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新能源:向“左”还是向“右”?

行业上下游中国仪表网2013年03月18日 11:39人气:15029

  近年来,我国可再生能源发展迅速,取得了显著成绩,对调整能源结构、应对气候变化发挥了重要作用。
  
  目前,我国水电装机稳居世界第一,2012年底达到2.5亿千瓦,年发电量约8300亿千瓦时,占全年总发电量的17%;风电并网装机容量2012年底超过6000万千瓦,年发电量突破1000亿千瓦时,成为我国第三大电源;光伏制造产业也毫不示弱,年产量超过2000万千瓦,占全球产量的60%以上,太阳能发电的国内应用2012年新增约400万千瓦,到今年底总装机容量达到700万千瓦,比2011年增长130%;作为新兴的能源,非常规天然气近年来也备受关注。我国陆域(不含青藏地区)页岩气地质潜力为134万亿立方米,可采资源潜力25万亿立方米。
  
  据测算,2012年全年可再生能源发电量约9500亿千瓦时,约占总发电量的20%;全年可再生能源商品能源消费量约3.1亿吨标煤,约占全年能源消费总量的8.5%,比2011年提高了1个百分点。
  
  我国同时还提出了2020年非化石能源占能源消费比重达到15%,到2015年非化石能源达到11.4%的目标。据2012年发布的可再生能源发展“十二五”规划提出,到2015年可再生能源消费比重达到9.5%以上,可再生能源发电装机容量达到3.9亿千瓦。
  
  但受资源特点、技术水平和当前管理体制的制约,随着可再生能源规模的扩大,可再生能源发展过程中也出现了一些突出矛盾和问题,比如部分地区风电大量弃风,全年因弃风损失电量约200亿千瓦时;由于光伏产业的盲目扩张,在欧美“双反”和国际市场需求增速减缓后,出现严重产能过剩,很多光伏制造企业面临生存危机;生物质能利用的技术及产业化、资源保障还比较薄弱。
  
  如何破解新能源发展机制的制约、加快推进技术进步、建立能源生产和利用的新体系,成了发展新能源迫切需要解决的问题。在今年两会上,多位政协委员围绕如何科学发展新能源建言献策,以此来共同推动新能源的健康稳步发展。
  
  核电
  
  稳步有序推进
  
  2011年3月因日本大地震导致的福岛事件给原本火热推进的核电建设蒙上了一层阴霾,随后,我国一度暂停审批新建核电项目。但是在能源危机、环境污染逐步迫近的背景下,核电的发展箭在弦上。
  
  据全国政协委员、中国广东核电集团董事长贺禹介绍,即使按照2020年水电装机容量达到3.3亿千瓦,风电发展达到2亿千瓦,太阳能发展至5000万千瓦的发展态势,中国仍有8000万至1亿千瓦的电力缺口。“这个缺口用核电来补充是一个很好的选择。”
  
  此外,发展核电并不仅仅可用于发电,还可以在供热等方面发挥更大的作用。据全国政协委员、中核新能源有限公司总经理钱天林介绍,中核集团研发的小型多功能模块化实验堆正在进行技术论证,该反应堆建成后将具有热电联产、汽电联产和海水淡化等功能,为能源结构和生态环境的改善贡献一份力量。
  
  根据国家颁布的《核电安全规划(2011—2020年)》和《核电中长期发展规划(2011—2020年)》,核电本着稳妥恢复正常建设的原则,要求把握建设节奏,稳步有序推进。按照国家发展和改革委员会向十二届全国人大一次会议提交的《2013年国民经济和社会发展计划草案报告》称,今年预计新增核电装机容量324万千瓦。这意味着中国核电装机容量在2013年将有约20%的增长。
  
  面对福岛危机留在人们心中的阴影,全国政协委员、国家核电技术公司董事长王炳华表示,中国的核电企业经过两年多的工作,已反思和检查了包括研发、设计、设备制造、工程建设、电站运行管理以及整个研制链条所存在的问题,安全等级大为提升,全系统有了更好的防御措施、更高的安全标准和技术。
  
  全国政协委员、中国核工业建设集团公司总经理王寿君也指出,由于后发优势,中国核电站目前均采用第四代新技术,相关设计和建造标准都达到世界先进水平。“日本福岛核电站建于20世纪60年代,采用第一代核技术,相关机组已经到了快退役的年限。”他认为,不应该因为第一代技术的落后出现了问题而否定第四代技术的进步和发展,现在需要的是逐步进行更新换代。
  
  据悉,该集团与清华大学共同出资组建的中核能源科技有限公司已启动60万千瓦高温气冷堆设计,该反应堆安全性能更好,且经济效益可观,初步估计上网电价为0.48元、建造工期可以控制在48个月以内。
  
  太阳能
  
  破釜沉舟顺势而为
  
  对于2012年的多晶硅光伏产业而言,用“总体惨淡”形容并不为过。
  
  据全国政协委员、通威股份有限公司董事长刘汉元介绍,因为遭遇欧美国家联手对我国光伏产品进行“双反”,国内光伏企业随即遭受重创。不仅组件生产企业严重亏损甚至大面积停产,上游的多晶硅企业也被波及,全行业超过90%的多晶硅企业停产,而勉强维持生产的少数几家企业,产能利用率大幅下降,产量同比下降达20%,进口依存度再次突破50%。
  
