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多能互补时代呼唤新思维(第1页)

时间:2016-10-08 11:19:19 来源:体育建设 阅读量: 作者:乐鱼体育咨询

  蒋莉萍,国家能源局《2020年非化石能源比重达到15%的实现路径分析》课题组负责人

  我国已承诺到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%。面向未来,能源领域各行业应如何实现突破?在现实条件下,能源系统和格局将如何进行调整?本刊记者对国家能源局《2020年非化石能源比重达到15%的实现路径分析》课题组负责人蒋莉萍进行了专访,请她以翔实数据和全局角度,解读多种能源互补时代如何实现能源系统的创新与突破。

  能源评论:到2020年,我国能源需求将呈现什么特点?

  蒋莉萍:从目前到2020年,全国一次能源消费量仍将保持持续上升趋势。2009年,我国人均能源消费量为2.32吨标准煤,约相当于世界平均水平的77.3%,美国的18.2%。综合各机构的预测结果,到2020年,我国一次能源消费需求约为40亿?49亿吨标准煤,人均能耗水平约为2.8?3.4吨标准煤,约相当于当前世界人均能源消费的平均水平(约3吨标准煤)。

  能源评论:15%目标对能源供给格局将产生什么影响?

  蒋莉萍:这一目标对油气需求及其供应安排影响不大。重点是大幅度提高核电及可再生能源开发及供给能力、严格控制煤炭供应增长。

  多方案分析表明,2020年非化石能源占能源消费总量15%的目标,必须通过多元并举才能实现。初步分析,在发电利用的非化石能源总量中,水电的贡献率约占50%以上(其中18?28个百分点来自于新增水电的贡献),核电约占22%?29%,风电约占10%?17%,其余5%左右来自于太阳能发电、生物质发电。

  能源评论:目前,非化石能源资源开发潜力有多大?

  蒋莉萍:全国水能资源的技术可开发装机容量是5.42亿千瓦,截至2009年年底,全国水电装机容量达1.83亿千瓦,开发利用率为34%。

  经过进一步选址勘察,核电厂址资源可满足3亿?4亿千瓦的核电装机。截至2009年年底,全国已建核电装机容量908万千瓦,在建容量2192万千瓦。风能资源丰富,10米高度可开发和利用的风能资源总储量超过10亿千瓦。来自中电联的数据显示,2009年全国风电并网总装机容量为1613万千瓦。预计2010年年底风电装机将达到约2800万千瓦。全国太阳能年辐射量达933?2330千瓦时/平方米。截至2009年年底,光伏系统的累计装机容量大约为30万千瓦。

  目前,生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤,今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展,生物质资源转换为能源的潜力可达10亿吨标准煤。但就国情而言,生物质资源是具有综合利用价值的资源,而不宜仅以“能源资源”来看待。因地制宜采用沼气等方式解决农村地区的能源、生态环境等综合利用问题,可能是更好的利用方式。

  能源评论:您认为,实现15%目标的主体能源包括哪些,相应的供给能力及组合形式将如何实现?

  蒋莉萍:综合考虑,2020年前具备规模化开发潜力的非化石能源主要是核能、水能、风能,以转化为电力为主。假如核电、水电、风电均达到其最大开发规模,即核电8000万千瓦、水电3.5亿千瓦、风电1.7亿千瓦,非化石能源可贡献约合6.7亿吨标准煤(含太阳能及生物质能发电),对应可支撑约44亿吨标准煤的一次能源消费总量。如果再计及0.4亿吨非发电利用的非化石商品能源,相应可支撑的一次能源消费总量大约在47亿吨标准煤。即使计及1.3亿吨标准煤非发电利用的非化石能源量,相应可支撑的一次能源消费总量最多也只有53亿吨标准煤。因此,必须坚定不移地贯彻实施“节能优先”战略,力争将2020年的能源消费总量控制在45亿吨标准煤以内。

  受资源(出力)特点的影响,不同非化石能源的年平均发电利用小时数各有不同,能源产出差异较大;由于投资成本的不同,单位投资的能源产出相差较大。发电“最佳”技术组合可能为:核电7000万千瓦、水电3.2亿千瓦、风电1.5亿千瓦、太阳能发电2000万千瓦、生物质发电1500万千瓦。

  能源评论:这一目标对非化石能源供给能力将提出哪些挑战?

