【中國環(huán)保在線 新能源設備】隨著生態(tài)環(huán)境和氣候變化形勢日益嚴峻，以優(yōu)先發(fā)展可再生能源為特征的能源革命已成為必然趨勢。德國、美國等國家均提出到2050年可再生能源滿足80%以上電力需求的發(fā)展目標?？梢灶A見，風電、太陽能發(fā)電等新能源將逐漸由傳統(tǒng)意義的補充能源轉(zhuǎn)變?yōu)樘娲茉?、主力能源?br />　　　　“中國可再生能源利用規(guī)模”
　　
　　10月20日，中國國家能源局副局長劉琦在2014年綠色增長論壇開幕演講中表示，中國近年來大力發(fā)展的可再生能源收效明顯，“中國已成為可再生能源利用規(guī)模大的國家。”
　　
　　截至2014年上半年，中國水電裝機容量達到了2.9億千瓦，風電裝機容量達到了8300萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機容量達到了2200萬千瓦。其中，可再生能源發(fā)電裝機超過全部發(fā)電裝機的30%，可再生能源發(fā)電量超過全部發(fā)電電量的20%。
　　
　　當?shù)貢r間10月20日至21日，2014年綠色增長論壇在丹麥首都哥本哈根舉行。來自100多個國家的政界、商界及學術(shù)界人士參與了本屆論壇，共同探討綠色能源及可持續(xù)發(fā)展問題。
　　
　　劉琦稱，中國目前正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要階段，不僅發(fā)展經(jīng)濟、改善民生任務艱巨，而且資源和環(huán)境壓力十分突出。對此，中國已于2012年提出了大力推進“生態(tài)文明”建設的國家戰(zhàn)略，并要求將其融入經(jīng)濟和社會建設的各方面和全過程，推動生產(chǎn)方式和生活方式的根本性變革。
　　
　　劉琦同時介紹，已頒布的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020）》強調(diào)通過改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化城市布局、創(chuàng)新理念規(guī)劃等，推動綠色、智慧、人文等新型城市建設，提高城市的可持續(xù)發(fā)展能力。
　　
　　“中國剛公布的《應對氣候變化發(fā)展規(guī)劃（2014-2020）》，明確了調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源供應、提高能源效率、增加森林碳匯等有效控制溫室氣體排放的實施路徑，確保實現(xiàn)2020年碳排放強度比2005年下降40%-45%的目標。”劉琦說。
　　
　　劉琦指出，為改善能源結(jié)構(gòu)、應對氣候變化、減少環(huán)境污染，中國提出將從三個方面加快推動能源消費和生產(chǎn)革命：一是要控制能源消費總量、抑制化石能源消費；二是制定了單位GDP能耗年度降低目標，提高能源利用效率；三是加快能源轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)由化石能源向非化石能源的轉(zhuǎn)變，提出到2020年，非化石能源在能源消費中的比重達到15%的目標。
　　
　　劉琦同時表示，中國近年來大力發(fā)展的可再生能源也收效明顯。截至2014年上半年，中國水電裝機容量達到了2.9億千瓦，風電裝機容量達到了8300萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機容量達到了2200萬千瓦。其中，可再生能源發(fā)電裝機超過全部發(fā)電裝機的30%，可再生能源發(fā)電量超過全部發(fā)電電量的20%。“中國已成為可再生能源利用規(guī)模大的國家。”
　　
　　為促進可再生能源的發(fā)展，劉琦談道，“中國還將采取更加積極的政策和措施。一是認真做好2050年可再生能源發(fā)展路線圖的研究，為制定中長期能源轉(zhuǎn)型發(fā)展目標提供支撐；二是開展大型可再生能源基地和遠距離輸電線路建設，為大規(guī)模開發(fā)和配置可再生能源打下基礎。三是加快推進新能源示范城市、綠色能源示范縣及新能源微電網(wǎng)等示范項目建設，推動在終端用能環(huán)節(jié)替代化石能源消費。”。
　　
　　2050年可再生能源發(fā)展路線圖正在制定
　　
　　與此同時，劉琦還在會上透露，為了加快推進可再生能源的發(fā)展，到2050年我國可再生能源發(fā)展路線圖研究正在進行當中，為制定中長期能源轉(zhuǎn)型發(fā)展目標提供支撐。
　　
