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如何打造弹性电网 应对可再生能源带来的挑战

   2015-02-09 中国节能网2600
核心提示:今天推送《中德能源转型论坛系列》第二弹,为大家回顾活动现场火药味最浓的专题讨论环节——如何打造一个弹性的电网以应对可再生能源带来的挑战?
    在国际环保组织绿色和平主办的《中德能源转型论坛》上,两国能源行业的顶尖专家进行了热(chun)烈(qiang)友(she)好(zhan)的头脑风暴,对电价体系制定、电网灵活性、能源转型的困难和未来等问题进行了热点交锋,也解答了众多关于中德两国能源转型过程中的问题和质疑。
 
    今天推送《中德能源转型论坛系列》第二弹,为大家回顾活动现场火药味最浓的专题讨论环节——如何打造一个弹性的电网以应对可再生能源带来的挑战?
 
 
 

  德方专家:
 
 
    德国联邦环境署环境规划与可持续发展战略处处长Harry Lehmann
 
    应用生态研究所气候与能源政策专家Felix Christian Matthes
 
    德国柏林自由大学环境政策研究中心高级研究员Hans-Joachim Ziesing
 
    中方专家:
 
    国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰
 
    国家发展和改革委员会能源研究所可再生能源发展中心主任王仲颖
 
    国网能源研究院副总经济师兼能源战略与规划研究所所长白建华
 
    内蒙古电力公司电力调度主任侯佑华
 
    开场:“我们现在连转型都谈不上”
 
    秦海岩(主持人)
 
    首先有个问题,为什么德国用“能源转型”这个词,而我国用了“能源革命”这个词,最近我也在读一些文章,讨论我们能源革命的目标,很多搞传统化石能源的人也写了很多未来的情景,说能源革命不是革煤炭的命,而是让煤炭更清洁。相比较来说,如果这是我们能源革命目标的话,我认为恐怕连“转型”这个词都谈不上。
 
    要实现能源转型,牵涉到一个关键的问题:电网弹性。电网应该有更多的灵活电源提供这样的灵活性,但怎么提供?技术上可行不可行?经济制度有什么问题?目前在风电、太阳能可再生能源所占比例不大的时候,我们就已经遇到了限电问题,这是什么导致的?
 
    激辩一:“三北高比例弃风光是通道问题?”
 
    正方-白建华:咱们国家的地域面积比较大,省也比较多,各个省的情况也不一样。如果我们关注一下三北地区,这几年光伏/风电发展比较快,占的比重已经比较高了。以蒙西、蒙东、吉林,还有甘肃酒泉为例,风光实际占的比重比欧洲还高。弃风的原因是因为国内市场还比较小,外送通道不够完善,弃风/弃光现象必然会发生。
 
    反方-王仲颖:去年2014年,全年内蒙的火电厂、煤电厂的年运行小时数是多少?4900。等会儿你们谁感兴趣再问问德国专家,他的年运行小时数是多少。反正我个人认为,弃风、弃光是体制机制问题,就目前我们电网的现状,就是我们的基础设施,还远不是通道的问题。
 
    当然,这也不是国网的问题,因为国网的调度也决定不了让火电从5000小时降到3000小时,我估计他也没这个权力,所以这本身有个体制机制问题。
 
    激辩二:“为了满足电量需求,未来10-15年火电还要增加?”
 
    正方-白建华:咱们这个阶段,清洁能源发展比较迅速,风电、太阳能都发展比较快。但有一个概念,满足电量需求,可能未来10-15年,火电某种程度还是要增加。举个例子,2014年大概8亿多到9亿的火电装机,2010年底大概6.5亿。我们做了个预测,咱们国家的可再生能源可能会到达13亿左右就到了顶了。
 
    我们的火电,一是满足电力平衡的需求,这个时期如果只是清洁能源这么建起来以后,这个阶段并不能满足我们自己的电力需求,还需要做一点火电补充。火电补充在哪?在我们的综合研究下来,既然要建火电,就跟风电一起建。
 
    哈密是这样,从流量上来看,我们设计这条是正负800万千瓦的线,原来设计火电也配个800万,这800万在哈密建了以后,把电送到河南、华中,河南、华中是能完全消耗800万的,把风电和太阳能加起来,从哈密建完以后输送到中部,完全能达到800万以上。所以,这既解决了火电建设问题,也解决了清洁能源输送问题。
 
