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当新能源遇上特高压会产生怎样的“化学反应”?

行业上下游中国仪表网2015年08月06日 18:34人气:24222

  【中国仪表网 行业上下游】近年来,党中央、国务院高度重视能源发展问题,提出实施能源生产与消费革命,加快推进生态文明建设。国家电网公司大力实施“两个替代”,全面推进“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”。

  
 
  内蒙古自治区和甘肃省是中国两大新能源重要基地,也是特高压的起点地。能力君对话国网内蒙古东部电力有限公司总经理陈连凯、国网甘肃省电力公司总经理李明,看蒙东、甘肃两地发展特高压和新能源的做法有怎样的示范和借鉴意义。
  
  对话陈连凯:特高压带来发展契机
  
  能力君:内蒙古煤炭、风能、太阳能蕴藏量丰富,是国家重要的能源基地,特高压在蒙电外送中起到了怎样的作用?
  
  陈连凯:建设内蒙古电力大规模外送通道,依托特高压,融入大电网,实现绿色能源在更大范围的消纳,是实现将内蒙古自治区建成面向全国的清洁能源输出基地目标的必然选择。
  
  国家电网公司在电网发展规划中充分考虑到内蒙古电力外送通道建设,将其纳入国家电网公司电网总体规划,2020年前规划以内蒙古为起点建设“七交五直”特高压交、直流外送通道,形成强交流、强直流混合外送格局。届时,内蒙古新增送电能力9800万千瓦,将从根本上消除电力外送瓶颈,促进内蒙古能源产业快速发展。
  
  能力君:在您看来,内蒙古自治区的特高压建设会给经济社会发展带来哪些影响?
  
  陈连凯:特高压电网建设投资规模大、产业链条长、对经济带动作用强。“七交五直”特高压项目在内蒙古境内投资814亿元。据测算,加上各级电网工程,总投资可达1000亿元以上,带动相关产业投资约1100亿元以上,合计可达2100亿元以上。
  
  锡盟-山东特高压建设中此外,内蒙古的电源点距离华北、华中、华东等负荷中心地区600~1500公里,是特高压输电的经济合理距离。内蒙古电力输送到中东部负荷中心后,落地电价仍低于当地火电上网电价,风电上网电价也是全国最低,可大范围平抑电价,降低全社会生产生活成本。据测算,国家电网公司将在内蒙古规划的“七交五直”特高压外送通道全部建成后,每年可减少中东部地区电煤消耗1.8亿吨,减排二氧化硫90万吨、氮氧化物82万吨、烟尘15万吨,PM2.5污染可比2010年降低4%左右。
  
  内蒙古地域辽阔、空气流动性强、环境容量大,高起点建设大型坑口电厂,治理污染的成本更低。这是特高压对中东部地区的环境效益。
  
  能力君:您刚才说的是发展特高压给全国带来的经济和社会效益,那么具体到内蒙古当地的发展又是怎样的呢?
  
  陈连凯:一是有利于边疆少数民族地区脱贫致富。以起点位于锡林郭勒盟的锡盟—山东特高压交流工程为例,该工程承担着京津冀鲁地区供应稳定清洁电力的重任。2014年5月6日开工的配套电源项目,仅在锡盟境内就可拉动投资1650多亿元,2017年建成后每年可实现营业收入950亿元、增加值420亿元、利润170亿元,上缴税金150亿元,创造就业岗位17800个。
  
  二是有利于草原生态环境保护与建设。加快特高压工程及煤电基地建设,通过“点上开发、面上保护”,转变以前农牧民的传统发展模式,促进农牧民转移就业,减轻对草原的过度利用,提高工业反哺“三农三牧”的能力,保障草原生态的持续改善。
  
  三是有利于提升煤炭资源综合利用水平。内蒙古鄂尔多斯地区富藏高铝煤,适合集中开发综合利用;锡盟地区富藏褐煤,不适合远距离运输。当前主要以出售原煤为主,运输成本高、产业链条短、产品附加值低、环境影响大。随着煤电基地项目的启动建设和投产运行,提高煤炭就地转化能力,变输煤为输电,实现“煤从空中走,电送全中国”,必将从根本上改变长途运输煤炭,造成交通拥堵、环境污染、浪费高级能源的被动局面,实现绿色发展和循环发展。
  
  对话李明:新能源助推经济发展
  
  能力君:近年来,新能源发展受到了广泛关注。甘肃作为新能源大省,在发展新能源上取得了什么样的成绩?
  
