中國儲能網(wǎng)訊:核心提示 化石能源的枯竭問題及化石能源過度利用帶來的環(huán)境污染、氣候變化問題,因全國兩會期間多次出現(xiàn)的霧霾而獲關(guān)注。全國政協(xié)委員、華北電力大學校長劉吉臻在兩會期間就此接受記者專訪時,論述了他從事國家級課題研究時獲得的部分成果。他認為,上述問題加速了新的能源時代的到來,這給電網(wǎng)建設帶來挑戰(zhàn),也帶來機遇。新的能源時代的特征決定了堅強智能電網(wǎng)將是不二選擇。
3月11日20時,距全國政協(xié)十二屆一次會議閉幕還有10多個小時,記者來到全國政協(xié)委員、華北電力大學校長劉吉臻的駐地房間,請他談一談電力人才培養(yǎng)的問題。
采訪結(jié)果令人欣喜:原本以為只能采訪10多分鐘,最終暢談了1個多小時;談論的主題,也從電力人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)移到另一個亟須重視更加緊迫的方面——新能源時代降臨對電網(wǎng)建設的新要求。
劉吉臻認為,在社會逐步進入新的能源時代的過程中,必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念和技術(shù)路線,創(chuàng)新思維模式和開拓新的技術(shù)來適應這一時代的發(fā)展要求。
迎接新能源時代需要新思維
1000萬千瓦水電或火電基地和
1000萬千瓦風電基地本質(zhì)上不一樣
“能源發(fā)展即將進入一個嶄新時代。”采訪一開始,劉吉臻就表明觀點。按照他的表述,嶄新時代來臨的標志,就是人類從過度依賴化石能源的大規(guī)模開發(fā)和利用,發(fā)展為化石能源與新能源并存、傳統(tǒng)能源清潔高效利用與新能源開發(fā)和利用并存的新時期。
劉吉臻認為,新的能源時代的到來,是客觀條件使然,也是“人心所向”。隨著近年來全球原油和煤炭價格的不斷上漲、傳統(tǒng)化石能源所帶來的生態(tài)環(huán)境問題日益嚴重、化石能源日益枯竭帶來的能源危機日益加劇以及近期我國發(fā)生的多次大范圍霧霾等惡劣天氣頻繁出現(xiàn)等等,人們逐漸意識到,傳統(tǒng)能源的大量消耗給人類生存的生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重危害,大規(guī)模的新能源開發(fā)與利用勢在必行。
但是,支持和歡迎新的能源時代的到來,并不意味著我們已經(jīng)為此做好準備。劉吉臻甚至認為,事實上大多數(shù)人并沒有做好準備。
“新的能源時代,有其獨特的屬性和特征。如果僅僅依賴于過去已經(jīng)形成的開發(fā)傳統(tǒng)化石能源的思維、模式、技術(shù),是不足以解決新能源時代來臨時出現(xiàn)的問題的。”劉吉臻說。
他以風能、太陽能的開發(fā)為例進行解釋。2006年以來,我國風電、光伏發(fā)電取得了長足進展,其中風電并網(wǎng)容量超過6000萬千瓦,位居全球第一。在全國各地都在大興建設風電場、光伏電站的同時,國家電網(wǎng)公司投入大量人力、物力、財力,進行新能源并網(wǎng)基礎研究,修建新能源電力的輸出線路。
“但是,仍然有一部分人對電網(wǎng)的新能源消納能力提出了質(zhì)疑,尤其是在冬季棄風現(xiàn)象比較突出的時候。”他說,“問題的根源在哪里?就在于人們對新的能源時代的本質(zhì)特征認識不足,仍然用傳統(tǒng)的對待化石能源的思維模式和技術(shù)方法對待新能源時代的問題,是不能達到預期的。”
那么,傳統(tǒng)化石能源的思維模式是怎樣的?
劉吉臻認為這是一個很復雜的話題,他舉了一個例子。過去,我們建設電源項目時,常常會形成“基地”,比如,1000萬千瓦的水電基地、1000萬千瓦的火電基地等,建設了火電基地、水電基地后,要求電網(wǎng)企業(yè)配套建設輸電線路,確保電力滿負荷、穩(wěn)定、高效送出來。現(xiàn)在,我們又提出建設千萬千瓦級風電基地,而且還是以是否實現(xiàn)高負荷、大發(fā)電量來衡量電網(wǎng)企業(yè)的行為。這就是傳統(tǒng)的、慣性的思維模式在起作用。
“1000萬千瓦的風電基地,與1000萬千瓦的火電基地、水電基地在本質(zhì)上是否相同?很多人并沒有清晰地認識這個問題。”劉吉臻評價說。而認識不清晰,就容易產(chǎn)生問題,“投資了,建設了,卻不能充分發(fā)揮出效果。”
適應新能源時代的思維模式又是怎樣的?
