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編者按：國家電網(wǎng)認為光伏和風(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(méi)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(fēng)電面臨“垃圾電”的尷尬 風(fēng)電本身具有不穩定性，不易準確預計，風(fēng)況不穩定，產(chǎn)生的電能就不穩定，風(fēng)電的電能質(zhì)量也較差，其功率因數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(mén)頭痛的“垃圾電”�！ � 原因大致有三個(gè)方面：一是由于電網(wǎng)建設速度嚴重滯后于風(fēng)電發(fā)展，風(fēng)電項目難于接入電網(wǎng)系統。二是電網(wǎng)調度調節能力差，無(wú)法全部接受不穩定的風(fēng)力發(fā)電量，影響了風(fēng)電場(chǎng)的效益。三是風(fēng)電企業(yè)、氣象部門(mén)與電網(wǎng)部門(mén)的協(xié)調統籌能力以及氣象預報的準確度低。 從表象上看，技術(shù)瓶頸無(wú)法突破、氣象預測技術(shù)和電網(wǎng)設備及調節能力相對落后、風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)規范的缺失等問(wèn)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性不強，沒(méi)能有效誘導風(fēng)電機組的布置、風(fēng)能規律的研究、電網(wǎng)運行調度同步提升。 防止光伏淪為“垃圾電” 盡管目前太陽(yáng)能發(fā)電的某些領(lǐng)域正在重復風(fēng)電當年的坎坷，不過(guò)在專(zhuān)家們看來(lái)，目前國內光伏發(fā)電的大規模應用并沒(méi)有展開(kāi)，因此急需提前布局，為光伏發(fā)電實(shí)現并網(wǎng)鋪路。 研究人員認為，要破解太陽(yáng)能“并網(wǎng)難”的頑疾，首先要克服認識上的一大誤區�！昂芏嗳苏J為并網(wǎng)是電力部門(mén)一家的事，實(shí)際上新能源和傳統能源截然不同，怎樣滿(mǎn)足電網(wǎng)的安全穩定，也是需要太陽(yáng)能企業(yè)考慮的�！眹译娋W(wǎng)能源研究員副院長(cháng)蔣莉萍說(shuō)，在并網(wǎng)環(huán)節需要電網(wǎng)企業(yè)、制造企業(yè)，開(kāi)發(fā)商（發(fā)電企業(yè)）形成一個(gè)共同取向。電力部門(mén)加強電網(wǎng)建設的同時(shí)，光伏行業(yè)亦需提高產(chǎn)品質(zhì)量，制定出合理入網(wǎng)標準。專(zhuān)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(shí)設定合理建設目標。蔣莉萍認為，如果不考慮投入，光從技術(shù)層面出發(fā)，建設“智能電網(wǎng)”是可以實(shí)現的。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�！坝蓢襾�(lái)牽頭，制定出電網(wǎng)發(fā)展的目標，對技術(shù)、管理各方面都提出具體要求�！笔Y莉萍說(shuō)。 二、統一規劃電網(wǎng)和電廠(chǎng)建設，光伏電站布局不能各搞各的，要圍繞電網(wǎng)規劃進(jìn)行。江西電力公司高級工程師彭莉萍建議，要讓電網(wǎng)建設適應光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在光伏產(chǎn)業(yè)規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(gè)組成部分，同步辦理相關(guān)用地等手續，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，提高國內太陽(yáng)能產(chǎn)品的檢測能力，消除不良產(chǎn)品給電網(wǎng)安全帶來(lái)的隱憂(yōu)。河北英利集團副總裁劉耀誠說(shuō)，出臺切實(shí)可行、簡(jiǎn)單易操作的光伏并網(wǎng)電站等技術(shù)標準規范和實(shí)施手冊，將達不到標準，危害市場(chǎng)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(huì )牽頭，把電網(wǎng)企業(yè)、調度專(zhuān)家、規劃發(fā)展方面的專(zhuān)家、制造商和開(kāi)發(fā)商都納入團隊中去，廣泛聽(tīng)取各方意見(jiàn)。 風(fēng)光儲輸技術(shù)解決新能源并網(wǎng)難題 我國風(fēng)光儲輸技術(shù)實(shí)現新的突破，它能讓風(fēng)電、光伏發(fā)電等這些不穩定的電源，通過(guò)與儲能發(fā)電相結合，瞬時(shí)搭配成像火電一樣穩定的電源，并入主網(wǎng)。