清风突围

发布时间:2013-05-21 10:54:20 浏览:1次

沿京藏高速一路向西北而上,穿越八达岭后再行驶一小时左右来到了官厅水库,潋滟水光从地平线的方向汇涌而来,一座座白色的风车赫然林立高速路两旁,一座座近70米高的白色巨塔笔直而立,巨塔顶端近40米长的三个扇面正迎着晚春的西北风缓缓旋转。每天,从这里发出的电能,将通过几次升压降压后,源源不断地流向北京。

 

也许,北京人下班途中那盏最耀眼的路灯,正是被眼前划过的某个风车点亮。可能你的心已被刚刚的一幕撼动,但与整个“三北”地区(西北、东北、华北北部)乃至全国的风电发展比起来,官厅水库的壮观也只是一段小插曲。

 

大风起兮  繁华背后是忧伤

 

张库大道起点是塞外重镇张家口,这里东望京、津,南通中原,北接蒙古大草原,西连晋、甘、陕,战略地位和交通位置十分重要,历史上曾是盛极一时的古商道。

   

    现在重走张库大道,往昔的“贸易之盛”已全然不见。只有满眼处数不清的硕大风机示现着另一种繁华。高大的塔身上变化着不同风电企业的名称,三叶草般的风轮或随风舞动、或静静听风。

 

在坑洼不平、尘土飞扬的古道上颠簸了40多分钟后,便是坝头风电场。据风电场生产部主任李霸军介绍,坝头风电场由中国水电工程顾问集团公司投资建设,目前总装机规模近20万千瓦,其中,一期装机约10万千瓦,于20104月并网发电,二期装机装机同样约10万千瓦,于20129月并网发电。

 

短暂的交谈过程中他一直面带微笑,但言语中无不流露着担忧。他说,目前坝头风电场发的电全部接入沽源的500千伏变电站,但因为接入的风场太多了,变压器容量有限,虽然电网调度很支持坝头风电场,可以尽量多发些电,但风电场在2013年前三个月的弃风比例依然超过40%

 

一方面装机规模翻番,另一方面不得不接受弃风限电的事实,坝头风电场遇到的情况只是全国风电快速发展的一个缩影。

 

据国家风电信息管理中心2012年度风电产业信息统计,到2012年底,全国风电并网装机容量为6266万千瓦,比上年增加1482万千瓦,增长率31%,全年风电发电量1008亿千瓦时,比2011年增长41%

 

骄人的规模增长并不能掩盖风电的损失惨重。刚刚过去的426日,行业龙头华锐风电正式发布了最新财报,财报显示,2012年华锐风电实现营业收入40.18亿元,较2011年同期下降 57.73%,净亏损5.82亿元,同比下降 197.31%

   

    此前的124日,风电控股装机容量超过千万千瓦,位列亚洲第一、世界第二的龙源电力也曾公开坦言“限电损失”。

今年216日,国家能源局发出了《关于做好2013年风电并网和消纳相关工作的通知》(以下简称《通知》),明确指出2012年部分地区弃风限电现象严重,全国弃风电量约200亿千瓦时,风电平均利用小时数比2011年有所下降,个别省(区)风电利用小时数下降到1400小时左右,浪费了清洁能源和投资,加剧了环境矛盾。《通知》要求“认真分析风电限电的原因,尽快消除弃风限电”。

 

关于如何看待“弃风200亿千瓦时”,国家电网公司新闻发言人、发展策划部副主任张正陵说:“弃风就是利用效率不高,国际上看不到弃风这个词,评价风电利用效率最权威的统计方法是年利用小时数,国家能源局在4月正式发布的数据显示,2012年全国风电平均利用小时数是1890小时,这一数据仅比2011年的1928小时降低了30个小时。”

 

谈到风电利用小时与风电企业经济效益的关系,北京京能新能源有限公司副总经理李健算了一笔账:“这几年风电建设成本逐渐下降,新建的风电场投资大约在7000-8000/千瓦,所以全年风电利用达到1800小时就不亏损。但老风电的早期建设成本更高,因而全年风电利用达到2000小时才能有所盈利。”

 

2010年以来,随着风电装机规模的不断扩大,“并网难”、“机组空转”等报道频频见诸报端,承担“全额保障性收购”义务的国家电网,瞬间成为众矢之的。

  

    龙源电力总经理谢长军在今年初的一番话颇具代表性。他认为,2012年龙源电力因限电损失13亿元的主要原因是“电网结构问题”。

 

 

构建现代电网  电从远方来

 

大规模的风电消纳一直都是世界性难题,具体到中国的风电消纳,原因更为复杂。重要原因之一即风资源集中、规模大,远离负荷中心,资源地市场规模小、难以就地消纳。

 

诚如张正陵所说,中国风电基本上集中于西部北部经济不发达的几个地区,这些地区的电力市场负荷极其有限,难以就近消纳风电。资料显示,蒙东、蒙西、甘肃、冀北是“三北”风电发展最快、规模最大的四个地区,风电装机占全国风电的50%,但用电量仅占全国的10%

