原電力部生產(chǎn)司教授級高工、國際大電網(wǎng)委員會CIGRE和美IEEE會員

2015年6 月30 日

前言

我國應按科學發(fā)展又全面合理的策略大力發(fā)展可再生能源，第一必須有調(diào)峰蓄能設施配合，作為可行性的首要條件。第二發(fā)展可再生能源應以分散就地或近處消納為主，多年來全世界實踐證明這才是最安全又經(jīng)濟的發(fā)展策略；第三特別是遠離負荷中心的大規(guī)模集中可再生能源開發(fā)工程首先必須從安全、經(jīng)濟上進行嚴格規(guī)劃論證，是否具備當?shù)卣{(diào)峰蓄能設施配合？除就地消納外，應深入實際進行可性行研究，多余的電力怎樣才能合理的安全又經(jīng)濟送出？應實事求是進行全面規(guī)劃設計，然后按其大小規(guī)模經(jīng)相適應的的單位部門批準決定。

從世界發(fā)展可再生能源的經(jīng)歷，即使經(jīng)可性行研究可以有遠離負荷中心的大規(guī)模集中可再生能源開發(fā)，最安全又經(jīng)濟的辦法是采用直流輸電，根本不需要交流特高壓線路為可再生能源輸電。

一．棄風、棄光的主要問題是電網(wǎng)調(diào)峰能力不足，與交流特高壓輸電無關

上世紀八十年代以來，主要靠小煤電/油電每日開停作為主力調(diào)峰能力達25%，加上大煤電20%調(diào)峰(100～80%運行)和水電調(diào)峰, 使大煤電年利用小時達6000～6500小時。但后來接近一億千瓦的小煤電/油電逐步關停，長時以來沒有重視和補償因此而損失的調(diào)峰能力。結果多年來一直迫使20/30萬千瓦煤電機組深度(有時強迫每天開/停)調(diào)峰,更迫使超臨界和超超臨界60～100萬千瓦煤電機組非常規(guī)調(diào)峰,低谷時出力甚至壓到40%亞臨界運行,強迫使低碳機組高碳運行，極不合理的被迫超額調(diào)峰，使煤電年利用小時在2012/2013年跌落到5080/5012，2014年為4706小時，是1978年以來的最低水平。為了調(diào)峰估算要多裝機1.2億千瓦，至少相當多花1.2億千瓦x 3700元/千瓦 = 4440億元投資, 除要多浪費裝機投資外，還造成發(fā)電多耗煤、多排污、縮短煤電機組壽命和導致發(fā)電集團公司可能虧損。  

發(fā)展風電也從不重視客觀存在的調(diào)峰問題，夜間用電低谷時段往往是風電大發(fā)時段，特別是遠離負荷中心的大型風電基地，太陽能發(fā)電基地，為什么在規(guī)劃/批準時都不考慮影響其可行性的關鍵 - 調(diào)峰問題？結果造成嚴重棄電、嚴重浪費。我國風電裝機居世界首位，太陽能發(fā)電增長速度也占世界首位，就因為缺乏調(diào)峰能力，結果"棄風""棄光"嚴重程度也占世界首位，其發(fā)電年利用小時遠低於世界水平。

南方電網(wǎng)公司比較重視調(diào)峰，廣東電網(wǎng)2013年底有可調(diào)峰的燃氣聯(lián)合循環(huán)機組1098.9萬千瓦和抽水蓄能電站2個合240萬千瓦、調(diào)峰能力共1578.9萬千瓦，占廣東負荷約14%。2014到2015年分別增裝442和128萬千瓦，調(diào)峰能力共2148.9萬千瓦，占廣東負荷約16.2%；廣東的做法值得借鑒。

祗有合理將目前抽水蓄能比例由1.76%提高到8～10%,燃氣機組比例由3.5%提高到10%，兩者調(diào)峰能力達總裝機的22～25%(新增投資4194～4720億元)，煤電、核電皆應20%調(diào)峰,加上加大高水位可調(diào)峰的水電建設, 并使原有水電5%調(diào)峰再盡量加大。這樣全部調(diào)峰能力可達到總裝機容量36.7～40%；才能使全部煤電、核電、風電、光電等安全又經(jīng)濟(基本不棄電)運行。

二．發(fā)展可再生能源應以分散就地消納為主

歐洲的可再生能源發(fā)展較快，西班牙風電裝機占總裝機20%，發(fā)電量占8.7%；德國風電占總裝機17%，電量占總7%；丹麥風電裝機容量25%，發(fā)電量占16%。它們的風電皆以就地消納為主，部分通過現(xiàn)有高低壓線路傳送，不需要超高壓。這是最安全又經(jīng)濟的辦法。太陽能發(fā)電皆以就地應用為主。

