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风光后势要发展 并网用地是关键

http://www.10260.com 天赐网 发布日期:2019-11-3 0:13:51   来源: 作者: 我要投稿

能源革命是我国当前的重大国策之一,其核心是能源的清洁化。我国能源禀赋特征是,富煤贫油少气,风能和太阳能不但资源丰富,也是业内公认的清洁程度高的能源,因而,近些年来,风光在政策支持下获得高速发展,成为新能源发展的主力。

  在全球以绿色低碳发展成为共识的背景下,我国肩负非常大的减排任务,清洁能源在深度和广度上都将出现新的发展局面。IEA预期,到2024年,全球可再生能源将增长50%,太阳能光伏和风可以将在未来五年占全球发电能力扩张的70%,分布式光伏发电的增长可达到和陆上风电同样的增长速度,而中国的分布式光伏发电能力将成为全球zui大的增长点。

  但是,我国近年风光发展尽管高速,发电占比却不高,且总体呈现增长速度下降之势。

  国发能研院、绿能智库认为,我国风光电价常年高于煤价是导致其占比低的重要原因之一,最近的补贴退坡导致产业发展尤为疲软,但是不远的将来随着成本快速下降将扭转当前电价不利局面,绿证的推广也导致补贴对行业影响逐步削弱。实际上,在很多国家,分布式太阳能发电成本已经低于零售电价。

  高输电成本是造成我国风光电价高的一个重要原因之一。和很多风光大国可实现就地消化不同,我国风光资源丰富地远离高消费地的反向分布特有国情才是影响我国风光发展的关键,远距离运输增加了输电成本。尽管我国从2010年后规模化发展特高压实现了集中式发电的远距离运输,但是,电网输送能力有限,加上光伏上网电价下调、补贴资金拖欠等因素,导致最近光伏装机大幅锐减。另外,随着技术的进步,就地消化的发电效率逐步提升,发展分布式发电优势突显,因而,中东部和南部区域装机明显增长。但这些区域土地资源稀缺,农用地占比高,用地成了分布式面临的新难题。未来,我国风光发展必然是集中式和分布式兼顾,那么,并网和用地成了制约风光发展的关键。

  风光发电占比低且增长速度呈下降之势

  IEA分析显示,丹麦的风光占比超过50%,西班牙风光占比约20%,德国后来居上成为风光占比第2位的国家,超过20%,英国也将接近20%。另外,意大利、瑞典、澳大利亚风光占比达到10%以上,而中国的风光占比仅超过5%。

  从2012-2018年,我国太阳能发电量从36亿千瓦时增长至1775亿千瓦时,平均每年增长高达8.3倍。太阳能发电量占比从0.1%到2.5%,占比逐步加大。而发电量增长幅度(较上年增长)从414%减少到50%,总体呈现削弱态势。2019年上半年,全口径并网太阳能发电量为1063亿千瓦时,同比增长29%,增长幅度削弱趋势明显。

  从2010年至2018年,我国风能发电量从497亿千瓦时增至3660亿千瓦时,平均年增长幅度为0.83倍。风能发电占比从1.2%增至5.2%,发电量增长幅度(较上年增长)则从78%降到了20%,尽管2016年出现了反弹,但总体发电量增长幅度呈下降之势。2019年上半年,全口径并网风能发电量为2145亿千瓦时,同比增长11.5%,增长幅度削弱趋势明显。

  我国风光资源丰富,但发电占比不高的一个重要因素是,我国风光资源丰富地在西部和西北部区域,远离高耗能的南部和中东部区域,因而,需要将资源丰富区域风能转化成电能运输至高消费区域。而风能发电占比高的欧洲国家,更多是就地消化,不用远距离运输。

  远距离输电受成本技术制约

  我国的风光远距离集中式电厂输电通过特高压电网实现,面临两个问题。

  一是特高压投资成本高。公开数据显示,酒泉—湖南±800千伏特高压直流输电工程,线路长度2386千米,工程造价253.37亿元,平均约10公里需投资额1亿元。扎鲁特—青州±800千伏特高压直流输电工程,线路长度1228千米,工程造价208亿元,平均约6公里需投资一亿元,受建设条件等因素影响,单位投资成本昂贵。

