風電等新能源發(fā)展深度分析

時間:2012-10-24

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:由于新能源具有能量密度低、帶有隨機性和間歇性、尚不能商業(yè)化儲存的特性,根據(jù)技術經(jīng)濟約束條件,宜采用分散式、分布式開發(fā)方式,將其就地、就近利用

新能源是相對傳統(tǒng)能源而言的,對它的認識難在“新”字。所以,開發(fā)利用新能源的全過程更需要重視研究科學道理和規(guī)律,避免憑直覺或僅依以往經(jīng)驗做決策。許多科學道理并不深奧,然而歷史卻反復證明,真正做到遵循科學規(guī)律,并不是一件容易事。

一、研究認識新能源

新能源有著不少與傳統(tǒng)能源不同的特性。除大家熟知的可再生永續(xù)利用和無與比擬的清潔,還有一些突出或鮮明的特點:

其一,能量密度低。例如,太陽輻照總能量巨大,但地球單位面積獲取的光照能量相對較小。風能亦是如此,潮汐能、波浪能、生物質能都有類似特點。而傳統(tǒng)能源,像煤炭、石油、天然氣等一次能源,水電、火電、核電等二次能源,能量密度都很高。如果將傳統(tǒng)能源看作聚集起來的“能量塊”,新能源就是鋪在大地上的“能量膜”。對于這樣兩類密度形態(tài)相差較大的能源,開發(fā)利用技術經(jīng)濟條件是不同的。

其二,供能過程具有隨機性和間歇性。而且隨機出現(xiàn)的間歇性電力對受端系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定有較大程度的影響。因此,在能源產(chǎn)業(yè)當前可接受的經(jīng)濟性條件下,新能源尚難以單獨承擔起連續(xù)供能和跟隨用戶需求、靈活調節(jié)供能量的任務。這對傳統(tǒng)能源卻不成問題。世界上有不少電力系統(tǒng)全部由火電廠供電運行,而挪威的電力系統(tǒng)幾乎是一個純水電系統(tǒng)。

其三,不能大規(guī)模儲存。盡管作為二次能源的電力按現(xiàn)有技術條件和經(jīng)濟性水平不能大規(guī)模儲存,但與新能源相比,水能、煤炭、石油、天然氣、核電站燃料這些可用于轉化電力的一次能源,能夠較為經(jīng)濟地“堆存”一段時間,也相當于將電力儲存一段時間,在供應時跟隨用戶需求變化。

其四,經(jīng)濟性尚不具備競爭力。盡管如此,世界上許多國家仍然打破常規(guī),支持經(jīng)濟性較低的新能源產(chǎn)業(yè),寧愿拿出政府補貼,暫時犧牲一部分國民經(jīng)濟整體效率,鼓勵開發(fā)利用新能源。應當說這與當今人類社會遇到傳統(tǒng)化石能源可持續(xù)利用、保護生態(tài)環(huán)境和應對氣候變化等問題和矛盾的壓力有關,同時也是基于對新能源的經(jīng)濟性可以在不遠的將來,接近或者達到傳統(tǒng)能源經(jīng)濟性水平的樂觀預期。反過來看,如果新能源在提高經(jīng)濟性方面沒有持續(xù)和明顯進步,就不可能發(fā)展起來。

二、開發(fā)利用新能源思路探討

(一)由于新能源具有能量密度低、帶有隨機性和間歇性、尚不能商業(yè)化儲存的特性,根據(jù)技術經(jīng)濟約束條件,宜采用分散式、分布式開發(fā)方式,將其就地、就近利用。

許多發(fā)達國家開發(fā)利用新能源比我國早,在發(fā)展思路、模式和方法上積累了豐厚經(jīng)驗。歸納起來,他們實際上遵循了一個哲學道理:將分散的資源分散利用。歐洲風電和太陽能發(fā)電采用了分散開發(fā)、就地供電模式。例如大家熟悉的北歐諸國,風電機組星羅棋布、三三兩兩,還有許多是單臺接入20千伏-10千伏以及電壓等級更低的電網(wǎng),大都直接接到供電系統(tǒng)。德國光伏發(fā)電容量為1732萬千瓦,2011年底將達2300萬千瓦,超過我國三峽水電站裝機規(guī)模,基本都分散地建在用電戶屋頂,分布式接入系統(tǒng)。用電戶可以投資風電光電,自建自發(fā)自用,調度機構優(yōu)先調度、系統(tǒng)整體平衡調節(jié),富余電量可向電力市場出售,供電不足則由大系統(tǒng)補給。如此開發(fā)模式,優(yōu)點顯而易見:一是電力就地消納,基本不棄風不棄光,電量得到充分利用;二是不用遠距離送電,故不用配套新建大量高壓、超高壓輸變電設施,節(jié)省大量投資并減少大量輸電損耗;三是電源分散,故接入系統(tǒng)電壓等級很低,好比在“毛細血管系統(tǒng)”里運行,出力不穩(wěn)定的新能源電力對涉及主系統(tǒng)安全和電能質量的電壓和頻率等重要參數(shù)指標影響甚微。