這項技術(shù)的運用，為破解新能源大規模并網(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(shí)，同比增長(cháng)26.5%。 變“垃圾電”為綠色電力 在風(fēng)光儲輸示范工程監控室里，大大的屏幕上顯示了當時(shí)的發(fā)電情況：風(fēng)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(fēng)光儲輸示范電站有限公司副總經(jīng)理王銀明解釋說(shuō)，當風(fēng)力較大或陽(yáng)光較強時(shí)，儲能裝置可以把多余的能量?jì)Υ嫫饋?lái)，這時(shí)候儲能顯示就是負數。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。 我國是風(fēng)電大國。從2005年開(kāi)始，每年風(fēng)電裝機翻番增長(cháng)，2011年新增裝機容量1800萬(wàn)千瓦，累計裝機容量達到6500萬(wàn)千瓦，均居全球第一位。同時(shí)，我國也是光伏設備制造大國。從2006年開(kāi)始，我國太陽(yáng)能電池產(chǎn)量增幅連續5年超過(guò)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(wú)，是間歇性的；時(shí)大時(shí)小，是波動(dòng)性的；很難預測，是隨機性的。由此產(chǎn)生了幾個(gè)問(wèn)題：其一，風(fēng)電和光伏發(fā)電作為單一的發(fā)電系統提供電能輸出時(shí)，需要建設大量的備用容量和調峰電源，以防其不出力時(shí)隨時(shí)備用。一般來(lái)說(shuō)，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)穩定性和頻率穩定性造成影響，不安全。其三，風(fēng)電、光伏大規模并網(wǎng)引起電壓水平降低，風(fēng)機中的電子設備帶來(lái)諧波污染，影響電能質(zhì)量。 而且，我國風(fēng)能和太陽(yáng)能資源富集區域多集中于西北、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，這些電力必須上網(wǎng)，通過(guò)遠距離高壓輸送到東部負荷中心。 正因如此，隨著(zhù)我國風(fēng)電的快速增長(cháng)，局部地區的棄風(fēng)限電問(wèn)題日趨嚴重。2011年度，全國風(fēng)電棄風(fēng)限電總量超過(guò)100億千瓦時(shí)，平均利用小時(shí)數大幅減少，個(gè)別省(區)的利用小時(shí)數已經(jīng)下降到1600小時(shí)左右，并網(wǎng)和消納問(wèn)題已經(jīng)成為制約我國風(fēng)電和光伏發(fā)電持續健康發(fā)展的重要因素。 “風(fēng)電和光伏發(fā)電直接接入對電網(wǎng)平穩運行不利。但通過(guò)風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲能互補，輸出功率波動(dòng)可以明顯改善�！蓖蹉y明說(shuō)。 天氣時(shí)陰時(shí)晴。王銀明說(shuō)，在這種情況下，儲能裝置可以起到很好的調節作用。不然的話(huà)，天陰時(shí)電網(wǎng)調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(shuō)，經(jīng)過(guò)風(fēng)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(shù)路線(xiàn) 和人們通常見(jiàn)到的三個(gè)大葉片的風(fēng)機不同，這里還有一種垂直軸的風(fēng)機。遠遠望去，很像一把張開(kāi)的巨傘。 王銀明說(shuō)，這種1兆瓦的垂直軸風(fēng)機，是國內最大的同類(lèi)型風(fēng)機，特點(diǎn)是對風(fēng)向沒(méi)有要求，可以利用來(lái)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)光儲輸基地，可以說(shuō)是風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲能設備的大薈萃，匯集了這三類(lèi)能源利用方式中各類(lèi)工業(yè)化路線(xiàn)的裝置。 在風(fēng)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(fēng)機；2.5兆瓦永磁直驅型風(fēng)機；3兆瓦永磁直驅型風(fēng)機，這也是國內并網(wǎng)運行的單機容量最大的永磁直驅型風(fēng)機；1兆瓦垂直軸風(fēng)機，還有一臺5兆瓦大容量風(fēng)機將于年內投運。 