　　參與路線圖制定的一位發(fā)改委能源研究所人士表示，該路線圖有望今年年底完成并公布，并且對可再生能源的利用目標設定了一個比較高的比例。
　　
　　劉琦表示，中國把大力開發(fā)和利用可再生能源作為能源發(fā)展的重要任務，已經(jīng)成為可再生能源利用規(guī)模大的國家。到2014年上半年，國內(nèi)水電裝機容量達到了2.9億千瓦，風電裝機容量達到了8300萬千瓦，太陽能發(fā)電裝機容量達到2200萬千瓦，可再生能源裝機超過全部發(fā)電裝機的30%，可再生能源發(fā)電量超過國內(nèi)全部發(fā)電電量的20%。
　　
　　雖然中國的風電裝機規(guī)模達到世界，但一些地區(qū)風電企業(yè)仍存在棄風限電、盈利狀況不佳的困境，以東北地區(qū)的問題為顯著。據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計，截至今年6月末，全國并網(wǎng)風電發(fā)電量785億千瓦時，風電設備平均利用小時986小時，比上年同期降低114小時。而可再生能源發(fā)展路線圖則試圖從規(guī)劃和審批層面提出有關(guān)可再生能源線路建議和目標。
　　
　　除了正在制定當中的路線圖之外，劉琦表示，還將采取更為積極的政策和措施推動可再生能源發(fā)展，包括開展大型可再生能源基地和遠距離輸電線路建設，為大規(guī)模開發(fā)和配置可再生能源資源打下基礎；加快推進新能源示范城市、綠色能源示范縣、新能源微電網(wǎng)等示范項目建設，推動在終端用戶環(huán)節(jié)替代化石能源消費。
　　
　　劉琦續(xù)指，為改善能源結(jié)構(gòu)，應對氣候變化和減少環(huán)境污染，中國提出將加快推動能源消費和生產(chǎn)革命的目標。“一是要控制能源消費總量，抑制化石能源消費；二是制定了單位GDP能耗降低目標，提高能源利用效率；三是加快能源轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)由化石能源向非化石能源的轉(zhuǎn)變，提出到2020年化石能源在能源消費的比例達到15%的目標。”
　　
　　推動能源革命
　　
　　目前，我國能源結(jié)構(gòu)中化石能源比重偏高，同時化石能源開發(fā)需要消耗大量的水資源，而我國人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4，在西部煤炭富集的地區(qū)水資源尤其匱乏。環(huán)境資源條件決定了我國大規(guī)模開發(fā)化石能源不具有可持續(xù)性。大力發(fā)展新能源和可再生能源將是推動我國能源生產(chǎn)和消費革命、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、構(gòu)建安全經(jīng)濟清潔現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系必須長期堅持的能源發(fā)展戰(zhàn)略之一。
　　
　　風電、光伏等新能源運行特性迥異于常規(guī)的水、火電。大規(guī)模的新能源接入必然會對電力系統(tǒng)的規(guī)劃方法、運行方式產(chǎn)生根本影響。為適應能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，需要改變規(guī)劃理念和方法。
　　
　　首先，大規(guī)模新能源具備滿足部分電力基荷運行條件。
　　
　　傳統(tǒng)概念中風電、光伏等新能源屬于“間歇性能源”，即存在發(fā)電出力接近零的可能性。然而對于大規(guī)模的風電場群，用“間歇性”來描述其出力特性并不準確。
　　
　　隨著風電場群集聚規(guī)模的增大，風電功率的波動特性呈現(xiàn)較明顯的平緩特性。風電場之間相隔距離越大，風電出力特性的關(guān)聯(lián)度越低。隨著風電場增多，地域分布變廣，氣象條件變化在地域分布上的多樣性、不同步使得風電場之間的出力具有自然的互補性。風電裝機規(guī)模越大，風電場群的總體出力極大或極小的概率越低。同時，光伏與風電的出力特性也具有一定的互補性。如果大規(guī)模的風、光等新能源作為一個整體來看，其所發(fā)電力在電力供應中將占據(jù)相當一部分的基荷，其容量替代效應是不可忽略的。
　　