  “可以说,多年来在西方技术垄断与全面封锁之下艰难发展起来的国内多晶硅产业,面临着重回起点、重走老路的艰难局面,形势异常严峻。”刘汉元表示。
  
  但是,在能源危机的大背景下,即使产业暂时面临困难,利用太阳能作为解决能源安全的必然途径之一在中国乃至世界都无争议。
  
  在此背景下,国家日益支持太阳能光伏产业的发展。从2011年发改委出台“光伏发电上网电价补贴政策”,到2012年分布式光伏发电并网准入标准发布,再到近期国务院常务会议确定促进光伏产业健康发展的五项措施,都可以说明政府对光伏产业发展的重视程度前所未有。
  
  对此,刘汉元认为,我国光伏产业理应破釜沉舟顺势而为,借助国家光伏新政的东风,大力发展和快速启动国内终端市场,以光伏电站的加快建设,带动我国整个光伏产业的跨越式发展,坚决打破光伏产业长期受制于人的尴尬局面。
  
  全国政协委员、汉能控股集团董事局主席李河君也认为,“中国光伏的春天才刚刚降临。”“双反”从某种角度上促使太阳能应用市场从国际转入国内,我国启动太阳能大规模应用市场正当其时;同时,经历过前一段时间市场的洗礼,无论是薄膜太阳能还是晶硅太阳能技术水平都得到大幅提升,转化率得到大幅提高并大量应用,这导致整个太阳能市场成本大量下降,意味着老百姓可以用到更便宜的太阳能电力,并最终实现平价上网。
  
  在技术路线上,李河君认为由于薄膜太阳能电池具有低耗能、无污染、原材料充足、廉价、弱光响应性好等多种优点,可广泛应用到地面电站、光伏建筑一体化、汽车、军用单兵电源、军用无人飞机动力系统等多个领域,因此未来薄膜化、柔性化是世界太阳能发展总趋势。在今年的两会上,他呼吁国家在科技、金融方面加大对薄膜太阳能企业的支持力度,并对先进薄膜及类薄膜太阳能关键原材料和核心装备产业化予以贷款和税收的财政扶持,推动薄膜光伏产业健康可持续发展。
  
  页岩气
  
  技术、环境瓶颈待突破
  
  页岩气的发展在近年来带给世界能源版图巨大变化。数据显示,由于美国页岩气、油产量剧增,其综合能源自给率到2011年已达78%,对石油的进口依赖降至45%。
  
  作为从页岩层中开采出来的天然气,与常规天然气相比,它具有资源潜力大、开采寿命长和生产周期长的优点;相比其他常规能源,页岩气总体上是清洁能源,对缓解我国燃煤型大气污染、改变能源消费结构具有重要意义。
  
  2012年,我国出台了《页岩气发展规划(2011-2015年)》,到2015年页岩气产量达到65亿立方米,力争在2020年产量达到600-1000亿立方米。根据国外经验,要实现2020年的产能,至少需要2万口页岩气井,所需投资为4000亿元-6000亿元。目前,我国页岩气开发已经进入实质性勘探阶段,现已完钻近30口页岩气探井,18口井压裂获得工业气流。2012年12月,国土资源部完成了20个区块的第二轮招投标,并计划在2013年开展第三轮招投标工作。
  
  虽然面临着光明的发展前景,但与美国相比,我国页岩气层埋深较大,基本在3000米以上,气藏结构相对复杂。目前页岩气的开发还面临很多瓶颈和困难。
  
  据全国政协委员、中国石油化工集团公司科学技术委员会顾问曹湘洪介绍,页岩气的开发需要在勘探技术、钻井、压力技术以及装备的制造和微地震监测技术上获得多项突破,虽然国家和企业都希望在比较短的时间内取得明显的效果,但仍需要一个逐步完善的过程。
  
  同时,对环境的影响不容忽视。全国政协委员、环境保护部副部长吴晓青指出,我国页岩气尽管储量丰富,但赋存条件普遍较差,生态环境相对脆弱;且开发起步晚,环境影响的成因与机理不清,环保技术滞后。
  
  为避免重蹈稀土开发带来严重环境破坏的覆辙,使页岩气资源得以可持续开发,他建议国家应在统筹考虑国土、能源、环保、生态、安全、地质和经济等多方面因素的基础上,尽快研究制定并出台页岩气产业政策,加快制定相应技术标准和规范,引导页岩气资源科学开发与可持续发展。同时,将已开发的页岩气项目(区块)先行作为环保监管示范区,建立相应的污染控制、环境监测、环境督察、环境应急标准与技术规范以及管理制度,为大规模开发页岩气积累经验、储备技术。此外,应深入研究和评估国外经验与教训,充分考虑海相、陆相等页岩储层差异,坚决防止国外企业将我国作为不确定技术的试验平台。
  
