“實(shí)現(xiàn)中國10年基本不需要再建大型火電廠，20年不需再建核電站。”江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院院長、中國能源學(xué)會(huì)副會(huì)長顧為東這樣描述非并網(wǎng)風(fēng)電的“重?fù)?dān)”。
非并網(wǎng)風(fēng)電不同于以往的并網(wǎng)風(fēng)電，它的終端負(fù)荷不再是電網(wǎng)，而是將風(fēng)電直接輸送到一些高能耗的企業(yè)，從而避免了風(fēng)電在傳輸、儲(chǔ)存過程中的浪費(fèi)，可以實(shí)現(xiàn)100%的能量轉(zhuǎn)換。
近年來，在可再生能源發(fā)展的背景下，世界能源格局發(fā)生巨大變化。顧為東在接受記者采訪時(shí)指出，要實(shí)現(xiàn)我國高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型調(diào)整，就必須著力發(fā)展清潔能源。通過讓大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電成為清潔能源的“主力軍”，從而實(shí)現(xiàn)新能源“嫁接”傳統(tǒng)能源。
風(fēng)電現(xiàn)狀不容樂觀
11月6日，2014第六屆世界非并網(wǎng)風(fēng)電與能源大會(huì)在京召開。大會(huì)以非并網(wǎng)多能源協(xié)同供電和高耗能產(chǎn)業(yè)功能轉(zhuǎn)變?yōu)橹黝}。
長期以來，我國的粗放型經(jīng)濟(jì)增長模式，導(dǎo)致我國資源和能源消耗速度極快。在近幾年里，能源供需形勢(shì)也發(fā)生了很多變化。國家發(fā)改委宏觀經(jīng)濟(jì)研究院副院長馬曉河將其概括為12個(gè)字，即“需求下降，產(chǎn)能過剩，價(jià)格下跌”。
中國工程院院士倪維斗指出，我國以煤電為主的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有較大剛性，不能適應(yīng)風(fēng)電發(fā)展的要求。棄風(fēng)限電已經(jīng)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，2012國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)因棄風(fēng)限電所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已經(jīng)超過100億元。
所謂棄風(fēng)限電，是指雖然風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，然而由于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接納能力不足或供電不穩(wěn)定等導(dǎo)致的部分風(fēng)機(jī)暫停的現(xiàn)象，浪費(fèi)了大量的資源。
近年來，在全球可再生能源發(fā)展的背景下，中國風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)超過了8300萬千瓦，預(yù)計(jì)年底將接近1億千瓦。風(fēng)電產(chǎn)能已經(jīng)連續(xù)兩年超過核電，成為我國第三大電源，并且已經(jīng)形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
雖然我國風(fēng)電成套裝備的總量和規(guī)模都處于世界第一，但是風(fēng)電產(chǎn)能卻沒走在世界前列。目前仍有一半的風(fēng)電企業(yè)沒有實(shí)現(xiàn)盈利，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的商業(yè)潛力未被發(fā)掘，尚有許多問題制約著我國風(fēng)電的發(fā)展。
“一是受風(fēng)力資源條件限制，二是大規(guī)模風(fēng)電對(duì)電力系統(tǒng)維持供需平衡產(chǎn)生影響，三是我國鼓勵(lì)支持風(fēng)力發(fā)電的政策還有待完善和進(jìn)一步落實(shí)。”中國施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)會(huì)長曹云書如是說。
而且，隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)電上網(wǎng)難的問題也逐步凸顯。
因此，“中國必須走出一條高效可再生的能源發(fā)展之路。”倪維斗強(qiáng)調(diào)，并網(wǎng)的發(fā)展并不能從根本上解決能源轉(zhuǎn)型的問題。新能源的發(fā)展不應(yīng)再依賴于傳統(tǒng)的發(fā)展模式，而是應(yīng)該走出一條高效低成本非并網(wǎng)之路。
非并網(wǎng)風(fēng)電解決難題?
