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新能源發(fā)展探討(專論)
2011-11-24
來源:中國能源報(bào)
瀏覽數(shù):1192
?。?)值得一提的是,2010年有企業(yè)在蒙西達(dá)茂旗某個大的風(fēng)電場附近做了個試驗(yàn)。在一座35千伏配電變電站墻外建設(shè)了4臺1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組,直接接入用電端。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行,結(jié)果令人振奮。這4臺風(fēng)機(jī)因無需建設(shè)場內(nèi)送變電工程,造價(jià)比相鄰風(fēng)電場低1300元/千瓦,節(jié)省建設(shè)投資16%。風(fēng)機(jī)日常出力與變電站平均負(fù)荷相當(dāng),發(fā)電量直接消納,不用升壓返送,直接替代了煤電供電量。特別是由于接入電壓等級很低,對蒙西電力系統(tǒng)運(yùn)行主要參數(shù)沒有影響,從未出現(xiàn)“被棄風(fēng)”情況,折算年發(fā)電利用小時(shí)數(shù)達(dá)2500左右。而在其不遠(yuǎn)處以220千伏電壓接入高壓系統(tǒng)的大風(fēng)場,時(shí)有棄風(fēng)限電,發(fā)電利用小時(shí)數(shù)明顯低于試驗(yàn)機(jī)組。
?。ǘ╆P(guān)于大規(guī)模集中并網(wǎng)的風(fēng)電、光電遠(yuǎn)距離輸送和消納問題。
目前提出的解決措施主要是“風(fēng)火打捆”,并配套建設(shè)大量抽水蓄能電站。有一點(diǎn)可以肯定:如果采取措施足夠多,所有問題都能解決。只是要看這些措施在經(jīng)濟(jì)上是否合理可行。
用超高壓、特高壓輸電線路單獨(dú)輸送風(fēng)電,因只有2000多小時(shí)電量,經(jīng)濟(jì)性較差。“風(fēng)火打捆遠(yuǎn)送”旨在提高輸變電設(shè)施負(fù)荷率,從而改善輸電經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)運(yùn)行安全性。然而這個做法畢竟史無前例,需要考慮一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。一是風(fēng)電的負(fù)荷率低,電力大而電量小,出力過程曲線呈陡峻的鋸齒形狀。為了提高輸電負(fù)荷率和穩(wěn)定性,若考慮用燃煤火電站作為調(diào)節(jié)電力和補(bǔ)充電量的手段,與風(fēng)電“打捆輸送”,則火電機(jī)組需要扮演“填空”的角色,逆向追隨風(fēng)電出力變化,深幅度變出力配合運(yùn)行,否則就會大量棄風(fēng)。那么超臨界參數(shù)、超超臨界參數(shù)燃煤發(fā)電機(jī)組,不可避免地要經(jīng)常脫離最佳工況運(yùn)行,增加煤耗。另外,在運(yùn)行安全性方面能否滿足長期、頻繁、深幅、隨機(jī)變出力運(yùn)行方式要求;二是在一定輸電容量空間中,火電機(jī)組因“填空”的運(yùn)行方式,不但供電煤耗增加,而且年度內(nèi)要減少2000多小時(shí)發(fā)電量,本身設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)下降到3000左右,經(jīng)濟(jì)上能否被接受;三是若按照“2火1風(fēng)”的比例,在距離中部、東部負(fù)荷中心數(shù)千公里之外建設(shè)數(shù)千萬千瓦的火電站,不但要深入論證電力規(guī)劃宏觀布局,而且要考慮在荒漠戈壁地區(qū)長期運(yùn)行如此大規(guī)模的火電站群,對消耗當(dāng)?shù)厮Y源的可行性和對生態(tài)環(huán)境影響的可接受性,都還有相當(dāng)多工作要做。
至于抽水蓄能電站,經(jīng)過多年實(shí)踐,各方認(rèn)識日益明朗。首先,從前面分析已經(jīng)知道,根據(jù)當(dāng)今世界科技水平,交流電力系統(tǒng)中電能尚不能商業(yè)化儲存。這就是說,大規(guī)模儲存電能尚不具備經(jīng)濟(jì)性。這個認(rèn)識應(yīng)當(dāng)是討論蓄能電站的基礎(chǔ);第二,蓄能電站是電力系統(tǒng)中最靈活、最昂貴的調(diào)節(jié)裝置。一旦有了它,整個系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和安全穩(wěn)定水平都提高一個層次;第三,蓄能電站具有調(diào)峰、填谷、系統(tǒng)緊急備用以及黑啟動等多種功能,如果將其開發(fā)目標(biāo)和運(yùn)行方式定格為“調(diào)峰”一項(xiàng),則不夠全面。還應(yīng)該指出,抽水蓄能電站蓄能和發(fā)電運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變的時(shí)間尺度比風(fēng)電功率變化的時(shí)間尺度大2-3個數(shù)量級,將其與風(fēng)電“打捆”是很難行得通的。蓄能電站的開發(fā)目標(biāo)是為整個系統(tǒng)服務(wù),其建設(shè)決策應(yīng)建立在整個電力系統(tǒng)對于這項(xiàng)投資邊際效益的論證結(jié)果上。如果僅考慮為某個或某類發(fā)電站配套,則蓄能電站的開發(fā)目標(biāo)成了“將二次能源轉(zhuǎn)化為三次能源”,這個“綜合發(fā)電設(shè)施”的千瓦投入徒增6000元之多、電量產(chǎn)出凈減25%,經(jīng)濟(jì)上難有可行性。
