中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:眾所周知,近年來(lái),我國(guó)為節(jié)能減排做出了巨大努力。“上大壓小”,20年來(lái)關(guān)停小火電8100多萬(wàn)千瓦;潛心鉆研,單臺(tái)火電機(jī)組從幾萬(wàn)千瓦級(jí)飆升到百萬(wàn)千瓦級(jí);大力發(fā)展風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源,6年來(lái)風(fēng)電裝機(jī)躍居世界第一。
然而,眼下,節(jié)能減排卻面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn):60萬(wàn)到100萬(wàn)千瓦級(jí)大容量、高參數(shù)的超臨界、超超臨界火電機(jī)組在用電低谷時(shí),不得不壓負(fù)荷到50%亞臨界運(yùn)行,低碳機(jī)組高碳運(yùn)行,致使煤耗陡然升高;剛剛蓬勃興起的風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源,由于缺少調(diào)節(jié)波動(dòng)性的電源而不得不限制發(fā)電。種種節(jié)能減排措施的功效正在大打折扣,面對(duì)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),一批電力界的老專家們坐不住了,發(fā)出了他們的聲音。
缺少調(diào)峰電源,節(jié)能減排打折
原東北電網(wǎng)調(diào)度局副總工黃英矩、原東北電網(wǎng)副總工郭象容、原東北電網(wǎng)副總工蔣建民、原電力部生產(chǎn)司教授級(jí)高工蒙定中聯(lián)合致信《中國(guó)能源報(bào)》稱:“高碳機(jī)組低碳運(yùn)行、風(fēng)電限發(fā)等削弱節(jié)能減排效果的原因是,在我國(guó)的電源結(jié)構(gòu)中,嚴(yán)重缺少調(diào)峰電源。這個(gè)矛盾甚至已經(jīng)上升為我國(guó)電力領(lǐng)域的主要矛盾。”
何為調(diào)峰電源或者說(shuō)峰荷電源?電源結(jié)構(gòu)包括三個(gè)方面,即基荷、腰荷、峰荷?;呻娫匆话氵B續(xù)運(yùn)行,不應(yīng)也不能每天開停機(jī),如城鎮(zhèn)熱電、徑流水電等;腰荷電源為20萬(wàn)千瓦及以上連續(xù)運(yùn)行的火電機(jī)組,受技術(shù)限制日內(nèi)不能開停調(diào)峰,出力可在機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)變化,調(diào)峰率為20%~25%,宜作輔助調(diào)峰;峰荷電源指根據(jù)用電量變化,隨時(shí)開停的電源,如抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電甚至小火電等。
目前,我國(guó)用電峰谷差達(dá)到40%-50%,也就是說(shuō),應(yīng)該至少有20%-30%的電源充當(dāng)調(diào)峰電源,隨時(shí)開停機(jī),以快速響應(yīng)用電量的變化。而我國(guó)調(diào)峰電源奇缺,以抽水蓄能為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)所占比例不足2%,發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視抽水蓄能建設(shè),其裝機(jī)比重較高,其中奧地利16%,瑞士12%,意大利11%。日本經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期,抽水蓄能建設(shè)規(guī)模始終按電源結(jié)構(gòu)最優(yōu)原則確定,1980年占總裝機(jī)8.01%,1990年占9.03%,1999年占9.4%。且認(rèn)為應(yīng)始終保持10%-15%的最優(yōu)比重,并由政策規(guī)定不必逐個(gè)將其上網(wǎng)電價(jià)待財(cái)務(wù)評(píng)價(jià),而由九大電力公司統(tǒng)一還貸。