 

张家口供电公司总经理覃朝云以张家口为例说,目前张家口地区的全部电力负荷仅有160多万千瓦,但截至2013419日,该地区已建成并网发电风电场40个,风电总装机容量高达472万千瓦,是当地电力负荷的近三倍。另据覃朝云介绍,张家口目前的电力总装机容量已超过1000万千瓦(含风力、光伏、火力发电等),风电装机容量约占总体的50%

 

虽然资源地市场规模小,但风电快跑的脚步并未停止。日前,国家能源局已下发了风电第二批核准计划,如核准计划内的风电全部投运后,预计张家口地区的风电总装机容量将达到755万千瓦。

 

提到风电发展规划,张正陵谈到了中国规划中的9个千万千瓦级风电基地。其中山东、江苏两个基地都在沿海,而且几乎没有弃风现象。其余7个北部内陆风电基地则是近年风电发展速度较快、弃风较突出的地区,分别是新疆、甘肃、蒙西、蒙东、吉林、冀北、黑龙江,其中新疆哈密、甘肃酒泉两个地区处在沙漠地带,内蒙古煤炭储量位居全国之首,部分地区弃风较突出。

 

根据国家电网公司的数据显示,截至2012年底,山东和江苏两个沿海风电基地的风电并网装机总量是575.6万千瓦,这明显低于同期甘肃的风电装机容量597.16万千瓦,且仅占同期内蒙古风电装机总量的1/32012年整个内蒙古的风电装机总量高达1670.74万千瓦。

 

    同样是这几个省,其GDP情况与风电装机规模形成巨大反差。2012年,江苏、山东的GDP排名分别位列全国第二、第三,两省GDP总量均超过五万亿元,其中江苏GDP总额是内蒙的3倍、是甘肃的10倍。由此,足以看出风电大省的自消纳能力确实薄弱。

 

如果不能实现自消纳,能否考虑周边消纳呢?内蒙古东部电力有限公司(以下简称“蒙东公司”)副总工程师兼发展策划部主任陈玉胜提出了不同的看法:以内蒙古的风电外送情况为例,目前内蒙古电力外送主要采用500千伏电网,经济输电距离是500-600公里,其中蒙东地区只能将包含风电在内的地区电力送到东北地区负荷中心辽宁省,蒙西地区也只能送到华北地区。但东北的吉林、黑龙江都是国家规划的风电基地,东北自身的风电市场均已饱和,华北则承担了张北地区大规模风电消纳的任务,地区电力市场也已相对饱和。解决内蒙古风电消纳问题,关键是拓展新的能源需求更高的风电市场。

 

在刚刚结束不久的第三届中国电力发展和技术创新院士论坛上,国家电网公司掌门人刘振亚特别指出,中国能源资源与生产力逆向分布,能源结构以煤为主,能源开发正加速向西部和北部转移,风电、太阳能发电等大规模集约化发展,决定了全国优化能源配置的重要性和加快发展特高压的必要性。

 

谈到优化电力资源配置的具体实际情况,张正陵略显无奈:“如果可以把电力市场扩大到全国,加之补充更多调节性能好的电源,不仅可以平衡弃风问题,还可以改善中东部地区的能源紧缺和环境污染问题。除现有几条已经完成的特高压实验示范工程和在建的新工程,国家电网公司不仅针对7大内陆风电基地的跨区输电提出了设计规划,而且都提交了国家有关部门进行核准,但目前为止,有关部门只批准了新疆哈密至河南郑州的800千伏直流输电线路建设。”

 

据了解,国家电网公司预计从2013年起的8年间,投资超过3万亿元建设更安全高效的现代电网体系,到2015年、2017年和2020年,分别建成“两纵两横”、“三纵三横”、“五纵五横”特高压“三华”同步电网,届时,跨区输电能力将达到4.5亿千瓦,保证5.5亿千瓦清洁能源送出和消纳,每年可消纳1.7万亿千瓦时的清洁能源。

 

创新突围  集中开发与分布发展

 

从张家口出发,沿京藏高速继续向西北方向行驶,约3个小时后,便可偶感坐飞机般的轻度耳鸣,这是即将进入蒙古高原的信号。

 

呼和浩特市区海拔高度为1040米,是典型的蒙古高原大陆性气候,四季变化明显。春季干燥多风,夏季短暂炎热且少雨,秋季降温迅速,冬季寒冷漫长。4月下旬,这里依旧黄草凄凄,寻不到一丝绿色,在西北风的扰动下,“高处不胜寒”还在持续,蒙东部分地区的供暖期还没结束。

 

内蒙古每年都有至少6个月的供暖期,呼伦贝尔的供暖期甚至接近8个月。为确保供暖期的电力平衡,风电消纳和冬季保供一直存在难以调和的矛盾。

 

