風(fēng)電出路：大規(guī)模非并網(wǎng)

“中國(guó)風(fēng)電消納和調(diào)峰的難題我在20年前就已經(jīng)考慮過。”國(guó)家973計(jì)劃風(fēng)能項(xiàng)目首席科學(xué)家、江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院院長(zhǎng)顧衛(wèi)東表示，“非并網(wǎng)風(fēng)電是一個(gè)有效的解決方案。”

“非并網(wǎng)風(fēng)電”是顧衛(wèi)東的獨(dú)創(chuàng)，就是指大規(guī)模風(fēng)電的終端負(fù)荷不再是電網(wǎng)，也與蓄電池配套的小型獨(dú)立運(yùn)行供電系統(tǒng)不同，而是將風(fēng)電直接輸送到一些高載能的企業(yè)。

因?yàn)槭歉闵鐣?huì)科學(xué)出身，頭頂首席科學(xué)家光環(huán)的顧衛(wèi)東，似乎有些“非主流”；在風(fēng)電上網(wǎng)呼聲高漲的形勢(shì)下，他承擔(dān)的“大規(guī)?！　》遣⒕W(wǎng)風(fēng)電”項(xiàng)目，難免顯得“不入流”。

然而，“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電”項(xiàng)目，卻是國(guó)家973計(jì)劃能源領(lǐng)域第一個(gè)、也是唯一一個(gè)風(fēng)能項(xiàng)目。2007年，在科技部的力撐下立項(xiàng)。

這個(gè)項(xiàng)目背后，是由3位院士、4個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、5家單位和68名學(xué)術(shù)骨干組成的強(qiáng)大陣容。

“我們的理論研究已經(jīng)全部完成了，目前正在做跟風(fēng)電結(jié)合的產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)。”顧為東告訴記者，“今年年底，我們將拿出一系列的示范工程實(shí)踐成果。”

這意味著，如果“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電”項(xiàng)目獲得產(chǎn)業(yè)化論證，此前，困擾我國(guó)風(fēng)電行業(yè)的消納與調(diào)峰難題，將迎刃而解。

就地消納風(fēng)電

《21世紀(jì)》：您提出了非并網(wǎng)風(fēng)電，那它如何幫助風(fēng)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展？

顧為東：非并網(wǎng)風(fēng)電需要高載能產(chǎn)業(yè)把它直接的消耗掉，也就是過去說的高耗能產(chǎn)業(yè)。像電解鋁等大量消耗能源的產(chǎn)業(yè)，直接把風(fēng)能消耗掉，是大規(guī)模的、超大規(guī)模的風(fēng)電利用。

比如，一個(gè)100萬噸的電解鋁廠就可以消納470萬千瓦的風(fēng)電，都快趕上內(nèi)蒙古2009年新增的風(fēng)電裝機(jī)容量了。而且，一噸電解鋁要耗掉1.3-1.4萬度電，一噸電解鋁可以減排二氧化碳12噸，環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益都很高。

此外，還有一個(gè)好處，我們國(guó)家為了限制高載能產(chǎn)品出口，在電解鋁出口時(shí)征收15%的資源出口稅。如果全部用風(fēng)發(fā)電，這個(gè)錢可能就不需要交了。這樣的項(xiàng)目建在西部地區(qū)，利用了他們的風(fēng)電和礦產(chǎn)資源，還能把它們高效的變成國(guó)家建設(shè)迫切需要的能源產(chǎn)品。

《21世紀(jì)》：非并網(wǎng)風(fēng)電項(xiàng)目就是針對(duì)消納和調(diào)峰的難題提出的么？

顧為東：是的，而且我在20年前發(fā)表的論文就提到了目前風(fēng)電行業(yè)會(huì)遇到的這些問題。

上網(wǎng)難是全世界都面臨的問題，因?yàn)轱L(fēng)能的特性就是波動(dòng)性、不穩(wěn)定性、間歇性，所以發(fā)出來的電也是波動(dòng)的、不穩(wěn)定的、間歇的。在沒有水電和燃?xì)獍l(fā)電進(jìn)行調(diào)峰的情況下，風(fēng)電在電網(wǎng)中所占的比例應(yīng)該在10%以下，這樣才能保證電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

美國(guó)的電網(wǎng)中有26%是靠燃?xì)獍l(fā)電，所以他消納風(fēng)電的能力比我們強(qiáng)多了。我們國(guó)家燃?xì)獍l(fā)電，占電網(wǎng)裝機(jī)容量的2.7%，由于天然氣對(duì)我們國(guó)家比較珍貴，所以沒有滿發(fā)，期發(fā)的電量約占2%，它對(duì)風(fēng)電調(diào)峰起不到什么作用。

此外，在風(fēng)電資源豐富的西北地區(qū)，往往又不具備建設(shè)大規(guī)模水電站的條件，所以我們國(guó)家電網(wǎng)的調(diào)峰能力跟他們就差得比較遠(yuǎn)了。

