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編者按：國家電網(wǎng)認(rèn)為光伏和風(fēng)電都是“垃圾電”，對電網(wǎng)會(huì)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(lì)。 風(fēng)電面臨“垃圾電”的尷尬 風(fēng)電本身具有不穩(wěn)定性，不易準(zhǔn)確預(yù)計(jì)，風(fēng)況不穩(wěn)定，產(chǎn)生的電能就不穩(wěn)定，風(fēng)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(fēng)電正成為電網(wǎng)管理部門頭痛的“垃圾電”。 原因大致有三個(gè)方面：一是由于電網(wǎng)建設(shè)速度嚴(yán)重滯后于風(fēng)電發(fā)展，風(fēng)電項(xiàng)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(fēng)力發(fā)電量，影響了風(fēng)電場的效益。三是風(fēng)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(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度低。 從表象上看，技術(shù)瓶頸無法突破、氣象預(yù)測技術(shù)和電網(wǎng)設(shè)備及調(diào)節(jié)能力相對落后、風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范的缺失等問題制約風(fēng)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(qiáng)，沒能有效誘導(dǎo)風(fēng)電機(jī)組的布置、風(fēng)能規(guī)律的研究、電網(wǎng)運(yùn)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(lǐng)域正在重復(fù)風(fēng)電當(dāng)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(yīng)用并沒有展開，因此急需提前布局，為光伏發(fā)電實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)鋪路。 研究人員認(rèn)為，要破解太陽能“并網(wǎng)難”的頑疾，首先要克服認(rèn)識上的一大誤區(qū)�！昂芏嗳苏J(rèn)為并網(wǎng)是電力部門一家的事，實(shí)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(gè)共同取向。電力部門加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)，光伏行業(yè)亦需提高產(chǎn)品質(zhì)量，制定出合理入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。專家們建議： 一、將電網(wǎng)建設(shè)提升為國家工程，加大投入的同時(shí)設(shè)定合理建設(shè)目標(biāo)。蔣莉萍認(rèn)為，如果不考慮投入，光從技術(shù)層面出發(fā)，建設(shè)“智能電網(wǎng)”是可以實(shí)現(xiàn)的。但要考慮到我國的能源建設(shè)還在發(fā)展中，每年大部分投入仍被用于新建電力項(xiàng)目，因此在電網(wǎng)建設(shè)上要以“安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效”為原則�！坝蓢襾頎款^，制定出電網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)，對技術(shù)、管理各方面都提出具體要求�！笔Y莉萍說。 二、統(tǒng)一規(guī)劃電網(wǎng)和電廠建設(shè)，光伏電站布局不能各搞各的，要圍繞電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行。江西電力公司高級工程師彭莉萍建議，要讓電網(wǎng)建設(shè)適應(yīng)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(shè)施作為產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，同步辦理相關(guān)用地等手續(xù)，以便電網(wǎng)項(xiàng)目和光伏產(chǎn)業(yè)能同步核準(zhǔn)，同步建設(shè)。 三、盡快制訂合理入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，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(tuán)副總裁劉耀誠說，出臺(tái)切實(shí)可行、簡單易操作的光伏并網(wǎng)電站等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和實(shí)施手冊，將達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，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(yùn)行安全。 在具體的標(biāo)準(zhǔn)制訂上，蔣莉萍建議，可以由國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)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(tuán)隊(duì)中去，廣泛聽取各方意見。 風(fēng)光儲(chǔ)輸技術(shù)解決新能源并網(wǎng)難題 我國風(fēng)光儲(chǔ)輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的突破，它能讓風(fēng)電、光伏發(fā)電等這些不穩(wěn)定的電源，通過與儲(chǔ)能發(fā)電相結(jié)合，瞬時(shí)搭配成像火電一樣穩(wěn)定的電源，并入主網(wǎng)。這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)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(jì)接納新能源481億千瓦時(shí)，同比增長26.5%。 變“垃圾電”為綠色電力 在風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程監(jiān)控室里，大大的屏幕上顯示了當(dāng)時(shí)的發(fā)電情況：風(fēng)電63.59MW(兆瓦)，光伏發(fā)電18.84MW，儲(chǔ)能-3.4MW。 國網(wǎng)新能源張家口風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站有限公司副總經(jīng)理王銀明解釋說，當(dāng)風(fēng)力較大或陽光較強(qiáng)時(shí)，儲(chǔ)能裝置可以把多余的能量儲(chǔ)存起來，這時(shí)候儲(chǔ)能顯示就是負(fù)數(shù)。反之儲(chǔ)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(fēng)電大國。從2005年開始，每年風(fēng)電裝機(jī)翻番增長，2011年新增裝機(jī)容量1800萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6500萬千瓦，均居全球第一位。