在太陽(yáng)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，鈉硫電池儲能系統也正在進(jìn)行招標采購。 據介紹，之所以匯集如此種類(lèi)繁多的裝備，是為了積累實(shí)驗數據，可以比較各類(lèi)技術(shù)路線(xiàn)的優(yōu)劣，為我國新能源大規模友好接入電網(wǎng)積累經(jīng)驗。 “經(jīng)過(guò)風(fēng)電、光伏發(fā)電和儲能系統的互補，這些綠色電力通過(guò)智能變電站并網(wǎng)外送，并經(jīng)過(guò)升壓，最終送到北京，點(diǎn)亮首都的萬(wàn)家燈火�！蓖蹉y明說(shuō)。 現在，這里幾乎每天都有人前來(lái)參觀(guān)，很多到張家口市的人會(huì )專(zhuān)程坐上1個(gè)多小時(shí)的車(chē)，前來(lái)參觀(guān)這個(gè)世界最大的風(fēng)光儲基地，可以說(shuō)是張家口的一張名片。 對于未來(lái)，他們有著(zhù)很多暢想：基地的整體規劃面積是7500畝，規劃建設至少300兆瓦風(fēng)電、100兆瓦光伏發(fā)電和110兆瓦儲能電站，為更大規模新能源接入電網(wǎng)探索經(jīng)驗。 “風(fēng)光”發(fā)展目標塵埃落定。 據《“十二五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》）的發(fā)布，國家明確提出了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線(xiàn)圖，其中，到2015年，風(fēng)電累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機超過(guò)100GW千瓦，年發(fā)電量達到1900億千瓦時(shí)；太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量達到2100萬(wàn)千瓦以上，光伏發(fā)電系統在用戶(hù)側實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)。 “上述目標和相對低迷的行業(yè)現狀相比，無(wú)疑有提振市場(chǎng)信心的作用�！眹夷茉淳忠晃还賳T表示，但僅靠上述規劃是遠遠不夠的，因為規劃并未涉及 “風(fēng)”“光”這兩種新能源面臨的最大障礙，即并網(wǎng)難的問(wèn)題。 強化風(fēng)電累計并網(wǎng)概念 在風(fēng)電領(lǐng)域，中國已是世界第一風(fēng)電大國。 根據綠色和平和中國資源綜合利用協(xié)會(huì )可再生能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )共同發(fā)布的《風(fēng)光無(wú)限中國風(fēng)電發(fā)展報告2011》，截至2010年，中國除臺灣省外其他地區共新增風(fēng)電裝機18.93GW，保持全球新增裝機容量第一的排名；累計風(fēng)電裝機容量44.73GW。 而《規劃》提出的目標，則更進(jìn)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(fēng)電裝機超過(guò)100GW，年發(fā)電量達到1900億千瓦時(shí)；到2020年，累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機200GW以上，年發(fā)電量超過(guò)3800億千瓦時(shí)。 “值得注意的是，《規劃》提的并非是累計裝機總量，而是累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機目標，強化了裝機的概念�！睆B門(mén)大學(xué)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(shí)際上，風(fēng)電領(lǐng)域因為無(wú)法并網(wǎng)“棄風(fēng)”現象嚴重。根據中國風(fēng)能協(xié)會(huì )發(fā)布的數據，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。 “不同統計口徑的統計結果可能會(huì )有出入，但業(yè)界公認，風(fēng)電每年的發(fā)電量中大約有1/3的風(fēng)電電量因為棄風(fēng)而浪費�！绷植畯娊忉�?zhuān)鉀Q辦法主要是提高當地的消納能力和建設電網(wǎng)外輸通道。 實(shí)際上，短期內提高風(fēng)場(chǎng)所在地的消納能力并不現實(shí)，可行的還是建設輸電通道�！兑巹潯窂娬{，到2015年建成風(fēng)電大型基地配套外輸通道，解決風(fēng)電遠距離輸送的消納問(wèn)題。 