三、发展大规模非并网风电,实现风电与重化工产业的优势契合
大规模非并网风电技术是将大规模风电直接用于高耗能终端用户,省去风电并网环节,从而为大规模利用风电提供了多元化发展途径。风电非并网的优势体现在:一是直流供电,回避风电上网电压差、相位差、频率差难以控制等问题,也避免风电并网对电网系统的影响;二是突破终端负荷使用风电的局限,提高大规模风电在非并网风电系统中的供电比重;三是提高风能利用效率,简化风机结构和风电并网运行时所需大量辅助设备,大幅度降低风电场的制造成本和风电价格,风机制造成本可下降25-35%,发电量增加10-15%。
根据顾教授的研究和实验,大规模非并网风电主要适用于以下两种情形:一种情形是某产业在工业生产过程中耗电量大,并且能够适应非并网风电波动性和随机性特征,即非并网风电随机波动只影响产品产量,但不影响产品质量;第二种情形是对非并网风电进行能量储备和物质交换的产业。具体可以应用在以下几个产业链。
一是盐化工产业链。氯碱工业耗电量很大,是国内仅次于电解铝的用电大户。若在非并网风电场周边建设大型氯碱基地,可将电解过程中产生的烧碱用于化纤、造纸等产业,为其提供大量质优、价廉的氯碱化工原料;利用氯气来发展环氧丙烷、环氧氯丙烷类等耗氯的高附加值产品,并逐步发展其下游产品和行业;利用氢气发展燃料电池等产业。在此基础上可以形成非并网风电→烧碱→化纤和造纸;非并网风电→氯产品→PVC;非并网风电→氢氧电池等系列产业链。
二是金属冶炼及加工产业链。铜、铝、锌等金属是我国重要战略物资,但电解铝、电解铜、电解锌是高耗能行业。如果将非并网风电与电解铝等有色金属冶炼及金属和非金属产品的精深加工等高耗能产业相结合,可形成风电→有色金属冶炼及精深加工产业链。同时形成以铝为龙头的有色金属产业体系,培育开发一批技术含量高的铜、铅等精深加工产品,最终形成最具价格和质量竞争优势的有色金属产业高地。
三是煤化工产业链。将非并网风电与煤化工产业相结合,利用风电和煤相结合生产甲醇,煤中碳元素基本都进入甲醇产品加以利用;在煤耗不变的前提下,甲醇产量可增加一倍; CO2单位排放量减少92%以上,使绿色煤化工成为可能;单位耗水量减少40%,这对干旱的富煤、多风、缺水地区的意义尤为重要;以此为基础可形成风电→新型煤化工→新型燃料、合成纤维、合成蛋白、甲醛生产的产业链。
从上述分析可以看来,大规模非并网发电技术适应的产业链都是自治区的优势特色产业。据专家介绍,目前大规模非并网风电技术应用于电解铝、煤化工、海水淡化等工业化实验均已取得成功,进入大规模推广阶段。因此,在自治区推广大规模非并网风电技术,通过应用绿色能源,既可促进重化业发展,又可创造强大的风电需求,从而实现风能资源和重化工产业发展两大优势的有机结合,促进自治区经济新起点上实现新跨越。同时还可以大大减轻自治区节能减排工作的压力。据测算,与火电相比,每发1亿度风电可节约标煤约10万吨,减排二氧化碳约11万吨,减排二氧化硫约500吨,从而有利于自治区实现可持续发展。