  蒋莉萍:当前我国水电存在的主要问题是如何正确客观地认识移民、生态问题,并采取相应的措施。近3年来,国家核准的大中型常规水电项目只有16个(不含三峡地下电源工程),核准容量共962万千瓦。大中型水电项目的建设工期一般为6?8年,如果不及时打破项目核准僵局,2020年水电装机容量达到3.0亿?3.5亿千瓦的目标将难以实现。

  核电的核心要素是安全体系建设与厂址选择,潜在制约因素是设备制造与供应能力、建设施工能力、人才队伍等。以人才需求为例,初步测算表明,一台百万千瓦机组需400?500人,7000万?8000万千瓦核电装机就需要3万?4万人,这其中还不包括设备制造、研究、设计、燃料等方面的高级核专业人才。

  实现风电大规模开发,关键是电网系统对风电的消纳能力和消纳范围问题。为此,要加快电网系统调峰能力和跨区输电通道建设、加强电网的智能化建设。另外,相关技术、设施的自主研发能力也需提高。

  为此必须坚持多元并举方针,齐头并进加快推进水电、核电、风电的开发力度。加快水电项目核准,确保2013年年底之前相关大中型水电项目能够开工建设,确保2019年前的投产规模达到3亿千瓦以上;加快核电能力建设,按照“立六保七争八”的发展目标推进;加强统筹规划,力争并网风电开发规模达到1亿千瓦以上。

  能源评论:多能互补时代对能源系统的挑战何在?

  蒋莉萍:在未来的多能互补时代,没有哪一种能源可以独挑大梁。因此,必须实现整个能源系统的创新和融合。必须清醒地认识到,发展新能源、调整能源结构、节能减排需要支付相应的发展成本。抛开发展成本奢谈发展目标是没有意义的,而且必须把这种发展成本明明白白地告诉公众。比如,为适应大规模风电等可再生能源开发,电力系统的综合运行成本将会出现上升。大规模开发风电基地,需要进行跨区消纳和配置。各种发电技术构成及其运行方式需要加强优化。尤其是需要加大有利于提高系统调峰能力及运行灵活性的发电技术,包括抽水蓄能,燃气机组,煤电机组的运行灵活性,核电、风电等技术的出力调节能力。

  相对于2020年风电装机规模达到1亿千瓦的发展情景而言,如果2020年风电装机进一步提高到1.5亿千瓦,整个电力系统的运行成本将提高1.1%。其中,电网投资需要增加4.8%,抽水蓄能、燃气发电等提高系统调峰及运行灵活性的投资,需要相应增加8.5%和11.4%。

  能源评论:需要什么样的思维方式,才能实现能源系统的创新与突破?

  蒋莉萍:能源系统的创新,必须同时体现在技术和管理两个方面,从规划、管理和运行各个环节入手。整个系统只有发生大的改变,实现15%的目标才有可能。多能互补时代与一能独大的模式绝对不同,不同种类的能源在一起,应考虑组成有战斗力的“团队”,实现优势互补,高效运行,不能仅仅考虑某一能源品种自身,应从整个能源系统出发,电网、抽水蓄能及其他发电方式都需要参与进来。

  以风电为例,当前发展风电是将矛盾后移,其带来的后续问题,如管理思路和方式改变的难度,其实不亚于水电移民等前期工作。西班牙的风电装机容量为什么能到18%左右,原因就在于其装机规模,即备用容量非常大,其发电机组的年平均利用小时数仅有3000多一点。因此,必须转变观念,一方面要重新调整电力调度方式、手段和原则,另一方面,要重新调整各相关利益方对市场的期待,并通过适当的政策措施合理调整市场的利益格局。

  到2020年,我国相应可支撑的一次能源消费总量也最多只有53亿吨标煤。

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