?。ㄈ╆P(guān)于如何看待“快”與“慢”的問題。
如果新能源發(fā)展速度太慢,則不能滿足我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)緊迫形勢的要求。經(jīng)過一段實(shí)踐證明,高度集中開發(fā)風(fēng)電、光電的模式,對裝備工業(yè)和設(shè)備制造領(lǐng)域帶來跨越式飛速發(fā)展,能創(chuàng)造“快”的奇跡。然而設(shè)備僅是“工具”,最終要的是新能源電量。目前電網(wǎng)企業(yè)在系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行和風(fēng)電電量消納方面遇到較大困難,出現(xiàn)較多棄風(fēng)和數(shù)次系統(tǒng)穩(wěn)定事故,使超大規(guī)模的集中并網(wǎng)風(fēng)電對電網(wǎng)運(yùn)行安全性影響受到高度關(guān)注,大量限電使風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性降低,風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)能大量積壓,產(chǎn)量大起大落。在當(dāng)前出現(xiàn)較多問題的情況下,即使要繼續(xù)原有開發(fā)模式,也需要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),盡快解決已經(jīng)發(fā)生的矛盾和問題。這些是當(dāng)前風(fēng)電發(fā)展速度與前幾年相比,出現(xiàn)放緩局面的原因所在。或者說,出了問題就快不起來了。
如果一臺一臺建設(shè)風(fēng)機(jī),發(fā)展速度肯定是太慢了。然而分散的風(fēng)機(jī)可以同時(shí)建設(shè),千家萬戶都來建,可謂“聚沙成塔,積少成多”。西班牙國土面積還不到內(nèi)蒙古的一半,采用比較分散的開發(fā)模式,單個風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模都不大,“遍地開花”,發(fā)展速度并不慢,風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到了“風(fēng)電三峽”的規(guī)模水平,風(fēng)電電量占到全部電量的16%,風(fēng)電運(yùn)行容量占日負(fù)荷比例曾達(dá)到創(chuàng)世界紀(jì)錄的53%!
以甘肅省為例,該省各地風(fēng)資源條件都不錯。全省用電環(huán)節(jié)10千伏配電變電站有12.3萬座,保守地假設(shè),即使其中的90%都不具備建設(shè)和接入風(fēng)機(jī)條件,那么可以接入風(fēng)機(jī)的用電變電站還有1.2萬座。如果考慮在每座10千伏用電變附近各建設(shè)并接入1臺風(fēng)機(jī),很快就可以建成1.2萬臺!而現(xiàn)在甘肅全省運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量僅3000多臺。這個設(shè)想僅考慮了10千伏一個電壓等級,還有上千座35千伏和110千伏配電設(shè)施可以容納更大量風(fēng)機(jī),消納更多風(fēng)電電量。甘肅一個用電小省尚且如此,推到全國30個省呢。
隨著我國風(fēng)電設(shè)備技術(shù)進(jìn)步、性價(jià)比不斷提高,適合低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)機(jī)發(fā)展很快。以往認(rèn)為平均風(fēng)速低于每秒6.5米的風(fēng)能資源沒有開發(fā)價(jià)值,現(xiàn)在若采用低風(fēng)速風(fēng)機(jī),5.5米的風(fēng)資源都具有了經(jīng)濟(jì)上的可開發(fā)性,大大拓展了風(fēng)力資源開發(fā)利用范圍。過去山區(qū)、丘陵地帶設(shè)備運(yùn)輸困難,也因有了分段槳葉技術(shù)而得到解決。這些都為全國各地分散開發(fā)建設(shè)風(fēng)電提供了有利條件。
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