李彦普,周建强
(1.黄河科技学院商学院,河南郑州450003;2.郑州电力高等专科学校动力工程系,河南郑州450000)
能源互联网构建视角下河南可再生能源产业发展对策研究
李彦普1,周建强2
(1.黄河科技学院商学院,河南郑州450003;2.郑州电力高等专科学校动力工程系,河南郑州450000)
地球上太阳能、风能等可再生能源具有波动性、随机性、难以存储和运输、转化效率低等缺陷,给可再生能源利用带来了巨大挑战,能源互联网的提出为可再生能源大规模利用提供了愿景。各地可再生能源资源禀赋各异,结合区域状况的可再生能源发展研究更具参考价值。首先探讨了能源互联网的内涵,分析了能源互联网构建为河南可再生能源产业发展带来的机遇,最后提出河南可再生能源产业发展对策。
能源互联网;可再生能源产业;大规模利用;产业结构改革
2012年,美国经济学家杰里米·里夫金提出了“第三次工业革命”,首次向人们展示了能源互联网的愿景,给各国大规模利用可再生能源指明方向。2015年9月,国家主席习近平在联合国发展峰会上,提出“中国倡议构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色的方式满足全球电力需求”,构建全球能源互联网上升为国家战略。结合河南区域特点,探讨河南可再生能源产业融入能源互联网的对策,对于推动河南可再生能源产业发展具有重要意义。
杰里米·里夫金描述了能源互联网的特征:“以可再生能源为主要一次能源;支持超大规模分布式发电系统与分布式储能系统接入;基于互联网技术实现广域能源共享;支持交通系统的电气化”[1]。国家电网前董事长刘振亚创新性提出“全球能源互联网”的解决方案,即“‘能源生产上以可再生能源替代化石能源、能源消费上以电能替代化石能源(两大替代)’解决能源短缺问题,通过特高压电网实现清洁能源的全球配置,以泛在智能电网控制和引导电能的存储和消费,平抑可再生能源的波动性和随机性问题。”[2]能源互联网将是以能源互联互通为导向,以清洁能源替代为目标,以坚强智能电网为支撑,融合智能电网、智能通信、智能交通等各子系统,协调能源生产端和消费端实时对接的新型绿色能源体系。未来成熟的能源互联网应具备以下特征:绿色化、智能化、电能替代。
河南是农业大省,生物质资源丰富,风能、太阳能发展前景良好。然而可再生能源发电的间歇性、波动性特点,若大规模接入电网,将给当地电网的安全运行和稳定带来严重威胁。传统电网架构中,能量单向流动,储能环节薄弱,负荷调节手段单一,不适合波动性较大的可再生能源大规模接入。能源互联网将实现可再生能源,尤其是分布式可再生能源的大规模利用和共享,通过更好地利用广域内分布式电源的时空互补性以及储能设备与需求侧可控资源之间的系统调节潜力,做到“横向源—源互补,纵向‘源—网—荷—储’协调控制”,从而平抑分布式可再生能源间歇特性对局部电网的冲击[3]。能源互联网系统下将大幅降低弃风弃光现象。
由于风能、太阳能难以存储和运输,必须转化为电能才能实现远距离配置,这决定了电网在能源互联网中的核心基础地位。河南位于中国中部,是新亚欧大陆桥和“一带一路”建设的重要支点。河南电网位于华中、华北、西北联网枢纽位置,我国首条“晋城-南阳-荆门”交流1 000 kV特高压纵贯全省,世界输送容量最大的直流工程哈密-郑州±800 kV特高压直流工程终点落户河南。目前河南500 kV“两纵四横”的梯形主网架已基本形成,电网整体供电能力已由2010年的4 000万kW提高到6 000万kW[4]。河南的区位优势决定河南电网处在我国乃至亚洲能源互联网的关键位置,河南电网已有发展基础将为河南把握能源互联网机遇,促进可再生能源发电消纳提供坚强支撑。
当前河南能源产业结构不合理,能源供应方式较为单一,煤炭产业占总能源产业供给比重过高,在一次能源消费中的比重较大,带来了较大的环境压力。2015年河南煤炭消费量占能源消费总量的76%左右,比全国平均水平高10%,一次能源消费中非化石能源占比5.8%,比全国平均水平低6.2%[5]。虽然近年来河南可再生能源产业的开发和利用初见成效,但整体上利用率不高。能源互联网建设将提高可再生能源发电设备利用率,推动可再生能源发电的技术进步,降低发电成本,提高与传统化石能源的市场竞争力,优化河南能源产业结构。另外,生物质能是可再生能源中唯一可大规模存储和运输的可再生能源,开发利用受地理位置约束较小,可作为未来能源互联网中的调峰电源。河南是中国的粮食生产大省,能源互联网建设将为充分利用河南丰富的生物质资源提供机遇。
