》強調(diào)，到2015年建成風電大型基地配套外輸通道，解決風電遠距離輸送的消納問題。 據(jù)獲悉，財政部將為電網(wǎng)企業(yè)發(fā)放可再生能源電價附加補助資金，以提高其建設輸電通道的積極性。具體而言，國家將為可再生能源發(fā)電項目接入電網(wǎng)而產(chǎn)生的工程投資和運行維護費用，按上網(wǎng)電量給予適當補助，補助標準為：50公里以內(nèi)，每千瓦時補貼人民幣0.01元；50-100公里，每千瓦時補貼人民幣0.02元；100公里及以上，每千瓦時補貼人民幣0.03元。 而在國網(wǎng)能源研究院副院長蔣麗萍看來，上述標準還是偏低，電網(wǎng)公司測算后認為25、75、120千米送出線路的補貼分別應為每千瓦時1.2分錢、3.3分錢、5.4分錢。因此，補貼只能彌補其中的一部分。 “是高是低暫且不論，試行一段時間如果發(fā)現(xiàn)真的低，可以調(diào)整。這項政策將對電網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生一定的刺激作用，但具體的刺激作用到底會有多大，現(xiàn)在還不好判斷，要等國家電網(wǎng)的新建通道工程啟動后才可觀察�！绷植畯姺治觥� 他指出，希望電網(wǎng)建設規(guī)劃能跟得上風電快速發(fā)展的形勢，否則《規(guī)劃》再次提到的建設東北、西北、華北北部和沿海地區(qū)的八大千萬千瓦級風電基地，又會產(chǎn)生更嚴重的產(chǎn)能限制和棄風的問題。 光伏目標“大跨越” 相比風電，原本很孱弱的中國太陽能產(chǎn)業(yè)將大大提速。 2010年中國太陽能電池組件產(chǎn)量上升到10GW，占世界產(chǎn)量的45%，連續(xù)四年太陽能電池產(chǎn)量居世界第一，但與此不匹配的是其裝機容量，截至2010年，中國累計安裝光伏裝機達到0.9GW，顯得微不足道。 相比光伏的現(xiàn)狀，《規(guī)劃》提出的發(fā)展目標表面看上去很“激進”。根據(jù)《規(guī)劃》，到2015年，太陽能發(fā)電裝機容量達到21GW以上，光伏發(fā)電系統(tǒng)在用戶側(cè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)；到2020年，太陽能發(fā)電裝機容量達到50GW以上，光伏發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電側(cè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)。 據(jù)獲悉，“十二五”太陽能發(fā)展的目標之前經(jīng)歷了三個版本，分別為5GW、10GW、15GW，而最后定在21GW，比最初目標提高了三倍多，讓不少市場人士吃了一驚。但在前述國家能源局官員看來，這一目標并不高。 “我們的光伏原本可以發(fā)展很快，但受制于各種政策和體制的限制，一直發(fā)展很慢，在十二五期間我們希望出臺更多的促進措施，加快光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展�！鼻笆鰢夷茉淳止賳T解釋。 國家發(fā)改委能源研究所王斯成表示，光伏的發(fā)展已經(jīng)開始提速，2011年新增的光伏裝機已達2.5GW，今年新增裝機將突破5GW，所以按照這個發(fā)展速度來看，21GW的目標并不高。 而林伯強指出，國內(nèi)光伏的突出問題是，光伏組件產(chǎn)能遠遠大于國內(nèi)需求，過去以出口為主，而現(xiàn)在面臨國外需求銳減，必須轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場，而國內(nèi)市場的開啟則有待于國家繼續(xù)出臺激勵政策。 和風電類似，光伏同樣存在并網(wǎng)難的問題。根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計，2011年國內(nèi)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)率僅為73.4%，有近1/4項目未能并網(wǎng)。為此，中國可再生能源學會理事長孟憲淦對此直截了當?shù)乇硎荆绻鉀Q不了電網(wǎng)的消納，21GW的裝機指標就毫無意義，只是一個空洞的數(shù)字。 而在國網(wǎng)能源研究院高級經(jīng)濟師白建華看來，隨著光伏規(guī)模的擴大，光伏發(fā)電并網(wǎng)問題比風電更加棘手，光伏需要更靈活的調(diào)峰電源及更強的并網(wǎng)技術設施，造成脫網(wǎng)事故的概率和影響更大。 在大規(guī)模電站之外，國家能源局希望發(fā)展更多的分布式項目�！兑�(guī)劃》提出，開展微電網(wǎng)供用電示范，建設太陽能示范城市；適時大規(guī)模推廣太陽能光伏光熱發(fā)電及太陽能在供暖、制冷和中高溫工業(yè)領域的應用。 “風光的分布式應用，將對現(xiàn)行的電力體制提出新的挑戰(zhàn)，電力體制改革應及時推行�！鼻笆鰢夷茉淳止賳T指出。 智能電網(wǎng) |