  二是风光的不稳定性造成并网困难。光伏、风能等作为不稳定电源在并网的同时会对电网造成冲击,受技术制约,并网容量有限。

  因而,特高压作为风光远距离运输的解决办法,不单成本高,而且存在技术瓶颈使风光并网容量有限,成为弃风弃光的一个重要因素。

  高耗能区域用地受政策约束

  高耗能区域主要分布在南部和中东部,人多地少,土地资源稀缺。尽管资源丰富程度不及西部,影响发电效率,但是却可杜绝特高压电网的缺陷。没有大范围荒地沙地建光伏和风能电厂,却可见缝插针,利用各类空间发展分布式发电,例如:渔光互补,工商业房顶光伏,分散式风能。也有助于民间资本介入解决融资难问题,实现就地消化。且无人机技术和信息化通讯技术将对分布式发电的维护难问题带来新的解决办法。

  最近,我国风光新增装机容量逐步开始向中东部和南部高耗能区域转移,这些区域风光发电项目与煤电相比,成本差距较小,市场需求高。但同时却遇到了还有一个难题:用地难。中东部和南部区域一般是人口密集区,农用地占比高,而农用地是严禁同时另作他用的,成为发展风光的还有一个障碍,且用地成本也明显比西部高很多。

  并网用地问题的展望

  国发能研院、绿能智库对该问题的展望如下:

  海上风光发电迅速发展有望缓和用电紧张。到2030年,我国中东部区域zui大用电负荷可达到约9.7亿千瓦,需采取集中远距离输送与分布式就地消化并举来满足用电需求,其中,受入电力流超过3.6亿千瓦,陆上分布式电源开发潜力仅有1.7亿千瓦,还剩余4.4亿千瓦缺口。我国东南部多区域临海,海上风电资源丰富,就地消化方便。2018年,我国海上风电总装机445万千瓦,在建647万千瓦,成为全球第三大海上风电国家,海上风电将持续呈现迅速发展态势。我国海上风电预期能在未来5年内实现平价上网,有望缓和高耗能区域用地难带来的用电紧张。

  风光用地需因地制宜。严禁农用地进行风光建设,主要顾虑是:一是保障农用地面积不减少,二是不能对周边生态环境造成影响。实际上,相对电网建设用地和交通用地,风光建设相对占地要小的多,分布式发电也是要利用小范围的闲散土地或农用价值低的土地。光伏可实现互补发展,提升土地利用效率,而风能可通过建设大功率风电设施减少建设密度,因而节省土地。

  从还有一个角度看,高耗能区域发展风光可实现更多社会效益。

  一是改良土壤。一个世纪以来,全球沙漠化土地面积增长了一倍多,主要受化石能源影响。我国是煤炭大国,也是全球上荒漠化、沙化面积高占比国家,发展清洁能源有助于缓和气候变暖,改良土壤。换句话说,风光占用闲置和劣质农用地,却能保护优秀农用地退化,亦可能改良已经退化的土地变为农用地。

  二是节省电网建设用地。风光小范围用地的同时,也降低了更多的电网建设用地。

  因而,因地制宜在高耗能区域带动分布式发电,在保障农用地不会受到到影响的条件下,既可实现清洁能源发展,也能改良土壤,若合理规划,甚至增加农用地面积。

  国家已出台政策带动分布式发电发展,例如:《关于持续落实分布式光伏发电有关政策的通知》,将农业大棚、鱼塘等列入分布式项目。对占地少却能提升地方清洁能源占比、同时也减少电网建设的风光项目,值得未来政策积极探索。

  带动并网技术研发。新能源并网对电网形成消极影响,直接限制了新能源的发展,影响了新能源的并网容量。我国未来的并网技术在直流输电技术、并网方法、智能化控制技术及其调度技术这四个方面的研究与开发需要进行强化。2019年8月31日,国网冀北电力公司在国家风光储输示范电厂完成了国内外首次区域电网中的故障流程的真实重现,而且完成了真实电网故障下的虚拟同步机功能测试,为我国风光新能源设备的并网功能测试提供了zui有力的技术支撑。我国应继续强化并网技术研发,助力我国清洁能源占比快速提升。

  利用氢可实现能源转化。随着氢能的发展,风光资源丰富地很难并网的风光电能,能在低谷时段转化成氢能,在用电高峰期用氢能发电,不单充分利用了风光资源,也将间歇性和调整性大的风光电能转为稳定的氢能发电,减少并网时对电网的冲击,缓和了技术处理难度。



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