同時(shí)，我國也是光伏設(shè)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(fēng)電和光伏發(fā)電都有一個(gè)天然的缺陷，就是時(shí)有時(shí)無，是間歇性的；時(shí)大時(shí)小，是波動(dòng)性的；很難預(yù)測，是隨機(jī)性的。由此產(chǎn)生了幾個(gè)問題：其一，風(fēng)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(shí)，需要建設(shè)大量的備用容量和調(diào)峰電源，以防其不出力時(shí)隨時(shí)備用。一般來說，所需的配比是1：0.9，也就是1兆瓦的風(fēng)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(jì)性不高。其二，風(fēng)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(fēng)電、光伏大規(guī)模并網(wǎng)引起電壓水平降低，風(fēng)機(jī)中的電子設(shè)備帶來諧波污染，影響電能質(zhì)量。 而且，我國風(fēng)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(fù)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(yuǎn)距離高壓輸送到東部負(fù)荷中心。 正因如此，隨著我國風(fēng)電的快速增長，局部地區(qū)的棄風(fēng)限電問題日趨嚴(yán)重。2011年度，全國風(fēng)電棄風(fēng)限電總量超過100億千瓦時(shí)，平均利用小時(shí)數(shù)大幅減少，個(gè)別省(區(qū))的利用小時(shí)數(shù)已經(jīng)下降到1600小時(shí)左右，并網(wǎng)和消納問題已經(jīng)成為制約我國風(fēng)電和光伏發(fā)電持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。 “風(fēng)電和光伏發(fā)電直接接入對電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行不利。但通過風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能互補(bǔ)，輸出功率波動(dòng)可以明顯改善�！蓖蹉y明說。 天氣時(shí)陰時(shí)晴。王銀明說，在這種情況下，儲(chǔ)能裝置可以起到很好的調(diào)節(jié)作用。不然的話，天陰時(shí)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(jì)。 他介紹說，經(jīng)過風(fēng)光儲(chǔ)幾種能源模式互補(bǔ)之后，最終輸出的電能可以基本達(dá)到常規(guī)電源的性能指標(biāo)，目前已經(jīng)累計(jì)發(fā)電1.4億度。 匯聚多種技術(shù)路線 和人們通常見到的三個(gè)大葉片的風(fēng)機(jī)不同，這里還有一種垂直軸的風(fēng)機(jī)。遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(fēng)機(jī)，是國內(nèi)最大的同類型風(fēng)機(jī)，特點(diǎn)是對風(fēng)向沒有要求，可以利用來自不同方向的風(fēng)力，提高風(fēng)能利用效率20%至30%。 實(shí)際上，這個(gè)世界上最大的風(fēng)光儲(chǔ)輸基地，可以說是風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能設(shè)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(fēng)電發(fā)電中，已投運(yùn)容量93.5兆瓦，涵蓋了4種機(jī)型：2兆瓦雙饋?zhàn)兯傩惋L(fēng)機(jī)；2.5兆瓦永磁直驅(qū)型風(fēng)機(jī)；3兆瓦永磁直驅(qū)型風(fēng)機(jī)，這也是國內(nèi)并網(wǎng)運(yùn)行的單機(jī)容量最大的永磁直驅(qū)型風(fēng)機(jī)；1兆瓦垂直軸風(fēng)機(jī)，還有一臺(tái)5兆瓦大容量風(fēng)機(jī)將于年內(nèi)投運(yùn)。 在太陽能發(fā)電中，已投運(yùn)容量40兆瓦，涵蓋了5種發(fā)電設(shè)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(chǔ)能裝備中，已投運(yùn)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(chǔ)能電站，計(jì)劃下半年投產(chǎn)液流電池，鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也正在進(jìn)行招標(biāo)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以比較各類技術(shù)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(yàn)。 “經(jīng)過風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的互補(bǔ)，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(diǎn)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(huì)專程坐上1個(gè)多小時(shí)的車，前來參觀這個(gè)世界最大的風(fēng)光儲(chǔ)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(shè)至少300兆瓦風(fēng)電、100兆瓦光伏發(fā)電和110兆瓦儲(chǔ)能電站，為更大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)探索經(jīng)驗(yàn)。 “風(fēng)光”發(fā)展目標(biāo)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(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)超過100GW千瓦，年發(fā)電量達(dá)到1900億千瓦時(shí)；太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到2100萬千瓦以上，光伏發(fā)電系統(tǒng)在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。 “上述目標(biāo)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)橐?guī)劃并未涉及 “風(fēng)”“光”這兩種新能源面臨的最大障礙，即并網(wǎng)難的問題。 強(qiáng)化風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)概念 在風(fēng)電領(lǐng)域，中國已是世界第一風(fēng)電大國。 根據(jù)綠色和平和中國資源綜合利用協(xié)會(huì)可再生能源專業(yè)委員會(huì)共同發(fā)布的《風(fēng)光無限中國風(fēng)電發(fā)展報(bào)告2011》，截至2010年，中國除臺(tái)灣省外其他地區(qū)共新增風(fēng)電裝機(jī)18.93GW，保持全球新增裝機(jī)容量第一的排名；累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量44.73GW。 而《規(guī)劃》提出的目標(biāo)，則更進(jìn)一步，在2010年的基礎(chǔ)上，每隔五年再翻一番。