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新能源發(fā)展探討(專論)

2011-11-24 來源:中國能源報 瀏覽數(shù):1114

  新能源是相對傳統(tǒng)能源而言的,對它的認識難在“新”字。所以,開發(fā)利用新能源的全過程更需要重視研究科學道理和規(guī)律,避免憑直覺或僅依以往經(jīng)驗做決策。許多科學道理并不深奧,然而歷史卻反復證明,真正做到遵循科學規(guī)律,并不是一件容易事。
  一、研究認識新能源
  新能源有著不少與傳統(tǒng)能源不同的特性。除大家熟知的可再生永續(xù)利用和無與比擬的清潔,還有一些突出或鮮明的特點:
  其一,能量密度低。例如,太陽輻照總能量巨大,但地球單位面積獲取的光照能量相對較小。風能亦是如此,潮汐能、波浪能、生物質(zhì)能都有類似特點。而傳統(tǒng)能源,像煤炭、石油、天然氣等一次能源,水電、火電、核電等二次能源,能量密度都很高。如果將傳統(tǒng)能源看作聚集起來的“能量塊”,新能源就是鋪在大地上的“能量膜”。對于這樣兩類密度形態(tài)相差較大的能源,開發(fā)利用技術(shù)經(jīng)濟條件是不同的。
  其二,供能過程具有隨機性和間歇性。而且隨機出現(xiàn)的間歇性電力對受端系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定有較大程度的影響。因此,在能源產(chǎn)業(yè)當前可接受的經(jīng)濟性條件下,新能源尚難以單獨承擔起連續(xù)供能和跟隨用戶需求、靈活調(diào)節(jié)供能量的任務。這對傳統(tǒng)能源卻不成問題。世界上有不少電力系統(tǒng)全部由火電廠供電運行,而挪威的電力系統(tǒng)幾乎是一個純水電系統(tǒng)。
  其三,不能大規(guī)模儲存。盡管作為二次能源的電力按現(xiàn)有技術(shù)條件和經(jīng)濟性水平不能大規(guī)模儲存,但與新能源相比,水能、煤炭、石油、天然氣、核電站燃料這些可用于轉(zhuǎn)化電力的一次能源,能夠較為經(jīng)濟地“堆存”一段時間,也相當于將電力儲存一段時間,在供應時跟隨用戶需求變化。
  其四,經(jīng)濟性尚不具備競爭力。盡管如此,世界上許多國家仍然打破常規(guī),支持經(jīng)濟性較低的新能源產(chǎn)業(yè),寧愿拿出政府補貼,暫時犧牲一部分國民經(jīng)濟整體效率,鼓勵開發(fā)利用新能源。應當說這與當今人類社會遇到傳統(tǒng)化石能源可持續(xù)利用、保護生態(tài)環(huán)境和應對氣候變化等問題和矛盾的壓力有關(guān),同時也是基于對新能源的經(jīng)濟性可以在不遠的將來,接近或者達到傳統(tǒng)能源經(jīng)濟性水平的樂觀預期。反過來看,如果新能源在提高經(jīng)濟性方面沒有持續(xù)和明顯進步,就不可能發(fā)展起來。
  二、開發(fā)利用新能源思路探討
 ?。ㄒ唬┯捎谛履茉淳哂心芰棵芏鹊汀в须S機性和間歇性、尚不能商業(yè)化儲存的特性,根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟約束條件,宜采用分散式、分布式開發(fā)方式,將其就地、就近利用。
  許多發(fā)達國家開發(fā)利用新能源比我國早,在發(fā)展思路、模式和方法上積累了豐厚經(jīng)驗。歸納起來,他們實際上遵循了一個哲學道理:將分散的資源分散利用。歐洲風電和太陽能發(fā)電采用了分散開發(fā)、就地供電模式。例如大家熟悉的北歐諸國,風電機組星羅棋布、三三兩兩,還有許多是單臺接入20千伏-10千伏以及電壓等級更低的電網(wǎng),大都直接接到供電系統(tǒng)。德國光伏發(fā)電容量為1732萬千瓦,2011年底將達2300萬千瓦,超過我國三峽水電站裝機規(guī)模,基本都分散地建在用電戶屋頂,分布式接入系統(tǒng)。用電戶可以投資風電光電,自建自發(fā)自用,調(diào)度機構(gòu)優(yōu)先調(diào)度、系統(tǒng)整體平衡調(diào)節(jié),富余電量可向電力市場出售,供電不足則由大系統(tǒng)補給。如此開發(fā)模式,優(yōu)點顯而易見:一是電力就地消納,基本不棄風不棄光,電量得到充分利用;二是不用遠距離送電,故不用配套新建大量高壓、超高壓輸變電設(shè)施,節(jié)省大量投資并減少大量輸電損耗;三是電源分散,故接入系統(tǒng)電壓等級很低,好比在“毛細血管系統(tǒng)”里運行,出力不穩(wěn)定的新能源電力對涉及主系統(tǒng)安全和電能質(zhì)量的電壓和頻率等重要參數(shù)指標影響甚微。

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