對于這個問題,劉吉臻認為,不同的人可以從不同角度、不同層面看這個問題,認識可能不盡相同,但有兩點可以達成共識。第一,新能源具有的間歇性、隨機性等本質(zhì)特征,決定了新的能源時代的特征,新的思維模式、技術(shù)手段的形成和發(fā)展都要基于這一特征;第二,我們一定要站在國家長遠生產(chǎn)、消費能源的層面,從規(guī)模、方式等方面進行探索,形成新的適合于中國國情的能源生產(chǎn)、供應體系。
構(gòu)建能源新思維應從三處入手
多種能源互補、遠距離送出和分布式接入并舉、
能源消費方式變革
在劉吉臻的名片上,除了標注校長職務,還寫著國家實驗室主任、973課題首席科學家。他解釋說,2011年,華北電力大學經(jīng)科技部批準建設新能源電力系統(tǒng)國家實驗室,同時承擔新能源安全、高效規(guī)模化開發(fā)利用的973課題。對能源電力發(fā)展的上述認識,正是他們的研究成果之一。
對于如何形成適合新的能源時代的全新思維和技術(shù),劉吉臻表示,可從三處入手。
一是認識和利用多種能源的互補性。我國經(jīng)濟社會的發(fā)展,對能源電力需求依然旺盛。而我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu),意味著煤在未來很長的一段時間內(nèi)還將是主力能源。“但是,除認識煤炭能提供電力這一屬性外,還要看到,只有利用它的可控和可調(diào)性,才可能更多地接納、利用新能源。我們把它叫做‘多能源的互補’。沒有互補,新能源的一塊就成了人們所說的‘垃圾電’。”劉吉臻說。
多能源的互補,意味著發(fā)展能源時,既要像以前一樣,看裝機容量、看發(fā)電量,也要看能源的可調(diào)度性、可調(diào)節(jié)性。
“更具體一點說,沒有可控的傳統(tǒng)化石能源的互補,規(guī)?;瞄g歇性風能太陽能是不現(xiàn)實的。”劉吉臻說。目前,國家電網(wǎng)公司正在建設的哈鄭特高壓直流工程,探索的就是煤電、風電打捆外送的道路,這一嘗試正是對多能源互補的有力詮釋。
二是規(guī)?;?、遠距離傳輸電能與就地開發(fā)、消納的分布式發(fā)電相結(jié)合。我國能源生產(chǎn)和消費的逆向分布,表明集中式、大規(guī)模生產(chǎn)、供應和遠距離輸送是必須選擇的路徑;發(fā)展新能源除大規(guī)模生產(chǎn)外,還可以采用小規(guī)模分散接入的形式,即分布式生產(chǎn)與消費。
劉吉臻說:“大規(guī)模遠距離輸送與分布式生產(chǎn)、就地消納有機結(jié)合起來,前者利用不斷發(fā)展的特高壓技術(shù)來實現(xiàn),后者所要依賴的是智能電網(wǎng)。發(fā)展智能電網(wǎng),要面向新的能源時代的格局,解決過去技術(shù)無法解決和實現(xiàn)的問題。”
三是能源消費模式變革。首先,要把節(jié)約能源放在突出位置,進一步降低我國能耗水平。其次,穩(wěn)步推進電力需求側(cè)管理。劉吉臻表示,傳統(tǒng)的用戶側(cè)需求是不可控的,將來,用戶側(cè)需求作為電網(wǎng)調(diào)控的組成部分參與能源消費和生產(chǎn),用戶在消費能源的時候通過當前電網(wǎng)的電力市場機制減少或者轉(zhuǎn)移能源高峰需求,這也是建設智能電網(wǎng)的目標之一。
劉吉臻強調(diào),迎接新的能源時代的到來,我們必須用全新的思維和理念,從科學研究、技術(shù)創(chuàng)新、工程建設等方面進行解決。在激蕩的浪潮中,電網(wǎng)企業(yè)大有可為。
◎解讀
迎接新能源時代,電網(wǎng)建設打出“組合拳”
面對新的能源時代給電網(wǎng)提出的新要求,國家電網(wǎng)公司采取了包括智能電網(wǎng)建設在內(nèi)的一系列措施加以應對。
應對新的能源時代的到來,公司打出的是“組合拳”。
支持多種能源的開發(fā)利用
雖然新的時代是以清潔能源的大規(guī)模開發(fā)利用為突出標志,但電網(wǎng)建設依然沒有“輕視”傳統(tǒng)能源。對煤電基地的支持和對風電、光伏電的支持力度,都是在加大的。
3月14日,公司總經(jīng)理劉振亞在京與山西省委副書記、省長李小鵬進行會談。雙方表示將進一步加強合作,推動山西能源基地轉(zhuǎn)型發(fā)展。李小鵬表示,山西作為能源基地和老工業(yè)基地,按照國家“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃,山西要建成包括三大煤炭基地、三大煤電基地、兩大煤層氣基地等在內(nèi)的綜合能源基地。山西電網(wǎng)建設持續(xù)加速為山西能源基地轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了保障。除了山西煤炭基地,公司在新疆哈密、內(nèi)蒙古錫盟等國家重點煤炭基地的電網(wǎng)建設力度也都在加大。
