“中国智能电网建设不能照搬欧美,应该根据国情,讲究轻重缓急。”国家电网的技术人员透露,欧美等国的负荷增长已经很小,甚至发生萎缩,故而智能电网的重点放在了配电和用电领域。
按照规划,到2020年,中国风电、光伏装机将达到1亿千瓦和2000万千瓦。国家电网能源研究院的一项研究成果显示,如果中国风电仅在省内消化,2020年全国可开发的风电规模约5000万千瓦;而通过跨区联网输送,全国风电开发规模才可达到1亿千瓦以上。
同时,虽然中国陆地每年接受太阳辐射约为1.47万度,折合4.9万亿吨标准煤,但实际最有开发价值的地区,主要集中在西北部的荒漠、沙漠地区以及青藏高原。目前,中国已在这些区域布置了大批光伏电厂。
欧美等国多是别墅式的低层建筑,适合小型化、散布化分布式的清洁电源,这也决定了其智能电网的重点方向:低压配电侧和用电侧。
在以楼房为主要建筑的中国城市,这种开发方式面临着“无立锥之地”的困境;而在中国农村,低廉的收入使得农民根本无力进行此类投资。
可行的,好像只有“建设大基地、融入大电网”发展模式。
但是近期,南方电网公司副总王久玲却逆向思维,提出应把高耗能产业调整区域布局,可以集中至云南西北部,用于消纳云南、藏东南等地区的水电资源,尽量减少远距离、大规模电力传输。
中国能源研究会一位不愿具名的专家告诉记者,中国工业用电占绝对多数,需要大电网、大电源向用户提供充足可靠的电力;而欧美国家的用电量和用电结构都已趋向稳定,工业、商业和居民用电各占1/3;“中国迟早要走向这个方向。商业和居民用电分散性大、能源需求多样性,微网和分布式电源将逐渐成为主流。”
巨头的苦衷
长期以来,对风电和光伏的发展战略,发电企业和电网存在着“一头热、一头冷”的现象。
这是一个技术难题:风和阳光时有时无,带来的直接问题是电力质量很差,电压波动和频率波动过大;而调峰任务则更加繁重,尤其是风电,基本上是“反调峰”:白天负荷大时它不来,晚上负荷小时它拼命刮。
国家电网智能电网研究所所长张义斌告诉记者,欧洲分布式风电发展快的原因之一,是他们普遍配套了小型燃气发电机组,在天然气缺乏的中国,这条路径已被堵死。
西欧风电大国丹麦,风电装机比例25%,但其与挪威建立了巨大的内联电网,主要依靠装机容量9倍于丹麦风机容量的水电调峰,故丹麦风电能100%上网;而欧洲第二风电大国的西班牙国家电力公司,却为把风电送到法国伤透了脑筋:法国电网常常通知其关掉风机,以避免本国电网负荷超载。
针对风、光发电的“调皮”特点,全世界电力部门都绞尽了脑汁。最有效的是大力发展储能技术,其中最成熟的,是配合建设大量“抽水蓄能水电站”。
但是,“抽水蓄能水电站”需要拥有两个不同海拔水库的电站,受地理位置约束极大;在干旱少雨的中国西北部,几乎无从谈起。
目前,风投行业正在积极投入化学储能技术研发,其代表技术为锂电池、钒电池、钠硫电池等等;但其造价高昂、寿命有限的问题尚未解决,大规模应用的经济前景模糊。
业内观点认为,困扰风电、光伏发电发展的核心问题——新能源并网问题,在近期解决无望,除非储能技术突然出现技术革命。
在国家电网采访期间,本刊记者可以随时听闻技术人员对各种电源的好恶。一般而言,他们认为,火电比例大、技术稳定,必定是中国电源结构长期的主力军,但缺憾是污染大;风能、太阳能虽然清洁环保,但因不稳定,属于“垃圾电力”,但这些“垃圾电力”又是最有发展前景的。
“到2020年,我国清洁能源装机将达到6亿千瓦,占全国总装机容量的35%左右。”7月26日,国家电网总经理刘振亚在出席上海世博会期间指出,通过智能电网将有效减少化石燃料的使用,确保低碳经济得以实现。