　　英國牛津大學學者根據(jù)英格蘭和威爾士境內(nèi)66個測風點1970年-2003年的測風數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，超過90%的地區(qū)風速同時小于風機切入風速（4m/s）的概率折算為時間每年不到1小時。美國斯坦福大學學者分析了美國中西部19個測風點歷史風速得出，1個、7個和19個風電場聯(lián)合運行的總體保證出力系數(shù)分別為0%、4%和11%。并且若考慮風機在風速偏小月份檢修，其余正常運行月份的保證出力系數(shù)能達到15%。理論上，出力特性相關(guān)度低的風電、太陽能發(fā)電等新能源裝機越多，其整體的保證出力系數(shù)越高。
　　
　　其次，新能源應合理參與電力平衡，替代常規(guī)能源。
　　
　　我國現(xiàn)行的電力規(guī)劃體系以煤電、水電為基礎，而風電、光伏等新能源往往只參加電量平衡而不參加電力平衡（或參加平衡容量可忽略），即不考慮新能源在保障電力負荷供應中的容量貢獻。
　　
　　如此，無論新能源發(fā)展規(guī)模如何，都不會影響常規(guī)電源的規(guī)劃建設空間。而不考慮新能源的容量貢獻，將造成系統(tǒng)實際備用率偏高，常規(guī)電源投資浪費。由于只參與電量平衡，新能源裝機越多，發(fā)電裝機總體利用小時數(shù)越低，造成新能源和常規(guī)電源的經(jīng)濟效益都受到影響。
　　
　　風電、光伏存在負荷高峰時刻出力接近零的可能性，而火電機組同樣具有高峰負荷時段強迫（非計劃）停運的概率（根據(jù)1995年-2011年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國60萬千瓦及以上火電機組平均強迫停運率3.05%），停運時間往往持續(xù)數(shù)周，而且機組也有計劃檢修停運要求，因此不能認為火電就是100%穩(wěn)定出力的電源。事實上，電力系統(tǒng)預留的旋轉(zhuǎn)備用已考慮了火電的強迫停運率。
　　
　　美國研究機構(gòu)按可再生能源滿足80%以上的電力需求規(guī)劃目標進行仿真研究，表明風電、光伏等新能源滿足部分電力負荷容量需求是安全可靠的。
　　
　　為切實推進能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，應結(jié)合我國新能源資源特點進一步開展深入研究，合理確定其在電力平衡中的容量貢獻。
　　
　　此外，統(tǒng)籌新能源規(guī)劃與常規(guī)能源、電網(wǎng)規(guī)劃，優(yōu)化能源系統(tǒng)。
　　
　　從供應可靠性、環(huán)境友好性、經(jīng)濟性和靈活調(diào)節(jié)能力等方面看，每一個能源品種都有優(yōu)缺點，不存在各方面都優(yōu)的能源品種。而優(yōu)的能源系統(tǒng)構(gòu)成必然要求各能源品種的科學配比和合理的布局，各類電源優(yōu)勢互補，從而達到安全、經(jīng)濟、環(huán)保。
　　
　　電網(wǎng)的規(guī)劃建設是新能源電力消納和參與電力供需平衡的基礎。例如，德國在制定可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略之初就非常重視風電等新能源與電網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃，終使集中在北部的風電和集中在南部的光伏電站能夠出力互補，并將電力順利輸送到國內(nèi)負荷中心及周邊國家。
　　
　　能源規(guī)劃應考慮技術(shù)發(fā)展和技術(shù)進步，充分考慮新能源未來在能源體系中地位和作用。隨著風機、光伏電池制造成本的逐步降低，以及化石能源資源環(huán)境稅費政策的進一步制定完善，未來風電、光伏很有可能在無補貼時發(fā)電成本低于化石能源。新能源將成為能源結(jié)構(gòu)中兼具環(huán)保優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢的重要組成部分。同時，低風速風機和海上風電技術(shù)的發(fā)展將使得資源條件不再成為負荷中心附近布局風電的制約因素。
　　
　　一言以蔽之，新能源的大規(guī)模發(fā)展將成為我國能源生產(chǎn)和消費革命的重要內(nèi)容。新能源的發(fā)展需要從戰(zhàn)略層面上形成統(tǒng)一的認識，從規(guī)劃方法上實現(xiàn)革新，從運行機制上進行完善，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)上加快創(chuàng)新，結(jié)合我國資源稟賦和發(fā)展現(xiàn)狀，開辟出我國持續(xù)健康發(fā)展的能源道路，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供堅實保障。