2014年12月,河南省委第九届委员会第八次会议通过《河南省全面建成小康社会加快现代化建设战略纲要》,明确要“积极引入省外清洁能源、谋划建设电力入豫新通道,打造全国电力联网枢纽,构建智能互动、绿色低碳的能源互联网”;2015年河南省出台《河南省“互联网+”行动实施方案》,推动“互联网+”智慧能源,加快构建全球能源互联网。河南地方政府应抓住能源互联网发展契机,借鉴上海、浙江等地已出台专项可再生能源“十三五”规划的作法,整合资源,统筹谋划。对太阳能、风能、生物质能发电,以及储能、智能电网、电能替代,做出全局性协调规划,扭转以往各自推进、重复建设的局面,提高综合利用效率。提高可再生能源规划的科学性,注重规划与河南本地经济发展、分布式可再生能源消纳、电网发展之间的协调,以适应可再生能源大规模发展的客观需要。可再生能源规划应有计划、有步骤推进,既要保证河南可再生能源利用项目的建设速度,又要保证区域电网安全,确保可再生能源发电项目顺利并网,减少可能出现的弃风、弃光现象。
地方政府应提升宏观调控能力,加大资源整合力度,协调和组织相关部门力量,对河南可再生能源资源全面普查。河南地形复杂,地势西高东低、北坦南凹,北、西、南三面有太行山、伏牛山、桐柏山、大别山四大山脉环绕,间有陷落盆地,中部和东部为辽阔的黄淮海冲积大平原。地形特征造就了各地区的气候差异,生物质资源品种多样,区域风速差值较大,对可再生能源资源勘察和计算难度较高。因此,应按照风电场、光伏发电站建设前期勘测的标准,科学测量不同地区的风能、太阳能资源;根据河南省农业发展规划,对可用于发电的生物质资源做出详细评估,提高勘察的科学性和准确度。按照科学的评估办法,对评估数据和结果编撰成册,为可再生能源规划、能源互联网建设,以及可再生能源发电企业投资建设提供参考依据,降低项目投资风险。
充分发挥河南农业大省生物质能源资源丰富的优势,合理利用生物质能,提高河南可再生能源利用比例,也可增加农民收入,减少秸秆焚烧带来的环境污染问题。结合河南电网在未来全国能源互联网中的区位优势,重点发展具有调峰作用的生物质发电产业。河南位于中部地区,夏热冬冷,冬季对于集中供暖需求较大,可优先规划生物质热电联产项目。积极探索生物质资源收储体系,减少生物质发电由于原料不确定性带来的风险。河南大部分是农业用地,荒山滩涂较少,供开发集中式太阳能发电项目的地方较少,应结合能源互联网的建设,以“互联网+”智慧能源示范项目为引领,以可再生能源建筑、光伏大棚、光伏扶贫工程为主体,重点推进太阳能分布式利用方式。
当前,虽然国家对于可再生能源发展的支持措施和扶持力度不断加大,但地方上对于可再生能源政策的具体落实仍不到位,缺乏针对地方的激励政策和可操作性办法。可再生能源产业处于成长期,资金需求量巨大,亟待拓宽融资渠道,创新各种投融资方式。构建能源互联网将有效推动能源改革,促使地方政府加大政策保障力度,逐步实施“清洁替代、电能替代”。
首先应简化可再生能源电价附加的征收和补贴申报流程,加快审批和拨付速度,提高可再生能源电价补贴所涉及部门的行政管理效率。其次,设立可再生能源发展专项资金,对于可再生能源发电项目设立奖励标准,给予适当的奖励。如2016年《上海市可再生能源和新能源发展专项资金扶持办法》明确,对于风电、光伏项目,根据实际发电量对项目投资主体给予奖励,光伏电站:0.3元/kW·h,分布式光伏的工、商业用户为0.25元/kW·h,学校用户为0.55元/kW·h,奖励时间为5年。再次,加大差别电价和惩罚性电价政策实施力度,对于再生能源发电企业进行适当的税费减免。保证新能源和可再生能源机组能发尽发,加大对清洁环保机组的倾斜力度。落实国家支持节能节水、资源综合利用等减免税优惠政策。最后,拓宽融资渠道,对符合河南省可再生能源发展方向和战略重点的优质项目和优质企业实行利息补贴、政府担保或担保费用补贴。依托中小企业融资担保体系,通过行业融合、政银合作和机制创新,降低可再生能源项目融资信用风险和贷款成本。
可再生能源产业融入能源互联网,人才是关键。河南是人力资源大省,但缺乏一流大学,高端人才比较匮乏,难以吸引国内甚至世界一流人才来河南工作。同时,可再生能源管理、智能电网管理以及一线技能人才也非常缺乏,大部分风电、太阳能发电从业人员都是从传统火力发电转行而来。当前,河南中原经济区、郑洛新国家自主创新示范区、郑州国家级中心城市等多个国家级战略的战略效应叠加,为河南引进人才提供了良好氛围。河南应抓住机遇,采用“引进来”和自己培养相结合的方式,积极引进可再生能源和能源互联网领域的高层次人才,组建学术带头人队伍,利用研究院、高校和重点实验室培养人才。引导高校设置可再生能源、风电、光伏发电、生物质能发电等专业,开设能源互联网课程,培养不同层次管理人才和大量一线技能人才。开展“产学研”相结合的模式,加强企业与高等院校、科研机构的联系,确立科研攻关长效机制,加大研发投入,通过技术进步,有效降低生产成本。政府部门应加大对可再生能源发电和能源互联网核心技术的研发支持力度,增加对重大研发项目的资金投入,促进电力企业、可再生能源企业、科研院所的横向联合,提高整体研发水平,解决河南可再生能源发电产业的技术瓶颈问题,提高智能电网消纳大规模可再生能源发电的能力。
