能源轉(zhuǎn)型:太陽能和風能決定一切?

2014-09-22 10:43:01 太陽能發(fā)電網(wǎng)
近日,德國國際合作機構(gòu)(GIZ)發(fā)布了《關(guān)于德國能源轉(zhuǎn)型的十二個見解(中文版報告)》(以下簡稱《報告》)。該報告第一個見解的大標題,就是“太陽能和風能決定一切”。縱觀德國可再生能源,風能和太陽能是 “能源轉(zhuǎn)型”的兩大關(guān)鍵支柱。德國有關(guān)部門測算,到2022年,該國風能和太陽能發(fā)電量將
  基本負荷”發(fā)電廠將全部消失
  在《報告》描繪的未來情景中,為建立風能和太陽能光伏為基礎(chǔ)的電力供應(yīng)體系,必須徹底改變未來電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使電力系統(tǒng)中其他部分都圍繞風能和太陽能進行優(yōu)化,淘汰后剩余的傳統(tǒng)化石燃料電廠將主要作為備用容量存在,只在幾乎沒有陽光和風時才需要發(fā)電,所謂的“基本負荷”電廠將成為歷史。
  “當然,這一情景也面臨著全新的挑戰(zhàn),即系統(tǒng)如何增加足夠的靈活性以適應(yīng)可再生能源發(fā)電出力的波動特性?”中國可再生能源學會風能專委會秘書長秦海巖提出。
  針對這一點,《報告》指出,當前提供足夠靈活性的技術(shù)解決方案已經(jīng)具備,問題的關(guān)鍵不是技術(shù)問題,而在于用合適的激勵機制創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境,確保成本效益最佳的技術(shù)方案得到優(yōu)先使用。系統(tǒng)的靈活性,可通過供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)雙方向的各種靈活性方案以及電網(wǎng)擴容和儲能來實現(xiàn),而目前來看,提高火電廠的靈活性是除電網(wǎng)擴容之外最有效的方式之一。
  秦海巖告訴記者,火力發(fā)電機組具有提升靈活性的巨大潛力。通過技術(shù)改造和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),白煤和褐煤發(fā)電廠的最小負荷可以分別從目前占裝機容量的40%和60%,降到20%和40%。一個百萬千瓦規(guī)模的火電廠,5分鐘內(nèi)的最大負荷變化可以從目前的幾萬千瓦提升到20萬~30萬千瓦,冷啟動的時間可以從目前的10 分鐘降低到4分鐘至6分鐘。
  電網(wǎng)比儲能系統(tǒng)成本低
  在增加系統(tǒng)靈活性的方式選擇上,《報告》認為,在未來相當長一段時間內(nèi),與新的儲能技術(shù)相比,通過擴容電網(wǎng)將可再生能源電力并入電力系統(tǒng)的成本更低。
  “目前新的儲能技術(shù)造價高昂,且在中期內(nèi)將居高不下,加之利用率偏低,從系統(tǒng)成本控制的角度看,其經(jīng)濟性較差,所以應(yīng)該優(yōu)先使用其他經(jīng)濟性更好的辦法。”按照《報告》的測算,只有當可再生能源電力占比超過70%時,新的儲能技術(shù)才會對德國電力系統(tǒng)的成本控制起到正向作用。
  德國國際合作機構(gòu)(GIZ)能源領(lǐng)域負責人穆思文也指出,儲能技術(shù)可以是研發(fā)的重要領(lǐng)域,但并不一定是當務(wù)之急。擴大電網(wǎng)的連接和調(diào)度范圍,不僅可以充分利用可再生能源的區(qū)域資源差異,緩釋可再生能源電力的波動性,也能將電網(wǎng)作為“間接儲能系統(tǒng)”,通過市場調(diào)節(jié)使電力在發(fā)電成本高低不同的區(qū)域之間自由買賣。
  此外,該報告還提出,將電力與供熱相結(jié)合,將大幅提升系統(tǒng)的靈活性。與電能相比,熱能更易于存儲,損耗也更低。在冬季風電大發(fā)的季節(jié),也是熱能需求的高峰,這是兩者天然有利的聯(lián)系。而根據(jù)電能和熱能兩方面的需求,對現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施進行升級改造并不是什么難題,德國很多電力公司已經(jīng)在安裝 “電轉(zhuǎn)熱”和儲熱系統(tǒng)。

作者:朱怡 來源:中國電力報 責任編輯:gaoting

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