在新能源領域中,風力發(fā)電是非常重要的一個領域。特別是環(huán)保、綠色的特點,更使其成為我國以及諸多風力資源豐富的國家發(fā)展新能源的重點選擇。
目前,中國風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)仍缺乏一個完備的線路圖,雖然有中長期規(guī)劃,但事實上項目的整體上馬速度非???,遠遠超過計劃速度。但是雖然行業(yè)整體擴容迅速,但存在的諸多問題如果不快速解決,將會形成極大的隱患。
歐美風電的發(fā)展速度相對較快,可供中國企業(yè)借鑒的經(jīng)驗有很多。其實,這個領域無論對于哪個國家來講,都可謂是朝陽產(chǎn)業(yè),沒有哪個國家擁有完全成熟的經(jīng)驗。為此,全行業(yè)必須相互合作、實現(xiàn)共贏,才能促進整個行業(yè)的進步。
風電不是一種穩(wěn)定的供給能源,準確預測風量大小都是不現(xiàn)實的。而且,風能的曲線幾乎是不可能與消納(消受、容納)曲線吻合。如何有效解決風能供給的穩(wěn)定性?
我國的一向做法是,風電、水電和火電打捆外送。也就是說,上馬風能發(fā)電的地方要同時上馬火電或者水電,以一種可控性較強的能源供給方式來調節(jié)風能的穩(wěn)定性問題。比較傳統(tǒng)的方式是,每個風電場都需要配套別的能源供給方式,這就帶來一個問題,成本毫無疑問是偏高的;而且,也是一種嚴重的重復建設。
風車王國,也是現(xiàn)在實力強勁的風電王國——丹麥,給出了一個值得我們思考的做法。丹麥本身的消納能力有限,自身并沒有建設大量的水電和火電項目,而是采取依托北歐其它國家的水電及德國的火電進行調節(jié)。
這種跨國的聯(lián)動方式帶給中國的啟示便是,打捆外送的方式是將能源的供給問題完全推卸給新能源發(fā)電項目的省份或地區(qū),用電地區(qū)只是坐等穩(wěn)定能源的到來,這是一種狹隘的地方保護主義。
因此,擁有不同優(yōu)勢能源的省份應該積極聯(lián)合起來,采取共享的形式,由火電、水電資源豐富的省份整體負責國家規(guī)模以上的風電發(fā)電項目的調控問題,這樣才能有效減少能源項目的重復建設問題。
而且,這種合作方式應該更加智能化。目前,美國正在努力突破聯(lián)邦體制的限制,建設跨州的高壓電網(wǎng)建設,以充分利用不同地域風電出力特性及共享調峰電源。這就對電網(wǎng)提出了很高要求,總體的解決方案仍需要由國家牽頭進行研究并解決。風電材料設備
企業(yè)合作才能共贏
上網(wǎng)難,是目前我國風電企業(yè)面臨的最重要的一個問題。其根本原因在于風能的不穩(wěn)定性,以及調節(jié)的困難性。技術突破固然是硬道理,但如何快速趕上歐美先進水平,我們仍需借鑒歐美的先進經(jīng)驗——企業(yè)合作。
必須明確的是,企業(yè)間的合作必須充分重視風險控制,中國風電領域的合資企業(yè)數(shù)量比較多。2009年,由于金融危機沖擊,這些企業(yè)的外資方有不少都受到了較強沖擊,中國風電領域一度面臨外資撤退的難題,整個行業(yè)的脆弱度值得關注。以IBM為例,其能源與公共事業(yè)部正在致力于新能源領域的技術研發(fā)和合作。合作對象并不僅僅局限于企業(yè),與科研機構的合作案例也非常多,甚至也有與國家層面的合作。比如,在島國馬耳他,該國以前的發(fā)電完全依靠進口的礦物燃料,為確保為該國設計一套能夠提供價格適中的、安全環(huán)保的能源,IBM與馬耳他國家電力和水事業(yè)公司展開合作,幫助他們建立世界上第一個在全國范圍內建立智能電網(wǎng)和完全集成電力和水系統(tǒng)的國家。上網(wǎng)難的問題并非是由于國家電網(wǎng)公司對話語權的壟斷,而是其與發(fā)電企業(yè)之間尚未建立起足夠通暢的信息交換通道。也就是說,國家電網(wǎng)公司也為不能兼顧到所有企業(yè)感到為難。特別是對于風力發(fā)電的企業(yè),由于其電能的預測性難,為了保障電網(wǎng)的整體運營,目前確實難以對這些企業(yè)投入較大關注。
但這并不成為企業(yè)之間缺乏交流的理由。如果缺乏任何一方面的企業(yè)參與其中,風力發(fā)電上網(wǎng)難的問題將始終無法解決。此外,風能設備、發(fā)電企業(yè)等企業(yè)之間的溝通與合作也必不可少。而且這個合作也不一定要局限在國內,比如,前不久,加拿大Sandwell國際工程集團就表示,希望能夠與我國福建的企業(yè)在風能發(fā)電等項目上開展合作。
隨著全球資源的逐漸稀缺和環(huán)境壓力的不斷加大,電力行業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。歐美許多發(fā)達國家的電網(wǎng)企業(yè)普遍已經(jīng)將智能電網(wǎng)作為未來電網(wǎng)的發(fā)展目標之一。中國企業(yè)也已經(jīng)在密切關注這一動向。
目前,已有的智能電網(wǎng)技術主要應用于配電和用電領域。配電領域的智能化就是減少人工操作的比重,目前該領域的應用情況還非常有限。用電領域主要是針對家庭安裝的智能設備而言的。這些設備投資小、效果明顯,目前已有應用。
但目前,人們關注的重心逐漸轉移到發(fā)電和輸電領域。而這部分的重點之一就是新能源發(fā)電項目如何有效介入電網(wǎng)。
在歐洲,丹麥、德國、西班牙等國家的電網(wǎng)非常堅強,并且通過大容量的跨國聯(lián)絡線與鄰國實現(xiàn)互聯(lián),保障了丹麥等國的新能源發(fā)電項目有效進入網(wǎng)絡。而美國目前正在努力突破聯(lián)邦體制的限制,建設跨州的高壓電網(wǎng)建設,以充分利用不同地域風電出力特性及共享調峰電源。
這其中,很重要的一個方面便是保障風能發(fā)電的穩(wěn)定性。由傳統(tǒng)能源的優(yōu)勢地區(qū)負責調控主要有兩種方案,一是由這些傳統(tǒng)能源基地分別向每一個風電基地提供調節(jié)方案,另一種方案就是在保障風能發(fā)電上網(wǎng)的前提下,通過總體電網(wǎng)的調控性來確??傠娏康姆€(wěn)定性,并由電網(wǎng)進行整體分配。
后一種方案對于整體電網(wǎng)的穩(wěn)定性和智能性,顯然具備更高的價值,但是實現(xiàn)起來卻非常有難度,特別是如果在短時間內出現(xiàn)極大的輸出差值的情況下,補平的困難性很大。因此,仍需要增加儲能設備的投入,使其能夠盡可能保證正常的供電效果。國家風光儲輸示范項目目前已經(jīng)在河北省張家口市張北縣展開,將于近期正式完全投入應用,積極探索風電發(fā)電輸出功率的穩(wěn)定性和可控性正是這個項目的主要目的之一。