即到2015年累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)超過100GW，年發(fā)電量達(dá)到1900億千瓦時(shí)；到2020年，累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)200GW以上，年發(fā)電量超過3800億千瓦時(shí)。 “值得注意的是，《規(guī)劃》提的并非是累計(jì)裝機(jī)總量，而是累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)目標(biāo)，強(qiáng)化了裝機(jī)的概念。”廈門大學(xué)中國能源研究中心主任林伯強(qiáng)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(shí)際上，風(fēng)電領(lǐng)域因?yàn)闊o法并網(wǎng)“棄風(fēng)”現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2011年全國約有100億千瓦時(shí)左右風(fēng)電電量由于被限發(fā)而浪費(fèi)。 “不同統(tǒng)計(jì)口徑的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可能會(huì)有出入，但業(yè)界公認(rèn)，風(fēng)電每年的發(fā)電量中大約有1/3的風(fēng)電電量因?yàn)闂夛L(fēng)而浪費(fèi)�！绷植畯�(qiáng)解釋，解決辦法主要是提高當(dāng)?shù)氐南{能力和建設(shè)電網(wǎng)外輸通道。 實(shí)際上，短期內(nèi)提高風(fēng)場所在地的消納能力并不現(xiàn)實(shí)，可行的還是建設(shè)輸電通道。《規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)，到2015年建成風(fēng)電大型基地配套外輸通道，解決風(fēng)電遠(yuǎn)距離輸送的消納問題。 據(jù)獲悉，財(cái)政部將為電網(wǎng)企業(yè)發(fā)放可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)助資金，以提高其建設(shè)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(xiàng)目接入電網(wǎng)而產(chǎn)生的工程投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，按上網(wǎng)電量給予適當(dāng)補(bǔ)助，補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)為：50公里以內(nèi)，每千瓦時(shí)補(bǔ)貼人民幣0.01元；50-100公里，每千瓦時(shí)補(bǔ)貼人民幣0.02元；100公里及以上，每千瓦時(shí)補(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)還是偏低，電網(wǎng)公司測算后認(rèn)為25、75、120千米送出線路的補(bǔ)貼分別應(yīng)為每千瓦時(shí)1.2分錢、3.3分錢、5.4分錢。因此，補(bǔ)貼只能彌補(bǔ)其中的一部分。 “是高是低暫且不論，試行一段時(shí)間如果發(fā)現(xiàn)真的低，可以調(diào)整。這項(xiàng)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(huì)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(dòng)后才可觀察�！绷植畯�(qiáng)分析。 他指出，希望電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃能跟得上風(fēng)電快速發(fā)展的形勢，否則《規(guī)劃》再次提到的建設(shè)東北、西北、華北北部和沿海地區(qū)的八大千萬千瓦級風(fēng)電基地，又會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的產(chǎn)能限制和棄風(fēng)的問題。 光伏目標(biāo)“大跨越” 相比風(fēng)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(jī)容量，截至2010年，中國累計(jì)安裝光伏裝機(jī)達(dá)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(biāo)表面看上去很“激進(jìn)”。根據(jù)《規(guī)劃》，到2015年，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到21GW以上，光伏發(fā)電系統(tǒng)在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)；到2020年，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到50GW以上，光伏發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電側(cè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。 據(jù)獲悉，“十二五”太陽能發(fā)展的目標(biāo)之前經(jīng)歷了三個(gè)版本，分別為5GW、10GW、15GW，而最后定在21GW，比最初目標(biāo)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(biāo)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(tái)更多的促進(jìn)措施，加快光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”前述國家能源局官員解釋。 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(jī)已達(dá)2.5GW，今年新增裝機(jī)將突破5GW，所以按照這個(gè)發(fā)展速度來看，21GW的目標(biāo)并不高。 而林伯強(qiáng)指出，國內(nèi)光伏的突出問題是，光伏組件產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(tái)激勵(lì)政策。 和風(fēng)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(jì)，2011年國內(nèi)光伏系統(tǒng)并網(wǎng)率僅為73.4%，有近1/4項(xiàng)目未能并網(wǎng)。為此，中國可再生能源學(xué)會(huì)理事長孟憲淦對此直截了當(dāng)?shù)乇硎�，如果解決不了電網(wǎng)的消納，21GW的裝機(jī)指標(biāo)就毫無意義，只是一個(gè)空洞的數(shù)字。 而在國網(wǎng)能源研究院高級經(jīng)濟(jì)師白建華看來，隨著光伏規(guī)模的擴(kuò)大，光伏發(fā)電并網(wǎng)問題比風(fēng)電更加棘手，光伏需要更靈活的調(diào)峰電源及更強(qiáng)的并網(wǎng)技術(shù)設(shè)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(xiàng)目�！兑�(guī)劃》提出，開展微電網(wǎng)供用電示范，建設(shè)太陽能示范城市；適時(shí)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(lǐng)域的應(yīng)用。 “風(fēng)光的分布式應(yīng)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(yīng)及時(shí)推行。”前述國家能源局官員指出。 智能電網(wǎng) |