相比歐洲其他國家,西班牙風電開發(fā)較為集中,但單個風電項目規(guī)模仍很小。據(jù)西班牙官方網(wǎng)站資料,至2011年6月底,該國風電裝機共2115萬千瓦,其中規(guī)模在1萬千瓦以下風電項目個數(shù)占21%;1-2萬千瓦的占24%;2-4萬千瓦的占37%;4-5萬千瓦的占15%。而5萬千瓦以上規(guī)模項目個數(shù)僅占3%。

除我國外,美國風電集中程度最高。全美現(xiàn)有風電裝機4000萬千瓦,其中10萬千瓦以下規(guī)模風電場個數(shù)占總數(shù)的80%;10-20萬千瓦規(guī)模風電場項目個數(shù)占到15%左右;大于20萬千瓦的僅占4-5%。

(二)現(xiàn)階段新能源發(fā)展離不開政府補貼,但政府補貼政策需要貫徹效率原則,政策實施要依靠競爭和比較機制,并應體現(xiàn)階段性變化,不斷降低補貼幅度,盡可能減輕因發(fā)展新能源給國民經(jīng)濟帶來的負擔。中國經(jīng)濟實力尚排在世界百位之后,用不起昂價能源。

政府補貼資金全部取自于民,是國民經(jīng)濟為使用新能源付出的額外成本。那種認為只要是“新能源”,天經(jīng)地義要由國家補貼的觀點是片面的。所以,補貼政策一是要體現(xiàn)階段性,僅在新能源技術、產(chǎn)業(yè)尚不能與傳統(tǒng)能源競爭的特定階段實行。今天補貼是為了明天減少補貼和后天不再補貼。如同培養(yǎng)未成年人走入社會。二是要考慮成長性,對商業(yè)化新能源項目補貼的對象應是已經(jīng)具有成長性的技術且能夠通過自身技術進步和商業(yè)化規(guī)模擴大,不斷降低成本的企業(yè);而更為低廉的成本又成為進一步擴大發(fā)展規(guī)模的條件,由此形成以政府階段性適度補貼為始基的良性循環(huán),目的是使新能源能盡快在經(jīng)濟上提高競爭力。至于新能源領域處于萌芽階段的各類新技術,則應由科技管理系統(tǒng)制訂扶持政策。新能源技術研發(fā)是我國最薄弱的環(huán)節(jié),亟需科技口努力突破,而不應當用國家的科技資金大規(guī)模補貼以獲利為目的的商業(yè)性建設項目。三是要緊扣實際業(yè)績。發(fā)展風電、太陽能發(fā)電,要的是電量!實踐證明,度電補貼模式可靠性相對較高,政府補貼看的是實際發(fā)電業(yè)績,“先發(fā)電后結算”。而那種先行撥付一定比例項目建設資金的直接補貼模式,發(fā)電效果不易掌控,管理難度較大。多年來新能源領域存在五花八門的“騙補”現(xiàn)象,不乏名人、學者參與其中,應時刻警惕。四是要建立競爭和比較機制。毫無疑問,政府補貼屬于行政范疇,官員主導責無旁貸。然而,國內(nèi)外實踐都證明,政府新能源補貼政策的實施,應當也能夠通過競爭和比較機制實現(xiàn)。例如,對同一個項目,通過競爭性招標比選,以選擇開發(fā)商。在效益相同的條件下,哪家企業(yè)要求的補貼資金較少,就授予哪家投資開發(fā)。近年來,競爭機制明顯有效地促進了新能源產(chǎn)業(yè)技術進步和成本降低。風電的度電價外補貼額度已從幾年前的0.4-0.5元,下降到目前的0.2元左右,使有限的補貼資金發(fā)揮出更大作用。

(三)電網(wǎng)企業(yè)應得收入需予以保障。分散、分布式就近接入交流電力系統(tǒng)的新能源發(fā)電裝置,其主要特點是規(guī)模小、接入電壓等級低、電力直接在配電網(wǎng)中消納,能源利用效率高,有效替代用戶使用來自大電網(wǎng)的化石能源發(fā)電量。根據(jù)國外經(jīng)驗,應當在政府政策支持下,形成千家萬戶開發(fā)利用新能源的局面。企業(yè)、機關、商場等公共場所、住宅建筑物、個人用戶,都可以根據(jù)各自條件,投資自建太陽能、風能、生物質能發(fā)電,包括燃氣熱電冷多聯(lián)產(chǎn)等各類發(fā)電裝置,“自發(fā)自用為主、多余電力上網(wǎng)、電網(wǎng)平衡調節(jié)”,工業(yè)和商業(yè)企業(yè)用電實際支付的電價水平越高,“自發(fā)自用”的經(jīng)濟性就越好,對政府補貼依賴就越少。各類企業(yè)都可以積極介入,既可作為分布式電源投資方,又可以專業(yè)服務公司身份作為微電網(wǎng)小區(qū)或用戶個體投資新能源發(fā)電或成為供電經(jīng)營承包方。為此,電力法和可再生能源法的相關規(guī)定需要根據(jù)國際上和我國新能源發(fā)展新形勢盡快修訂。

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