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“弃风”现象折射风电技术短板

2012-06-18 15:40  作者:  来源:  评论(0)
日前,国家能源局公布了《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》(下称《通知》),提出风电并网情况将作为新项目布局的重要参考指标,风电利用小时数明显偏低的地区不得进一步

日前,国家能源局公布了《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》(下称《通知》),提出风电并网情况将作为新项目布局的重要参考指标,风电利用小时数明显偏低的地区不得进一步扩大建设规模。

截至6月份,国内六大发电集团经过发改委审核通过的共计131个发电项目中,几乎所有项目都是作为清洁发展机制(CDM)项目通过批准的风力发电项目。

“弃风”现象与技术有关

“风电作为新能源与可再生能源代表,是未来新兴能源应用的方向之一。风电技术的改进是我国提升能源效率,优化能源结构的手段,也是实现2020年碳排放强度降低40%-45%的重要举措。从国际来看,风电也代表了国际社会能源利用的趋势。”中国人民大学气候变化与低碳经济研究所研究员庆东瑞博士告诉《中国产经新闻》记者。

2011年6月底,全球风电装机容量达到215,000MW,其中18,405MW为2011年前6个月新增。庆东瑞说,从国内情况来看,我国风能利用潜力巨大,在技术支持的情况下,可以有效解决我国能源紧缺与降低能源中不可再生能源与含碳量过多能源的比例。这也是这些风电项目作为CDM项目被批准的原因。

据内蒙古电力行业协会风电分会统计,风电企业每年平均运行小时数在2000小时以上,可以获得盈利,低于2000小时就会亏损。业内人士分析,《通知》的出台,与国内日趋严重的“弃风”现象有关。记者注意到,《通知》中2011年度各省级电网区域风电利用小时数统计数据中,低于2000小时的有18家,低于全国平均数1920小时的有13家。

有媒体报道,2011年全国弃风限电超100亿千瓦时,相当于大亚湾核电基地年发电量的1/4,相当于超过50亿元的经济效益。

所谓“弃风”,主要是指由于某种原因不能让风电上网,只能将风机停止发电。安邦咨询高级研究员贺军认为,风电弃风部分原因是一些风电资源比较丰富的地区,风电发展规划侧重于资源规划,缺乏具体的风电送出和风电消纳方案。

而庆东瑞认为:目前存在的问题仍旧是技术方面,风电机组与电网之间相互影响关系日趋紧密,并网发电要求风电机组发电具备一定低电压穿越能力。随着接入电网的风力发电机容量的不断增加,电网对其要求越来越高,通常情况下要求发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行。

庆东瑞告诉记者:“决定风电竞争力的主要方面有:可靠性、电网兼容性、降低噪音、高性能与空气动力学性能、低风速发电、开外拓展等。显然,在技术方面,必须解决掉风电功率忽高忽低进而导致无法并网发电的障碍,才能有力推动风电的推广。”

而目前国际上公认的风电场并网的最佳技术方案是柔性直流输电技术。柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术,是常规直流输电技术的换代升级。由于柔性直流输电不受距离限制,因此也是国外大型远距离海上风电场并网的唯一选择。

事实上,很多国家对风电机组的低电压穿越能力做出了规定。因此,低电压穿越技术成为目前风电领域重点研究并很有价值推广的技术。也正是因为风电功率忽高忽低而电网输送要求电压平稳,这样风电与并网发电之间就存在两难选择,故而包括我国在内的国际市场,风电装机容量快速增长,但并不都能实现并网发电。

避免重复低层次建设

中国是一个风力资源丰富的国家,中国实际可开发的风能资源储量为2.53亿kW,风力发电作为清洁能源项目一直受到政策的支持,风电建设实现了跨越式发展。国内一方面在“弃风”,另一方面政府又在大力推动风电建设。

解决风电并网难题,除国家层面出台政策扶持外,还需要风电设备制造企业、风电场与电网三方共同努力。中国电科院(300215)首席专家胡学浩认为,减少弃风,一种办法是用其他常规电厂参与调峰,另一种就是蓄能。在条件适宜的地方建抽水蓄能电站是解决风电间歇性问题的最佳手段。

庆东瑞说:“目前情况下,我国风电产业呈现大而不强,广而无力的局面。”他认为,解决风电弃风问题主要还要靠新技术的研发与应用。要打破国际技术垄断,实现我国风电强而有力的发展,不是国家取消或者削弱对于风电产业的发展,相反,而是更加合理科学地扶持风电产业发展通过自主创新,引进吸收消化,有力地挖掘我国潜力巨大的风能市场,如此才能实现我国风电产业的健康发展。

庆东瑞说:“事实上,我国在风电领域已然开展了相关研究工作,并取得了不错的成就。”

2011年1月,甘肃省电力公司成功研制开发出“大型集群风电有功智能控制系统”。大型集群风电有功智能控制系统为中国解决风电接入问题初步提供了技术保障,填补了国内空白。而2011年5月世界上首个采用磁浮磁动技术的风力发电试验站在山东省高青县开工建设。这一风电新技术有望实现全风速发电,其设计工作风速为1级-12级风,风能转化效率大大提高。磁浮磁动风电技术可有效解决现行风力发电机组间歇性、缺乏低电压穿越等功能缺陷。

庆东瑞认为,在技术研发方面,做好基础性研究与前沿新技术研发工作,切实做好国外先进技术的引进、改造、吸收,允许国内企业与国外企业通过合资等形式推广我国新能源产业发展。新能源产业要充分利用市场机制,充分鼓励民资进入新能源技术研发与新能源市场。另外,国家相关扶持措施出台要在详细调研基础上,结合税收,财政补贴等措施旨在实现我国新能源产业强而有力的发展格局,而非支持全面铺开,重复低层次的建设。

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