本刊记者 蓝颖春
近年来,全球能源安全和气候变化问题日益突出,中国的煤、电、油、气、运紧张局面也反复出现,生态环保形势日趋严峻。以新能源和智能电网为标志的新一轮能源技术革命,正不断孕育发展,而电力在能源发展中的中心地位更加凸显。无论从电力与其他能源品种之间的关系看,还是从保障能源安全、优化能源结构、促进节能减排及和谐社会建设等方面来看,电力的作用都十分重要。就此,《地球》记者采访了国网能源研究院副总经济师白建华。
国家能源发展“十二五”规划指出,到2015年,我国水电装机将达到2.9亿千瓦,核电装机4000万千瓦,风电装机1亿千瓦和太阳能发电装机2100万千瓦。但近年来,清洁能源发电依然遭遇弃风、弃光、弃水等问题。白建华表示,应该借助各种利益相关方,收集丰富信息资源,从自然环境和运输体系方面考虑、形成科学统一的电力发展规划,以实现清洁能源在全国、各区域、各省范围内的协调配置。
“电力规划也是个市场,需要测算受端地区的用电市场空间。根据送、受端各省用电需求、电源结构和布局优化思路,优先安排水电、风电、太阳能、核电等清洁能源,并统筹输电走廊和路径,对送端各能源基地到受端各省市的电力进行优化,形成电力优化方案和电源结构优化调整方案,以此进行电力电量平衡分析。”
白建华认为,首先,要达到行业间的协调。就是以电力和电网为中心,把有关能源的不同行业,包括煤电及整个煤炭的开发、运输结合起来;把整个传统化石能源的发展和环境保护结合起来;把未来清洁能源和可再生能源发展,通过电网的传输和配置转成电以后应用。
其次,通过大能源观,把全国层面的电力规划和各个省级市层面的电力规划统筹起来。
最后,要把传统化石能源发展和新能源发展统筹起来。风电和太阳能的发展,对系统灵活调节提出了很大要求,这就要求煤电调峰以及调节频次经常调节。传统水电与火电调节的幅度和频度要求也大幅提高。这样在未来统筹发展中,在大能源观能源发展体系下,要把传统化石能源在新形势下面临的一些技术问题、经济问题、价格问题、市场问题、辅助服务问题等,都要统筹考虑好。
“还有就是要看到长远的未来,要把现实的一些发展和未来战略性发展展望得比较远一些,比如未来特高压能源怎么发展,各地能源怎么发展等等,都要统筹起来。把所有发展问题、运行问题、政策机制问题、市场问题都解决好。”
对于国家能源规划尤其是中长期能源规划,白建华表示,要看国家未来能源供应是什么情况。“十二五”规划纲要提出,建设山西(煤炭、风能)、鄂尔多斯盆地(煤炭、风能、太阳能)、内蒙古东部地区(煤炭、风能)、西南地区(水能)和新疆(煤炭、风能、太阳能)五大国家综合能源基地,提高能源就地转化水平,减少一次能源大规模长距离输送压力,发展特高压等大容量、高效率、远距离的现金输电技术,扩大西电东送规模。
我国五大国家综合能源基地加上核电、煤、二次电力,基本上符合了我们国家未来的能源需求。据白建华估计,水电、风电、太阳能发电、核电和生物质发电等清洁能源发电装机总规模,将从2013年的3.7亿千瓦增长到2020年的7.3亿千瓦,2050年的长远规划将达到30亿千瓦到60亿千瓦。但是他也认为,预计开发规模也还面临着很多不确定性,包括网络系统的配置、调峰和储能的技术是否成熟,都会对开发方案产生影响。
其中,太阳能发电的技术开发潜力接近30亿千瓦,重点在青海、新疆、甘肃和内蒙等地区建设并网光伏电站,在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。计划到2015年实现光伏发电规模2100万千瓦,其中大型光伏电站和分布式光伏各占1000万千瓦;到2020年计划达到5000万千瓦,其中分布式光伏规划发电量超过了大型光伏电站。2013年7月,国务院出台的关于促进光伏产业健康发展的若干意见中定下了更大的目标,到2015年总装机容量达到3500万千瓦以上。
陆上风能资源的潜在开发量约为25亿千瓦到30亿千瓦,而在当前技术条件下,水深条件为5~50米范围内的海上风能资源潜在开发量为4亿千瓦。到2015年,“三北”地区(东北、西北和华北)的风电规模达1亿千瓦,到2020年达到2亿千瓦,占全国规划总容量的80%,其中,需要跨区消纳的风电规模约9800万千瓦。
水电方面,中国十三大水电基地的理论蕴藏量达6.94亿千瓦,技术可开发电量为5.72亿千瓦。其中未来重点开发的包括西南地区的金沙江、大渡河、怒江、澜沧江等流域。
白建华认为,跨大区的电网是未来的格局和趋势。到2020年之前,要形成东部电网、西北电网、南方电网、和华北、华东电网这五大电网格局,其中华北电网、华中电网和华东电网为受端。到2050年,风电、太阳能以及水电将达到很大的规模,在西北、西藏和川渝地区实现多能互补的送端大系统,再配上一定的储能,满足当地需求之后送往中东部地区。
优化西部北部的水电、风电、太阳能和煤电基地向东中部地区外送流向和规模。经优化计算,到2020年,东中部12省市输入电力3.5亿千瓦,2011到2020年10年新增2.8亿千瓦的电力流,其中水电规模大约7400万千瓦,煤电和风电大概2.6亿千瓦。风电部分,除了“三北”地区消纳一部分以外,需要跨省跨区输送才能全部消纳,其中东北地区的跨省外输是3200万千瓦,华北地区接近3000万千瓦。
“进入开发之后,我们要争取做到弃风率要控制在5%以内,才能发挥效益。”白建华指出,到2030年前后,西藏水电将成为西电东送电力流接续点,风电电力流仍处于快速增长阶段,太阳能发电跨区输送需求逐步加大,2030年预计东中部受入电力流规模5亿千瓦左右。2030到2050年,风电、太阳能发电将成为电力流大规模增加的主要推动力,2050年预计东中部受入电力流规模为6到12亿千瓦。到2050年,将会形成大送端、大受端,多种能源融合,跨区的全国性的电网或是一个发展的整体格局。