    在转型期肯定要面对各种利益相关方,考虑各个方面去解决,我个人不觉得这里有什么矛盾。
 
    反方-秦海岩:最近国网设计了很多跨省区的特高压线路,很重要的是要把风电、光伏送到负荷中心。但我看到的结果是,原本说哈密的风电至少得占50%的电量吧,现在看风电没怎么样呢大型火电基地先建起来了。哈密现在风电只占了40%吧,60%是火电。如果这样搞下去,结果谈何调整?再例如过几年可再生能源比例上来了,而火电才刚建没几年?怎么办?这里的矛盾太大了。
 
    反方-石定寰:为什么只想着电量增加呢?未来火电必定要减少,不能再增了。所以我觉得,这个问题反映得出来,看得出来,能源管理机构与我们存在着很大的思想观念分歧,正像德国专家讲的,存在这样的分歧可再生能源增加没法推进,障碍太多。
 
    “可再生能源的接入没有一项技术超越了电力系统本身”
 
    侯佑华
 
    就蒙西而言,虽然风电和太阳能达到了比较高的比例,但是作为多年搞电力系统专业的人员,我可以明白的告诉大家,在我认识到的可再生能源过程中,我觉得它没有一项技术超越了电力系统本身的。
    其实德国专家在解决可再生能源波动问题的方法上,也只有两个方法:第一个方法是市场化的方法,通过市场化的运作来鼓励人们调节一些概念,调节一些用能的习惯,来适应可再生能源的发展。第二个方法其实也很简单,我们现在老谈智能电网,这个概念有点太大,其实这个东西是我们在30年以前正常电网运行中,都会使用到的一些方法,就例如调节一些负荷,无非是电源的调节和负荷的调节,我想将来可再生能源的并网,它所面临的问题,从我们现在来看,都不会超过电力系统知识的本身。
 
    “灵活的电网技术是挑战,但不是最大的障碍”
 
    Felix Christian Matthes
 
    德国最重要的经验有两点:
 
    一是可再生能源的发展扩张要有强有力的监管政策,同时要重视电力市场的自由化。可再生能源发展到一定程度后,只要市场是中性的,价格放开,就有很多传统电厂被市场淘汰,可再生能源就有利可图。所以,中国应该让网络中性化,让价格可变动。
 
    其次,德国有非常复杂的网络规划工作。
 
    德国的输电网运营商每年都得重新核算他们的网络传输能力,以及每年要做出三个网络升级的情景:低接入可再生能源比例、中占比和高占比。今后十年输配电线升级的计划,每年也都要重新核算。
 
    德国的监管机构会为今后20年可再生能源并网占比制定三个不同情景,然后每个输配电企业都得按照自身情况作出非常复杂的模型仿真,来对这三个不同的情景要求今后的升级计划。中国也应该提出这样三个升级情景的规划。
 
 
    “德国电力市场可以解决波动性问题,为什么中国不能?”
 
    王仲颖
 
    当我们说到德国的能源转型对于中国能源转型的借鉴意义,有人就质疑我说,德国是一个国家,这个国家很小,没有可比性,而且还跟法国、丹麦北欧的电网连着呢,所以可以互通,德国的波动别人可以帮助解决。但我反过来问,中国31的省市自治区啊,就相当于一个欧洲啊,比如我问2050年中国电力可再生能源比例,就像德国一样达到80%的话,并不是说所有省市自治区都达到80%啊,那是不可能的,有的省市自治区就是100%的可再生能源电力,有的省市自治区就是60%的可再生能源电力。关键问题在于:欧洲有一个统一的电力市场,而中国还没有一个完全竞争的电力市场。
 
    “接入煤电还是可再生能源,经济账的背后还是思路问题”
 
    Harry Lehman
 
    我们可以回顾一下,在包括德国在内的欧洲,在过去关于可再生能源并网的过程中,可再生能源占比如果是35-40%,这个比例对于电网消纳来说没什么问题,但如果超过40%,就必须开始强势需求侧的管理。当然,这种消纳的能力高低不同。德国目前已经接入了120万个分散的发电主体,大家都是低压接入的,未来会有更多的发电接入,电力波动可能会更大。
 
    这肯定不是一个技术的问题。太阳什么时候升起来这个完全可以找建模师计算一下,太阳和风的大小不是问题,我觉得建立好的模型,什么时候刮大风,这有95%的预测率,这也不是什么技术问题,但这个问题却没有人做。为什么别人达不到我们的水平?因为这个事情他们没有做。比如说,最大的问题就是经济性的争议,这时到底是接煤电还是接什么电,其实技术不是问题,而经济是问题。所以我觉得,我们要去改变我们的思路,未来的电力系统肯定跟今天的电力系统是完全不一样的。
 
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