2014年我國風電并網(wǎng)容量達8805萬千瓦，居世界首位，占全國裝機的6.9%，主要集中在東北、華北和西北，約共占88%。但其主要問題是遠離負荷中心，過於集中，又缺調(diào)峰電源配合，所以棄風嚴重，年利用小時居世界末位。因此，將小容量、分布式風電（甚至是單臺風電機組），采取低電壓等級，靠近負荷點，就近（可以T接方式）接入配電網(wǎng)，對充分利用風能資源，對有效降低線損，對加強配電、農(nóng)電網(wǎng)，都是十分有利的，應給予足夠的重視。

利用太陽能的光伏發(fā)電，主要也應優(yōu)先開發(fā)分散/分布型，在城鎮(zhèn)住宅、工業(yè)、經(jīng)濟、公共設施等建筑屋頂建設分布式光伏發(fā)電自用，也可供熱自用, 我國計劃到2015/2020年建設共1000/2700萬千瓦分布式光伏發(fā)電, 在建設地點排序上，要優(yōu)先近負荷中心。

三．發(fā)展遠離負荷中心的可再生能源必須從安全、經(jīng)濟上嚴格規(guī)劃論證

如果遠離負荷中心發(fā)展大規(guī)模的再生能源，又無適當?shù)恼{(diào)峰設施配合，由於風電、太陽能發(fā)電出力頻繁大幅度變化，不旦使輸送有功電力不受控制的時大時小，也引起的無功平衡與電壓穩(wěn)定問題。

為將風電基地電力外送，苛求當?shù)仨毥ㄔO大于風電容量的火電采取打捆送出的做法是不合理的。讓遠離負荷中心的大規(guī)?；痣姙楫?shù)氐娘L電進行深度調(diào)峰，既不符合電源結構及運行的優(yōu)化，也不符合整個電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置，不利于整體能源的最大優(yōu)化利用。

如果在水電站附近建設風電、太陽能發(fā)電是合理的，因其間隙性、波動性可由水電補償，風電、水電年度分布特性：冬春季雨少風多，水電為枯水期，水電少而風電為大發(fā)期；汛期雨多風少，正是水電大發(fā)，而風電少發(fā)正可檢修，二者能量互補。龍羊峽水電站就近20公里內(nèi)光伏總裝機85萬千瓦, 是目前最大的水光互補的光伏電站，水光互補不棄電、安全并網(wǎng)。

常規(guī)水電年利用小時低，南方的約4000小時左右，東北、西北水電主要用于調(diào)峰，利用小時數(shù)2000-3000，故水電線路送電年利用小時低，如果水電送出線路沿途有風電接入，風水打捆風主水從最為有利，不但少建風電輸電專線；而水電調(diào)峰機可作壓水調(diào)相運行，其調(diào)峰水量存入水庫備用。特別是調(diào)相機組可作風電間隙補償，或緩沖風電波動性沖擊。還可輸出無功作風電勵磁電源。

內(nèi)蒙是我國遠離負荷中心集中安裝大量風電的地區(qū)，2012年內(nèi)蒙總裝機4235萬千瓦，其中風電967萬千瓦占22.8%，光伏發(fā)電23萬千瓦占0.54%，最高負荷1820萬千瓦。預計2015年蒙西風電達1300萬千瓦，其中本地消納1000萬千瓦，其中300萬千瓦以"風火打摑" 外送。內(nèi)蒙發(fā)展風電由於沒有合理的為調(diào)峰建設相應的抽水蓄能和燃氣聯(lián)合循環(huán)機組，結果出現(xiàn)嚴重的風電"棄風"問題；風電本應從安全、經(jīng)濟和可行性研究靠近負荷中心建設，但內(nèi)蒙接入電網(wǎng)負荷中心距離少則幾十公里，多則一、二百公里以上，出現(xiàn)消納能力與風電開發(fā)能力存在較大差距的卡脖子問題。

四．大力發(fā)展可再生能源根本不需要交流特高壓輸電

2014年全國風電近一億千瓦，因缺乏必要的儲能設施而棄風嚴重。其年利用小時僅為1893，即使遠離負荷中心集中安裝大量風電的地區(qū)，如內(nèi)蒙都是以"風火打摑" 通過超高壓北電南送，其中大部都是煤電，其風電因年利用小時低，大部已本地消納，北電南送也祗占小部分風電。所以以大力發(fā)展可再生能源根本不需要交流特高壓輸電，即使將來發(fā)展遠距離又大規(guī)模的可再生能源則采用直流輸電更為經(jīng)濟又可靠。