“中国风电消纳和调峰的难题我在20年前就已经考虑过。”国家973计划风能项目首席科学家、江苏省宏观经济研究院院长顾卫东表示,“非并网风电是一个有效的解决方案。”
“非并网风电”是顾卫东的独创,就是指大规模风电的终端负荷不再是电网,也与蓄电池配套的小型独立运行供电系统不同,而是将风电直接输送到一些高载能的企业。
因为是搞社会科学出身,头顶首席科学家光环的顾卫东,似乎有些“非主流”;在风电上网呼声高涨的形势下,他承担的“大规模非并网风电”项目,难免显得“不入流”。
然而,“大规模非并网风电”项目,却是国家973计划能源领域第一个、也是唯一一个风能项目。2007年,在科技部的力撑下立项。
这个项目背后,是由3位院士、4个重点实验室、5家单位和68名学术骨干组成的强大阵容。
“我们的理论研究已经全部完成了,目前正在做跟风电结合的产业化试验。”顾为东告诉记者,“今年年底,我们将拿出一系列的示范工程实践成果。”
这意味着,如果“大规模非并网风电”项目获得产业化论证,此前,困扰我国风电行业的消纳与调峰难题,将迎刃而解。
就地消纳风电
《21世纪》:您提出了非并网风电,那它如何帮助风电行业实现产业化发展?
顾为东:非并网风电需要高载能产业把它直接的消耗掉,也就是过去说的高耗能产业。像电解铝等大量消耗能源的产业,直接把风能消耗掉,是大规模的、超大规模的风电利用。
比如,一个100万吨的电解铝厂就可以消纳470万千瓦的风电,都快赶上内蒙古2009年新增的风电装机容量了。而且,一吨电解铝要耗掉1.3-1.4万度电,一吨电解铝可以减排二氧化碳12吨,环境、社会和经济效益都很高。
此外,还有一个好处,我们国家为了限制高载能产品出口,在电解铝出口时征收15%的资源出口税。如果全部用风发电,这个钱可能就不需要交了。这样的项目建在西部地区,利用了他们的风电和矿产资源,还能把它们高效的变成国家建设迫切需要的能源产品。
《21世纪》:非并网风电项目就是针对消纳和调峰的难题提出的么?
顾为东:是的,而且我在20年前发表的论文就提到了目前风电行业会遇到的这些问题。
上网难是全世界都面临的问题,因为风能的特性就是波动性、不稳定性、间歇性,所以发出来的电也是波动的、不稳定的、间歇的。在没有水电和燃气发电进行调峰的情况下,风电在电网中所占的比例应该在10%以下,这样才能保证电网的平稳运行。
美国的电网中有26%是靠燃气发电,所以他消纳风电的能力比我们强多了。我们国家燃气发电,占电网装机容量的2.7%,由于天然气对我们国家比较珍贵,所以没有满发,期发的电量约占2%,它对风电调峰起不到什么作用。
此外,在风电资源丰富的西北地区,往往又不具备建设大规模水电站的条件,所以我们国家电网的调峰能力跟他们就差得比较远了。
《21世纪》:那么风电不稳定的问题,在非并网风电中能够得到解决么?
顾为东:我们课题组里有国家重点铝镁实验室,是全世界四大电解铝研究中心。经过了大量试验后,电解槽完全可以适应风电的波动,已经解决了这些问题,现在就等国家立项示范。
目前,理论上的研究都已经完成了。今年年底,我们就会拿出3-5个大规模非并网项目的示范工程。
风火打捆经济性不合理