《21世紀(jì)》：那么風(fēng)電不穩(wěn)定的問題，在非并網(wǎng)風(fēng)電中能夠得到解決么？

顧為東：我們課題組里有國(guó)家重點(diǎn)鋁鎂實(shí)驗(yàn)室，是全世界四大電解鋁研究中心。經(jīng)過了大量試驗(yàn)后，電解槽完全可以適應(yīng)風(fēng)電的波動(dòng)，已經(jīng)解決了這些問題，現(xiàn)在就等國(guó)家立項(xiàng)示范。

目前，理論上的研究都已經(jīng)完成了。今年年底，我們就會(huì)拿出3-5個(gè)大規(guī)模非并網(wǎng)項(xiàng)目的示范工程。

風(fēng)火打捆經(jīng)濟(jì)性不合理

《21世紀(jì)》：但是也有一些地區(qū)提出了風(fēng)火打捆的外送方式，您怎么看？

顧為東：我認(rèn)為風(fēng)火打捆的方式有效，但是經(jīng)濟(jì)性嚴(yán)重不合理。

煤電是不能用于調(diào)峰的，煤電是煤燃燒讓水變成蒸汽、推動(dòng)汽輪機(jī)，在帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。這是漫長(zhǎng)的能量轉(zhuǎn)換，它最佳的工作狀態(tài)，是在額定功率負(fù)荷下。

另外，火電是一種高污染、高耗能的能源，那么和他配比的風(fēng)電可能也稱不上是清潔能源。煤電打捆是萬萬不可取。對(duì)風(fēng)電的調(diào)控不能達(dá)到理想的效應(yīng)，而且代價(jià)也大。

還有把風(fēng)電外送的觀點(diǎn)也是不對(duì)的，因?yàn)轱L(fēng)電在風(fēng)能的富集區(qū)是波動(dòng)的，即使是在打捆的情況下，風(fēng)電的自然屬性仍然沒有改變，對(duì)受端電網(wǎng)將造成巨大的沖擊。

《21世紀(jì)》：也有人認(rèn)為，風(fēng)電行業(yè)遇到的問題是因?yàn)橐?guī)劃的不合理。比如《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中對(duì)于風(fēng)電的裝機(jī)容量也是一改再改。您怎么看待這樣的現(xiàn)象？

顧為東：我認(rèn)為有一定的合理性，因?yàn)樘紲p排不僅是中國(guó)的承諾，也是我們低碳發(fā)展的目標(biāo)。

《可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃》在風(fēng)電容量的規(guī)劃上是科學(xué)和合理的。只是當(dāng)時(shí)，我們對(duì)可再生能源中的秸稈發(fā)電、天然氣發(fā)電，以及其他一些可再生能源發(fā)電的情況過于樂觀，后來我們發(fā)現(xiàn)，在所有可再生能源里面，除了水能以外，風(fēng)能是技術(shù)上最為成熟，最具有大規(guī)模發(fā)展的條件。這是我們調(diào)整的原因。

其次，我國(guó)的風(fēng)能資源的狀況，經(jīng)過最近兩年來重新科學(xué)的評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)容量遠(yuǎn)超過我們?cè)瓉淼墓浪恪４送?，技術(shù)上成熟使得可利用的風(fēng)能資源容量上，也比過去擴(kuò)大了3倍左右。

《21世紀(jì)》：我國(guó)的海上風(fēng)電風(fēng)力資源評(píng)估情況到底如何？之后開發(fā)風(fēng)電，更優(yōu)勢(shì)的資源到底是在陸上還是海上？

顧為東：我們國(guó)家引進(jìn)了加拿大世界上最先進(jìn)的風(fēng)能檢測(cè)系統(tǒng)，通過國(guó)家氣象局幾年來的努力，已經(jīng)測(cè)出陸上的風(fēng)能資源已經(jīng)從原來的十米高處7.5億千瓦，上調(diào)為50米高處的23.8億千瓦。

海上風(fēng)電用的還是原來的老數(shù)據(jù)，就是2.5億千瓦，因?yàn)楹Ｉ系臄?shù)據(jù)還沒有測(cè)出來。我想測(cè)出來后，應(yīng)該在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加4-6倍，但是還等勘探之后才能確定。

我認(rèn)為陸上和海上風(fēng)力資源都有優(yōu)勢(shì)，總的來說，陸上的風(fēng)資源跟海上相比還是有一定的差距，海上的發(fā)電量遠(yuǎn)高于陸上同樣容量風(fēng)機(jī)的發(fā)電量。

但陸上的風(fēng)電投入相對(duì)少，目前陸上風(fēng)場(chǎng)建完后成本為8000-10000元/千瓦，海上成本可能是要2萬-2.6萬/千瓦。