  李明:促进甘肃新能源大发展的最大动力来自于政府的推动。2007年,甘肃省委、省政府明确了建设河西走廊风电基地、再造西部“陆上三峡”的战略构想。2009年8月,国家发改委打捆核准的酒泉千万千瓦级风电基地一期380万千瓦工程开工建设,甘肃新能源产业进入了快速发展期。酒泉千万千瓦级风电基地的开工建设,开创了超大规模开发、高度集中、超远距离输送的中国风电发展新模式。经过统计,自从1997年甘肃有风电至今,18年来甘肃新能源共发电量超过600亿千瓦时,节约标准煤737万吨,减少二氧化碳排放5660万吨,经济效益和社会效益十分显著。
  
  能力君:新能源的发展在甘肃经济发展中扮演了什么角色?
  
  李明:甘肃省一不靠边、二不沿海,经济发展缺乏增长动力。是新能源的迅猛发展给河西地区以及甘肃带来了再度繁荣的机遇。在2009年甘肃省政府提出的“中心带动、两翼齐飞”的经济发展战略中,明确了这一思路:围绕兰州、白银这个经济圈,在河西地区大力发展新能源产业链,在陇东地区建设煤化工基地。建设新能源基地成为拉动甘肃经济增长的一只翅膀,被甘肃省政府寄予厚望。
  
  能力君:国家电网公司全力支持服务新能源发电并网,但新能源并网有一些技术上的困难是怎么克服的?
  
  李明:任何一种形式的能源,必须在安全可靠、持续稳定的前提下为经济社会发展提供持续可靠的动力。但是,风能和太阳能等新能源发电目前还无法达到这一标准。由于目前电力无法实现大规模存储,电力系统的发电、用电过程必须保持一个动态平衡的状态,电力系统的电压、电流、频率才能保持恒定。而风能、太阳能等新能源发电的共同特点是随机性和波动性,这一特性对于对电力系统安全稳定运行造成冲击,当电力系统内并入的新能源越多,占比越大,这种风险就越大。一般认为,一个地区的电网中,并网的风电、光伏发电等新能源电力占比不应超过20%,才能保证电力系统的安全稳定运行。随着新能源产业的蓬勃发展,这一数字不断被刷新。2015年6月,甘肃发电总装机4412万千瓦,新能源装机占比接近40%。欧美风电机组是分散接入电网,发电量就地消纳,对电网安全稳定的冲击并不显著。中国的新能源发电有着集群式、远距离输送的特点,对电网的威胁远大于分散式入网的新能源发电方式。2011年甘肃酒泉连续发生4次风电机组大规模风机脱网事故,引起了国家能源局的高度关注。事故主要原因是风机不具备低电压穿越能力,不符合国家电网公司的并网标准。按照国家能源局要求,2011年以来开展的风电场低电压穿越改造,就是要提高风电的安全运行水平。
  
  甘肃风电2011年,国家电网公司对风电场电气系统典型设计进行了进一步修改和完善。近年来,国网甘肃电力一直致力于新能源的并网控制技术的研发,这些技术措施逐步实现了对风电的闭环控制、实时智能调度以及风火协调机制。2015年4月,由国网甘肃电力牵头承担的国家863项目——“风电场、光伏电站集群控制系统与开发”通过了科技部验收。这项课题建成了覆盖甘肃省的新能源并网管控体系,具备覆盖河西走廊100个风电场(1500万千瓦)和100个光伏电站(500万千瓦)的控制能力,多项性能指标均达到了世界领先水平。通俗地讲,新能源集群控制系统就是把酒泉地区的所有风电场和太阳能电站看作是一个整体,通过风功率预测、远程调节控制等技术,实现酒泉地区的新能源像常规电源一样平稳发电。经过制造商、新能源发电企业和电网企业的共同努力,国内的新能源产业不仅在单机制造技术上向国际水平看齐,而且在大规模新能源的运行管理方面超越欧美。
(本文来源:国家电网杂志转载请注明出处
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