  风电
  
  加强顶层设计和行业管理
  
  我国风电经历了连续多年高速增长,数据显示,2012年风电并网总量达到6083万千瓦,连续两年位居全球第一,年发电量超过1000亿千瓦时,占全国总发电量的2%,超越核电成为第三大主力电源,对调整能源结构、实现节能减排目标作出了重要贡献。
  
  在全国政协委员、中国国电集团公司总经理朱永芃看来,在已实现商业化开发的可再生能源中,风力发电是国际公认的技术最成熟、开发成本最低、最具发展前景的可再生能源之一。但是当前我国风电发展遇到了一些新的矛盾和问题,阻碍了风电产业的可持续发展。
  
  首先是弃风限电日益严重,送出和消纳亟待解决。其次,风机制造商缺乏快速响应市场需求的技术创新与研发能力,设备同质化严重;部分已投运风机质量不够稳定、发电量水平不高;再加上风电设备制造企业打“价格战”,产品和服务质量都有所下降。
  
  同时风电开发还存在地方保护的现象。许多地区盲目引进风电设备制造企业,要求风电开发企业优先使用本地生产的风电机组,或者直接与设备制造厂家捆绑引入,一定程度上导致风电制造业低水平重复建设,扰乱了风电正常的建设秩序。
  
  针对这些问题,朱永芃建议,国家应完善和加强鼓励风电发展的配套政策。
  
  一方面,加强顶层设计和行业管理,优化风电开发布局,完善电价等相关配套政策,支持有实力的企业集中连片开发,优先开发风资源好、建设条件好、造价较低的项目;稳步推进海上风电发展,通过先行示范引路,逐步培育国产海上风机走向成熟;随着风电装备技术进步和造价降低,也可进一步鼓励不受电网消纳条件制约的分散式风电发展。
  
  在风电消纳问题上,朱永芃建议应加强电网规划,加大投资力度,进一步完善风电场接入电网标准工作,推广促进风电并网发电的有效措施和技术标准,保障电网安全运行。另外,考虑系统经济性和综合能耗,建立火电、热电机组为风电调峰的运行机制。
  
  在风电设备发展上,他建议由全国风力机械标准化技术委员会牵头,选择国内优秀的、具有较强技术研发实力的风电装备制造企业,共同制定更为严格的风力发电设备性能、质量标准。建议通过行业协会等机构及时披露风电设备的运行数据、检测报告等,严格监督质量标准执行。强化招投标过程中的质量导向,促使风电设备厂家将主要精力放到整机设计、载荷计算、控制策略、并网性能等核心技术上来。
  
  电网
  
  仍需更智能
  
  “尽管发展新能源已经时不我待,但这并不意味着我们要从此放弃传统的化石能源,在今后的很长一段时期内,传统能源和新能源将并行使用,如何使传统能源和新能源"和谐共生"也就成了目前亟待解决的问题。全国政协委员、华北电力大学校长刘吉臻在两会期间接受记者采访时表示。
  
  “新能源大量接入电网后,使电网的运行和控制特性都发生了本质性的变化,需要从理论和技术上来研究。所以我们不能以看待化石能源的思维模式和理念来对待新能源,必须转变观念,通过不断技术创新,来处理好新能源和传统能源的融合问题。最大限度的容纳可再生能源的接入,提高能源使用效率,才能真正达到节能减排的目标。”刘吉臻告诉记者。
  
  刘吉臻特别提到了分布式能源。据介绍,分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式,可独立运行,也可并网运行,是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统,将用户多种能源需求,以及资源配置状况进行系统整合优化,采用需求应对式设计和模块化配置,是相对于集中供能的分散式供能方式。
  
  刘吉臻对此还做了解释,“比如常见的路灯,在阳光充足的情况下就接收太阳能,在有风的时候就储存风能,并且这些能源可以时时转换为电能供晚上照明。如果我国的所有路灯都是这种模式,那将会节约多少能源!我们就是要以这种方式把能源和电力从神坛上请下来。”
  
  除了分布式能源,刘吉臻表示,规模化新能源的开发利用也将成为未来的发展方向。
  
  刘吉臻认为,未来大规模新能源电力安全高效利用的方向可以从电源响应、电网响应、负荷响应进行整体解决。电源响应方面可以通过先进新能源发电技术、多元互补与大型火电深度调峰技术入手;电网响应则应着力开发新型电网结构及先进输电方式、电网先进控制与安全防御系统;负荷响应方面则以就地消纳与大容量储能技术、可平移负荷与新型用电方式为技术重点。
  
  华北电力大学的新能源电力系统国家重点实验室主要是开展这方面研究的。刘吉臻说,“未来包括风能、太阳能、生物质能、核能等在内的新能源将大力开发利用,而传统能源会像机动部队一样,当新能源不够的时候,能够及时地"顶上去",这就要求我们促进电力系统的结构形态、运行特性与控制方式产生根本性变革,建立起一个多元互补、源网协同、安全高效的电力系统,形成新一代新能源电力系统。”
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