2007年7月，顧為東和他的團(tuán)隊(duì)申報(bào)“973”計(jì)劃能源領(lǐng)域“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目并獲得立項(xiàng)，顧為東為首席科學(xué)家。這也是我國“973”計(jì)劃能源領(lǐng)域第一個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目。
顧為東介紹：“將風(fēng)電與海水淡化、電解鋁、制氫、煤制天然氣等相結(jié)合，不單單是一次全新的探索和嘗試，更是在世界范圍內(nèi)一次技術(shù)首創(chuàng)。”
非并網(wǎng)風(fēng)電不僅能解決風(fēng)電上網(wǎng)難、棄風(fēng)限電等問題，又能將綠色能源直接用于電解鋁、制氫、煤制天然氣等高耗能產(chǎn)業(yè)，一方面降低了能耗，減少了化石燃料的使用，另一方面也對(duì)環(huán)保作出了貢獻(xiàn)。
目前，經(jīng)過7年研究及產(chǎn)業(yè)化工作，“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目組已經(jīng)在非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)基礎(chǔ)理、研究方法等方面取得了創(chuàng)新成果，并完成了相應(yīng)的技術(shù)轉(zhuǎn)化工作。
例如，目前已在江蘇大豐建成非并網(wǎng)風(fēng)電日產(chǎn)百噸和萬噸海水淡化示范項(xiàng)目，在遼河油田、大慶油田建成非并網(wǎng)風(fēng)電抽油示范項(xiàng)目。
風(fēng)電電解鋁方面，通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行中小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)，模擬新疆達(dá)坂城風(fēng)電成功煉出第一塊鋁錠，目前正在著手建設(shè)年產(chǎn)1000噸鋁的風(fēng)電電解鋁示范工程。
風(fēng)電制氫方面，在江蘇沿海成功以風(fēng)電直接制氫，制備出的氫氣已經(jīng)成功用于儲(chǔ)氫汽車等清潔能源產(chǎn)業(yè)。
此外，顧為東強(qiáng)調(diào)，非并網(wǎng)不僅僅是針對(duì)工業(yè)，對(duì)于日常生活能耗也有極大改善，比如用煤制氣，可以節(jié)約50%的煤炭消耗。簡(jiǎn)言之就是，汽車燒的油、家里燒的氣，有一半是“風(fēng)吹日曬”而得來。
未來之路劍指何方
馬曉河表示，面對(duì)能源格局轉(zhuǎn)型，我國應(yīng)從以下兩方面著眼：一是要控制煤炭的使用量，二是要大力發(fā)展低碳、可再生能源。而非并網(wǎng)風(fēng)電恰恰既降低了化石能源的使用量，又促進(jìn)了清潔能源的發(fā)展。
倪維斗也指出，“非并網(wǎng)風(fēng)電的發(fā)展模式，旨在構(gòu)建一個(gè)非并網(wǎng)多能協(xié)同的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，在這個(gè)新的系統(tǒng)框架下，建立新能源與高耗能之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模新能源和可再生能源的高效、低成本、全部利用，提高風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性。”
對(duì)此，顧為東希望非并網(wǎng)風(fēng)電能在未來的工作中進(jìn)一步優(yōu)化我國能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過新能源、多能源系統(tǒng)整合發(fā)展，走出一條中國特色清潔能源之路。
“我國新能源領(lǐng)域還有很長的路要走，也需要政策、資金、技術(shù)等方方面面的支持。”顧為東強(qiáng)調(diào)，非并網(wǎng)風(fēng)電現(xiàn)在還處在“幼年”，新生事物被接受總需要一定的過程，非并網(wǎng)風(fēng)電對(duì)我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的意義還沒有得到充分認(rèn)識(shí)。
此外，非并網(wǎng)風(fēng)電的研究屬于基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域。我國對(duì)基礎(chǔ)理論研究的重視程度十分不夠，而沒有政府的扶植，理論研究就會(huì)困難重重。加之我國的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)也還不盡完善，就容易出現(xiàn)“沒有人敢去第一個(gè)吃螃蟹”的尷尬。
最后，顧為東表示，在未來對(duì)非并網(wǎng)風(fēng)電的研究中，要更加注重基礎(chǔ)科學(xué)的研究，用基礎(chǔ)研究指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。同時(shí)，加快產(chǎn)業(yè)化推廣，讓實(shí)際生產(chǎn)來證明科研的碩果。
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