就地消納風電
《21世紀》:您提出了非并網風電,那它如何幫助風電行業實現產業化發展?
顧為東:非并網風電需要高載能產業把它直接的消耗掉,也就是過去說的高耗能產業。像電解鋁等大量消耗能源的產業,直接把風能消耗掉,是大規模的、超大規模的風電利用。
比如,一個100萬噸的電解鋁廠就可以消納470萬千瓦的風電,都快趕上內蒙古2009年新增的風電裝機容量了。而且,一噸電解鋁要耗掉1.3-1.4萬度電,一噸電解鋁可以減排二氧化碳12噸,環境、社會和經濟效益都很高。
此外,還有一個好處,我們國家為了限制高載能產品出口,在電解鋁出口時征收15%的資源出口稅。如果全部用風發電,這個錢可能就不需要交了。這樣的項目建在西部地區,利用了他們的風電和礦產資源,還能把它們高效的變成國家建設迫切需要的能源產品。
《21世紀》:非并網風電項目就是針對消納和調峰的難題提出的么?
顧為東:是的,而且我在20年前發表的論文就提到了目前風電行業會遇到的這些問題。
上網難是全世界都面臨的問題,因為風能的特性就是波動性、不穩定性、間歇性,所以發出來的電也是波動的、不穩定的、間歇的。在沒有水電和燃氣發電進行調峰的情況下,風電在電網中所占的比例應該在10%以下,這樣才能保證電網的平穩運行。
美國的電網中有26%是靠燃氣發電,所以他消納風電的能力比我們強多了。我們國家燃氣發電,占電網裝機容量的2.7%,由于天然氣對我們國家比較珍貴,所以沒有滿發,期發的電量約占2%,它對風電調峰起不到什么作用。
此外,在風電資源豐富的西北地區,往往又不具備建設大規模水電站的條件,所以我們國家電網的調峰能力跟他們就差得比較遠了。
《21世紀》:那么風電不穩定的問題,在非并網風電中能夠得到解決么?
顧為東:我們課題組里有國家重點鋁鎂實驗室,是全世界四大電解鋁研究中心。經過了大量試驗后,電解槽完全可以適應風電的波動,已經解決了這些問題,現在就等國家立項示范。
目前,理論上的研究都已經完成了。今年年底,我們就會拿出3-5個大規模非并網項目的示范工程。
風火打捆經濟性不合理
《21世紀》:但是也有一些地區提出了風火打捆的外送方式,您怎么看?
顧為東:我認為風火打捆的方式有效,但是經濟性嚴重不合理。
煤電是不能用于調峰的,煤電是煤燃燒讓水變成蒸汽、推動汽輪機,在帶動發電機。這是漫長的能量轉換,它最佳的工作狀態,是在額定功率負荷下。
另外,火電是一種高污染、高耗能的能源,那么和他配比的風電可能也稱不上是清潔能源。煤電打捆是萬萬不可取。對風電的調控不能達到理想的效應,而且代價也大。
還有把風電外送的觀點也是不對的,因為風電在風能的富集區是波動的,即使是在打捆的情況下,風電的自然屬性仍然沒有改變,對受端電網將造成巨大的沖擊。
《21世紀》:也有人認為,風電行業遇到的問題是因為規劃的不合理。比如《可再生能源中長期發展規劃》中對于風電的裝機容量也是一改再改。您怎么看待這樣的現象?
顧為東:我認為有一定的合理性,因為碳減排不僅是中國的承諾,也是我們低碳發展的目標。
《可再生能源中長期規劃》在風電容量的規劃上是科學和合理的。只是當時,我們對可再生能源中的秸稈發電、天然氣發電,以及其他一些可再生能源發電的情況過于樂觀,后來我們發現,在所有可再生能源里面,除了水能以外,風能是技術上最為成熟,最具有大規模發展的條件。這是我們調整的原因。
其次,我國的風能資源的狀況,經過最近兩年來重新科學的評價,發現容量遠超過我們原來的估算。此外,技術上成熟使得可利用的風能資源容量上,也比過去擴大了3倍左右。
《21世紀》:我國的海上風電風力資源評估情況到底如何?之后開發風電,更優勢的資源到底是在陸上還是海上?
顧為東:我們國家引進了加拿大世界上最先進的風能檢測系統,通過國家氣象局幾年來的努力,已經測出陸上的風能資源已經從原來的十米高處7.5億千瓦,上調為50米高處的23.8億千瓦。
海上風電用的還是原來的老數據,就是2.5億千瓦,因為海上的數據還沒有測出來。我想測出來后,應該在現有基礎上增加4-6倍,但是還等勘探之后才能確定。
我認為陸上和海上風力資源都有優勢,總的來說,陸上的風資源跟海上相比還是有一定的差距,海上的發電量遠高于陸上同樣容量風機的發電量。
但陸上的風電投入相對少,目前陸上風場建完后成本為8000-10000元/千瓦,海上成本可能是要2萬-2.6萬/千瓦。
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