在新能源發(fā)展方面,公司積極支持甘肅風電基地、青海光伏發(fā)電基地等新能源基地建設,并投入巨額資金研究技術(shù)、建設電網(wǎng)。統(tǒng)計顯示,2006年以來,公司累計投資500余億元,建設風電并網(wǎng)線路2.5萬千米,新(擴)建變電站420座,建成甘肅酒泉風電基地750千伏送出工程等一批重大工程,以及覆蓋26個?。▍^(qū)、市)、全部570座風電場的運行調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡。
遠距離輸送與分布式開發(fā)結(jié)合
公司的電網(wǎng)建設,還實現(xiàn)了大規(guī)模遠距離輸送與服務分布式電源接入。
大規(guī)模遠距離輸送主要以特高壓的形式體現(xiàn)出來。根據(jù)公司規(guī)劃,從今年起的8年間,將投產(chǎn)特高壓線路9.4萬千米、變電容量3.2億千伏安、換流容量4.6億千瓦,到2015年、2017年和2020年,分別建成“兩縱兩橫”、“三縱三橫”和“五縱五橫”特高壓“三華”同步電網(wǎng),同時到2020年建成27回特高壓直流工程。屆時,東中部地區(qū)受入電力流達到3.5億千瓦,每年輸送電量達1.6萬億千瓦時,占當?shù)赜秒娏康?0%左右。
根據(jù)中央電視臺報道,僅公司今年將開工建設的7條特高壓輸電線路,在2015年建成后,每年將輸電3440億千瓦時,相當于在東部少建了69座百萬千瓦級的電廠,少燒1.6億噸煤,降低電力行業(yè)PM2.5等污染物排放量23%。
服務分布式電源接入方面,公司分別于2012年10月底、今年2月底發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務工作的意見》和《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務工作的意見》,提出“積極為分布式電源項目接入電網(wǎng)提供便利條件,為接入系統(tǒng)工程建設開辟綠色通道。接入公共電網(wǎng)的分布式電源項目,其接入系統(tǒng)工程(含通信專網(wǎng))以及接入引起的公共電網(wǎng)改造部分由公司投資建設。”
不斷加強的智能電網(wǎng)建設
今年1月12日,甘肅新能源智能有功控制系統(tǒng)正式投運。該系統(tǒng)增加了對光伏電站的上網(wǎng)控制,實現(xiàn)對調(diào)管風電、光伏電站的聯(lián)合協(xié)調(diào)控制。這一系統(tǒng)填補了國內(nèi)新能源調(diào)度控制技術(shù)的空白。
以該系統(tǒng)的建設為代表,公司積極開展智能電網(wǎng)建設,合理安排新能源上網(wǎng),最大限度滿足新能源上網(wǎng)需求,提高調(diào)度智能化水平。
2012年12月,公司啟動新一代智能變電站示范工程建設,這是公司繼特高壓技術(shù)之后的又一項革命性技術(shù)創(chuàng)新。同一時間,公司建設的世界上最大的集風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能裝置及智能輸電于一體的新能源綜合示范工程——國家風光儲輸示范工程,安全穩(wěn)定運行一周年。工程為解決大規(guī)模新能源集中開發(fā)、集成應用的世界性難題給出了答案。
◎延伸閱讀
多種能源互補的西北樣本
全國兩會期間,全國人大代表、國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理助理、西北分部主任喻新強對西北電網(wǎng)的發(fā)展形勢進行了闡述。從他的闡述中我們可以發(fā)現(xiàn),西北電網(wǎng)已經(jīng)在多種能源綜合利用、“打捆”外送上取得顯著進展。
據(jù)喻新強介紹,目前西北電網(wǎng)總裝機為1億千瓦,其中火電裝機6000多萬千瓦,風電并網(wǎng)裝機超過1100萬千瓦,光伏發(fā)電并網(wǎng)總?cè)萘?13萬千瓦。清潔能源已占到總裝機容量的33.7%,形成水、火、風、光電“打捆”跨區(qū)域外送電格局。以哈密南—鄭州特高壓直流工程為例,該工程在規(guī)劃之初,就對風火“打捆”外送進行了充分論證。該工程建成投運后,也將推動新疆風電和火電的進一步外送消納。
喻新強說,隨著西北750千伏主網(wǎng)的完善和特高壓外送通道的加快建設,西北大規(guī)模風、光、火電基地將進一步加快發(fā)展。西北的火、水、風、光電“打捆”外送,對促進全國能源資源優(yōu)化配置將做出重大貢獻。