蒙东公司副总工程师陈玉胜说,风电具有反调峰的特性,白天用电时风电不能满发,夜晚用电量低时风电反倒来劲了,这种情况下如果大规模消纳风电,就需要大量的调节性电源,但中国抽水蓄能、燃气电站等调节性电源比重不足2%。“三北”地区电源结构均以火电为主,东北超过80%,华北超过90%,且一半以上是热电联产机组,漫长的供暖期里,为保障市政居民供热,风电必然要为热电联产机组让路。以呼伦贝尔为例,如果没有大量调节性电源做支持,冬季贸然接纳波动性较大的风电并网,势必对市政供热造成影响,呼伦贝尔冬季最低气温达到零下40度,一旦供暖出现问题,那就是性命攸关的大事。

 

如何解决清洁能源发展过程中遇到的瓶颈?国电电网公司总经理刘振亚表示:“只有因地制宜,坚持集中式开发与分布式发展并举,才能统筹兼顾,全面提升清洁能源开发和利用效率。”

 

“风电供暖”不失为一种分布式消纳风电的创新举措。国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山说,如果采取风电供暖,将燃煤锅炉改为蓄热式电锅炉,既可大大提高北方风能资源丰富地区的消纳风电能力,又可降低因燃煤机组带来的大气雾霾污染,堪称“一把钥匙打开弃风限电和雾霾污染两把锁”。

 

具体参与风电供热试点工作的蒙东公司营销部营业处处长王化民,向记者简单介绍了目前内蒙古的风电供暖情况。“为增加本地风电消纳能力,由自治区能源局主导,蒙东公司配合推进,有关县级政府落实,部分风电场参与实施的内蒙古大唐巴林左旗风电供热示范项目取得了初步成果,参与该项目建设的主要是大唐风电,供热面积为6万平方米,采暖季供热的所需电量为987.96万千瓦时,该项目已于20121015日成功试运行,各项参数达到设计要求。今年自治区能源局还计划在赤峰林西县、通辽扎鲁特旗各落实3个风电供热试点项目,赤峰试点项目的总供热面积为46.2万平方米,计划全年用电量为7608万千瓦时。通辽试点项目的总供热面积为46.7万平方米,计划全年用电量为7294.1万千瓦时。投资方面,当地政府负责供热管网和土地,参与项目的风电场负责风电蓄能电锅炉,电力公司负责风电输电线路的建设。”

 

风电供暖的电力构成如何呢?蒙东公司电力调度控制中心最年轻的总工程师、33岁的胡浩说,最极端的方式是全天24小时使用风电,随时加热,这样就不要建设储热罐;还有一种方案是仅使用7个小时的谷段风电,如此一来为满足全年的供热的需求,需要建设储热罐近70个,投资将高达九千万元;现在采用的是另一套方案,即以使用谷段电量为主,兼用少部分平段电量,这样建设储热罐的投资会控制在六千万左右。目前看第三种方案的适用性更强。

 

在提高清洁能源利用效率方面,风电供暖为分布式发展趟出了一条新路。那么集中式开发的探索又进展如何呢?

 

20111225日,国家风光储输示范工程在河北省张北县建成投产。这一示范项目由国家电网公司自主设计、建造,是目前世界上规模最大、集风电、光伏发电、储能、智能输电于一体的新能源综合利用平台,实现了风电、光伏发电由不稳定电力转为安全、可靠、优质的绿色能源,为新能源大规模开发利用、友好接入电网提供了现实的技术支撑。

 

项目建成一年多来,示范电站累积输出优质绿色电能超过3亿千瓦时,参照国际通用模式,相当于减少燃烧919.29万升汽油、50.3万桶原油、11.31万吨标准煤,1.22万立方米天然气所产生的二氧化碳。

 

国家电网的选择

 

清风突围,怎样有效解决能源优化配置、促进清洁能源加快发展?“以电代煤、以电代油、电从远方来”是刘振亚给出的答案。

 

以电代煤,主要是把工业锅炉、居民取暖厨炊等用煤改为用电,减少直燃煤排放总量;以电代油,即发展电动汽车、农村电力灌溉、降低现有石油依赖;电从远方来,就是把西部、北部的火电、风电、太阳能发电和西南水电远距离、大规模输送到东中部,促进能源结构优化,提高电能在终端能源消费中的比重。

 

在第三届中国电力发展和技术创新院士论坛上,刘振亚认为应该充分借鉴张北国家风光储输示范工程项目的经验,采用传统能源与新能源综合开发、风光储联合运行、打捆外送的模式,实现多种能源统筹开发的综合效益最大化。

 

长远来看,特高压与智能电网、新能源、储能相结合,同时依托大电网、支持大水电、大核电、与大型可再生能源基地开发,才能实现清洁能源大范围优化配置和消纳。

 

(选自《新能源经贸观察》5月刊)

 

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