新能源發(fā)展探討（專(zhuān)論）

　　（5）值得一提的是，2010年有企業(yè)在蒙西達(dá)茂旗某個(gè)大的風(fēng)電場(chǎng)附近做了個(gè)試驗(yàn)。在一座35千伏配電變電站墻外建設(shè)了4臺(tái)1.5兆瓦風(fēng)電機(jī)組，直接接入用電端。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，結(jié)果令人振奮。這4臺(tái)風(fēng)機(jī)因無(wú)需建設(shè)場(chǎng)內(nèi)送變電工程，造價(jià)比相鄰風(fēng)電場(chǎng)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(jí)很低，對(duì)蒙西電力系統(tǒng)運(yùn)行主要參數(shù)沒(méi)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(chǎng)，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。
　　（二）關(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(wèn)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(wèn)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(xiàn)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(gè)做法畢竟史無(wú)前例，需要考慮一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。一是風(fēng)電的負(fù)荷率低，電力大而電量小，出力過(guò)程曲線(xiàn)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(huì)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(mǎn)足長(zhǎng)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(wàn)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(zhǎng)期運(yùn)行如此大規(guī)模的火電站群，對(duì)消耗當(dāng)?shù)厮Y源的可行性和對(duì)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(guò)多年實(shí)踐，各方認(rèn)識(shí)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(chǔ)存。這就是說(shuō)，大規(guī)模儲(chǔ)存電能尚不具備經(jīng)濟(jì)性。這個(gè)認(rèn)識(shí)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(gè)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和安全穩(wěn)定水平都提高一個(gè)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(dòng)等多種功能，如果將其開(kāi)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(gè)數(shù)量級(jí)，將其與風(fēng)電“打捆”是很難行得通的。蓄能電站的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是為整個(gè)系統(tǒng)服務(wù)，其建設(shè)決策應(yīng)建立在整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)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(gè)或某類(lèi)發(fā)電站配套，則蓄能電站的開(kāi)發(fā)目標(biāo)成了“將二次能源轉(zhuǎn)化為三次能源”，這個(gè)“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。
　　（三）關(guān)于如何看待“快”與“慢”的問(wèn)題。
　　如果新能源發(fā)展速度太慢，則不能滿(mǎn)足我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)緊迫形勢(shì)的要求。經(jīng)過(guò)一段實(shí)踐證明，高度集中開(kāi)發(fā)風(fēng)電、光電的模式，對(duì)裝備工業(yè)和設(shè)備制造領(lǐng)域帶來(lái)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(duì)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(wèn)題的情況下，即使要繼續(xù)原有開(kāi)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(wèn)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(shuō)，出了問(wèn)題就快不起來(lái)了。
　　如果一臺(tái)一臺(tái)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(wàn)戶(hù)都來(lái)建，可謂“聚沙成塔，積少成多”。西班牙國(guó)土面積還不到內(nèi)蒙古的一半，采用比較分散的開(kāi)發(fā)模式，單個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模都不大，“遍地開(kāi)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(cuò)。全省用電環(huán)節(jié)10千伏配電變電站有12.3萬(wàn)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(wàn)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(tái)風(fēng)機(jī)，很快就可以建成1.2萬(wàn)臺(tái)！而現(xiàn)在甘肅全省運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組數(shù)量?jī)H3000多臺(tái)。這個(gè)設(shè)想僅考慮了10千伏一個(gè)電壓等級(jí)，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(gè)用電小省尚且如此，推到全國(guó)30個(gè)省呢。
　　隨著我國(guó)風(fēng)電設(shè)備技術(shù)進(jìn)步、性?xún)r(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(méi)有開(kāi)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(kāi)發(fā)性，大大拓展了風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)利用范圍。過(guò)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(guó)各地分散開(kāi)發(fā)建設(shè)風(fēng)電提供了有利條件。