能源互联网构建为河南可再生能源产业发展带来良好机遇。河南生物质资源丰富,电网区位优势明显,当前应结合能源互联网建设积极谋划可再生能源产业发展,科学规划布局,全面勘测可再生能源资源,重点推进优势项目,加大扶持力度,培养可再生能源产业发展所需新型人才,促进可再生能源大规模利用并顺利融入能源互联网。
[1]杰里米·里夫金.第三次工业革命[M].张本伟,孙毅宁,译.北京:中信出版社,2012.
[2] 刘振亚.全球能源互联网[M].北京:中国电力出版社,2015.
[3] 马钊,周孝信,尚宇炜,等.能源互联网概念、关键技术及发展模式探索[J].电网技术,2015(11):3 014-3 022.
[4]张景超.全球能源互联网建设给河南电网发展带来新机遇[J].河南电力,2016(6):3.
[5] 河南省人民政府办公厅.河南省“十三五”能源发展规划[EB/OL].http://www.henan.gov.cn/,2017-01-04.
Research on the development of renewable energy industry in Henan under the perspective of energy internet
LI Yanpu1,ZHOU Jianqiang2
(1.Business School,Huanghe S&T University,Zhengzhou 450003,China;2.Power Engineering Department,Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000,China)
Renewable energy sources such as solar energy and wind energy on earth is difficult to storage and transport with defects of volatility,randomness and low conversion efficiency,which brought huge challenge for use of renewable energy.The Energy Internet provides a vision for large-scale renewable energy utilization.For different natural endowment of renewable energy resources,the research on renewable energy development combining with the condition of regional renewable energy resource will be more valuable.Firstly this paper discussed the connotation of Energy Internet.Secondly it analyzed opportunities of renewable energy industry development which brought by the Energy Internet.Finally the countermeasures were put forward on the renewable energy industry development in Henan.
energy Internet;renewable energy industry;large-scale utilization;industry structure reform
F303.4
A
1674-0912(2017)10-0015-03
河南省科技厅软科学研究项目(172400410534);河南省教育厅人文社会科学研究项目(2015-QN-213);黄河科技学院经济学品牌专业建设重点研究项目(2016-06)
李彦普(1977-),女,河南西峡人,硕士,副教授,研究方向:区域能源经济。
2017-08-05)