就地消纳风电
《21世纪》:您提出了非并网风电,那它如何帮助风电行业实现产业化发展？
顾为东:非并网风电需要高载能产业把它直接的消耗掉,也就是过去说的高耗能产业。像电解铝等大量消耗能源的产业,直接把风能消耗掉,是大规模的、超大规模的风电利用。
比如,一个100万吨的电解铝厂就可以消纳470万千瓦的风电,都快赶上内蒙古2009年新增的风电装机容量了。而且,一吨电解铝要耗掉1.3-1.4万度电,一吨电解铝可以减排二氧化碳12吨,环境、社会和经济效益都很高。
此外,还有一个好处,我们国家为了限制高载能产品出口,在电解铝出口时征收15%的资源出口税。如果全部用风发电,这个钱可能就不需要交了。这样的项目建在西部地区,利用了他们的风电和矿产资源,还能把它们高效的变成国家建设迫切需要的能源产品。
《21世纪》:非并网风电项目就是针对消纳和调峰的难题提出的么？
顾为东:是的,而且我在20年前发表的论文就提到了目前风电行业会遇到的这些问题。
上网难是全世界都面临的问题,因为风能的特性就是波动性、不稳定性、间歇性,所以发出来的电也是波动的、不稳定的、间歇的。在没有水电和燃气发电进行调峰的情况下,风电在电网中所占的比例应该在10%以下,这样才能保证电网的平稳运行。
美国的电网中有26%是靠燃气发电,所以他消纳风电的能力比我们强多了。我们国家燃气发电,占电网装机容量的2.7%,由于天然气对我们国家比较珍贵,所以没有满发,期发的电量约占2%,它对风电调峰起不到什么作用。
此外,在风电资源丰富的西北地区,往往又不具备建设大规模水电站的条件,所以我们国家电网的调峰能力跟他们就差得比较远了。
《21世纪》:那么风电不稳定的问题,在非并网风电中能够得到解决么？
顾为东:我们课题组里有国家重点铝镁实验室,是全世界四大电解铝研究中心。经过了大量试验后,电解槽完全可以适应风电的波动,已经解决了这些问题,现在就等国家立项示范。
目前,理论上的研究都已经完成了。今年年底,我们就会拿出3-5个大规模非并网项目的示范工程。
风火打捆经济性不合理
《21世纪》:但是也有一些地区提出了风火打捆的外送方式,您怎么看？
顾为东:我认为风火打捆的方式有效,但是经济性严重不合理。
煤电是不能用于调峰的,煤电是煤燃烧让水变成蒸汽、推动汽轮机,在带动发电机。这是漫长的能量转换,它最佳的工作状态,是在额定功率负荷下。
另外,火电是一种高污染、高耗能的能源,那么和他配比的风电可能也称不上是清洁能源。煤电打捆是万万不可取。对风电的调控不能达到理想的效应,而且代价也大。
还有把风电外送的观点也是不对的,因为风电在风能的富集区是波动的,即使是在打捆的情况下,风电的自然属性仍然没有改变,对受端电网将造成巨大的冲击。
《21世纪》:也有人认为,风电行业遇到的问题是因为规划的不合理。比如《可再生能源中长期发展规划》中对于风电的装机容量也是一改再改。您怎么看待这样的现象？
顾为东:我认为有一定的合理性,因为碳减排不仅是中国的承诺,也是我们低碳发展的目标。
《可再生能源中长期规划》在风电容量的规划上是科学和合理的。只是当时,我们对可再生能源中的秸秆发电、天然气发电,以及其他一些可再生能源发电的情况过于乐观,后来我们发现,在所有可再生能源里面,除了水能以外,风能是技术上最为成熟,最具有大规模发展的条件。这是我们调整的原因。
其次,我国的风能资源的状况,经过最近两年来重新科学的评价,发现容量远超过我们原来的估算。此外,技术上成熟使得可利用的风能资源容量上,也比过去扩大了3倍左右。
《21世纪》:我国的海上风电风力资源评估情况到底如何？之后开发风电,更优势的资源到底是在陆上还是海上？
顾为东:我们国家引进了加拿大世界上最先进的风能检测系统,通过国家气象局几年来的努力,已经测出陆上的风能资源已经从原来的十米高处7.5亿千瓦,上调为50米高处的23.8亿千瓦。
海上风电用的还是原来的老数据,就是2.5亿千瓦,因为海上的数据还没有测出来。我想测出来后,应该在现有基础上增加4-6倍,但是还等勘探之后才能确定。
我认为陆上和海上风力资源都有优势,总的来说,陆上的风资源跟海上相比还是有一定的差距,海上的发电量远高于陆上同样容量风机的发电量。
但陆上的风电投入相对少,目前陆上风场建完后成本为8000-10000元/千瓦,海上成本可能是要2万-2.6万/千瓦。
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