據獲悉，財政部將為電網(wǎng)企業(yè)發(fā)放可再生能源電價(jià)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?xún)�，每千瓦時(shí)補貼人民幣0.01元；50-100公里，每千瓦時(shí)補貼人民幣0.02元；100公里及以上，每千瓦時(shí)補貼人民幣0.03元。 而在國網(wǎng)能源研究院副院長(cháng)蔣麗萍看來(lái)，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(xiàn)路的補貼分別應為每千瓦時(shí)1.2分錢(qián)、3.3分錢(qián)、5.4分錢(qián)。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(shí)間如果發(fā)現真的低，可以調整。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(huì )有多大，現在還不好判斷，要等國家電網(wǎng)的新建通道工程啟動(dòng)后才可觀(guān)察�！绷植畯姺治�。 他指出，希望電網(wǎng)建設規劃能跟得上風(fēng)電快速發(fā)展的形勢，否則《規劃》再次提到的建設東北、西北、華北北部和沿海地區的八大千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地，又會(huì )產(chǎn)生更嚴重的產(chǎn)能限制和棄風(fēng)的問(wèn)題。 光伏目標“大跨越” 相比風(fēng)電，原本很孱弱的中國太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)將大大提速。 2010年中國太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)量上升到10GW，占世界產(chǎn)量的45%，連續四年太陽(yáng)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。 相比光伏的現狀，《規劃》提出的發(fā)展目標表面看上去很“激進(jìn)”。根據《規劃》，到2015年，太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量達到21GW以上，光伏發(fā)電系統在用戶(hù)側實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)；到2020年，太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量達到50GW以上，光伏發(fā)電系統在發(fā)電側實(shí)現平價(jià)上網(wǎng)。 據獲悉，“十二五”太陽(yáng)能發(fā)展的目標之前經(jīng)歷了三個(gè)版本，分別為5GW、10GW、15GW，而最后定在21GW，比最初目標提高了三倍多，讓不少市場(chǎng)人士吃了一驚。但在前述國家能源局官員看來(lái)，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(jìn)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(kāi)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(gè)發(fā)展速度來(lái)看，21GW的目標并不高。 而林伯強指出，國內光伏的突出問(wèn)題是，光伏組件產(chǎn)能遠遠大于國內需求，過(guò)去以出口為主，而現在面臨國外需求銳減，必須轉向國內市場(chǎng)，而國內市場(chǎng)的開(kāi)啟則有待于國家繼續出臺激勵政策。 和風(fēng)電類(lèi)似，光伏同樣存在并網(wǎng)難的問(wèn)題。根據中電聯(lián)的統計，2011年國內光伏系統并網(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(xué)會(huì )理事長(cháng)孟憲淦對此直截了當地表示，如果解決不了電網(wǎng)的消納，21GW的裝機指標就毫無(wú)意義，只是一個(gè)空洞的數字。 而在國網(wǎng)能源研究院高級經(jīng)濟師白建華看來(lái)，隨著(zhù)光伏規模的擴大，光伏發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題比風(fēng)電更加棘手，光伏需要更靈活的調峰電源及更強的并網(wǎng)技術(shù)設施，造成脫網(wǎng)事故的概率和影響更大。 在大規模電站之外，國家能源局希望發(fā)展更多的分布式項目�！兑巹潯诽岢�，開(kāi)展微電網(wǎng)供用電示范，建設太陽(yáng)能示范城市；適時(shí)大規模推廣太陽(yáng)能光伏光熱發(fā)電及太陽(yáng)能在供暖、制冷和中高溫工業(yè)領(lǐng)域的應用。 “風(fēng)光的分布式應用，將對現行的電力體制提出新的挑戰，電力體制改革應及時(shí)推行�！鼻笆鰢夷茉淳止賳T指出。 智能電網(wǎng) |