黃英矩說(shuō):“如果缺乏調(diào)峰電源,以節(jié)能減排著稱的百萬(wàn)千瓦級(jí)的大火電機(jī)組在用電低谷時(shí),發(fā)了電也用不了,而只能降到50%運(yùn)行;風(fēng)電等新能源發(fā)電的波動(dòng)性大,目前用大火電機(jī)組調(diào)節(jié),隨風(fēng)電出力變化而變化,勢(shì)必降低運(yùn)行效率,節(jié)能減排效果被抵消。”
蒙定中為《中國(guó)能源報(bào)》記者解釋了我國(guó)目前這種窘狀的原因:“一方面,政府主管部門和企業(yè)對(duì)于調(diào)峰電源的作用不夠重視;另外,我國(guó)多年來(lái)執(zhí)行‘上大壓小’政策,關(guān)停了近億千瓦的小火電,這些小火電原先很多是作為調(diào)峰電源存在的,現(xiàn)在沒(méi)了,又沒(méi)有相應(yīng)補(bǔ)充建設(shè),積累20年下來(lái),致使目前嚴(yán)重缺乏調(diào)峰電源。”
抽水蓄能潛力巨大
據(jù)了解,適用于調(diào)峰的電源有抽水蓄能、小火電、燃?xì)獍l(fā)電,我國(guó)由于實(shí)施‘上大壓小’政策,小火電所剩無(wú)幾,并且還將繼續(xù)減少。燃?xì)獍l(fā)電調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快,但我國(guó)燃?xì)夤┎粦?yīng)求,價(jià)格較高。而抽水蓄能技術(shù)成熟、可用于建設(shè)的場(chǎng)址較多,且尚未充分開發(fā),大有潛力。
原華中電網(wǎng)總工張育英表示:“上世紀(jì)80年代,我對(duì)華中幾個(gè)水電站擴(kuò)建抽水蓄能機(jī)組作過(guò)調(diào)查。其中,三峽大壩右岸高山上有個(gè)白龍?zhí)?,四面環(huán)山,對(duì)長(zhǎng)江有個(gè)缺口,潭的直徑有2-3公里,水頭高達(dá)450公尺(三峽正常高水位海拔高175米,下庫(kù)海拔60米)。另外,在武漢下游100多公里白蓮河水電站右岸的山上也找到一個(gè)抽水蓄能站址。我退休后,湖北已在那里建成了,以后由國(guó)網(wǎng)公司收管。一般水電站兩側(cè)都有高山,其中許多可擴(kuò)建抽水蓄能電站。”他建議:建數(shù)百萬(wàn)千瓦抽水蓄能電站作武漢的調(diào)峰電源,或建一批抽水泵,數(shù)百萬(wàn)千瓦,抽下庫(kù)水回流三峽大庫(kù),使水再循環(huán)發(fā)電,如三峽附近有風(fēng)電,以風(fēng)抽下庫(kù)水回三峽大庫(kù),則更妙,遇枯水期,則作用更大。列入工程則需初可研開始。此方案對(duì)受端各大電網(wǎng)都適用。
不過(guò),業(yè)內(nèi)有人提出抽水蓄能是用4度電換3度電,不劃算。對(duì)此,前國(guó)家能源局局長(zhǎng)張國(guó)寶對(duì)本報(bào)記者表示:“4度換3度表面浪費(fèi)了1度電,但調(diào)節(jié)峰谷差用的電和一般發(fā)電性質(zhì)不同;況且,對(duì)風(fēng)電來(lái)說(shuō),大多在用電低谷棄風(fēng)時(shí)發(fā)的電,不發(fā)也是浪費(fèi)。”
風(fēng)、蓄配合是解決之道
目前,針對(duì)我國(guó)由于缺乏調(diào)峰電源影響節(jié)能減排效果的現(xiàn)狀,幾位專家提出了這樣的解決方案:
首先,在我國(guó)東中部和沿海地區(qū),優(yōu)先大力發(fā)展風(fēng)電,配套建設(shè)抽水蓄能,形成風(fēng)抽水電為主的調(diào)峰電源,再選建一批燃?xì)獍l(fā)電,可利用城市附近關(guān)停的10~20萬(wàn)千瓦機(jī)組的基礎(chǔ),投資少,見(jiàn)效快,加上常規(guī)水電調(diào)峰10%,使峰荷電源不少于總電源35%,達(dá)到大幅度降低煤電裝機(jī)比重目的。
其次,風(fēng)電開發(fā)以大中小結(jié)合為佳,一是各網(wǎng)省區(qū)分散開發(fā),就近上網(wǎng);二是規(guī)模百萬(wàn)、千萬(wàn)千瓦級(jí)開發(fā),關(guān)鍵需解決風(fēng)電并網(wǎng)和蓄能問(wèn)題,將大風(fēng)電盡量利用各水電線路送出,再在受端大城市附近建風(fēng)抽蓄水電站(利用棄風(fēng)),互相推動(dòng),互為補(bǔ)償。