特高壓輸電對我國可再生能源發(fā)展不可或缺

　　中國的特高壓遠(yuǎn)距離輸電滯后于可再生能源的發(fā)展。為了避免更多的清潔能源發(fā)電被浪費(fèi)，中國應(yīng)吸取德國的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，迅速開始大規(guī)模地建設(shè)遠(yuǎn)距離特高壓輸電網(wǎng)。



　　在中國，可再生能源發(fā)展正迎來前所未有的機(jī)遇。由于氣候保護(hù)導(dǎo)致二氧化碳減排的國際壓力，燃煤發(fā)電必須退出發(fā)電主力的舞臺，把位置讓給可再生能源。

　　可再生能源資源最豐富的兩大形式是風(fēng)力和太陽能，中國可供經(jīng)濟(jì)開發(fā)的風(fēng)力和太陽能加起來，是現(xiàn)在電力需求量的幾十倍，從能源資源上講，應(yīng)無任何顧慮。從成本上來看，預(yù)計(jì)到2020年左右，中國的風(fēng)力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電成本會低于燃煤發(fā)電，在2030年之前還會低于核電。因此，成本將很快不是障礙。2050年中國的電力主要產(chǎn)自風(fēng)力和太陽能，已沒有懸念。

　　德國的風(fēng)光發(fā)電量已經(jīng)超過了總發(fā)電量的15%，每年還在以幾百萬千瓦的速率增長，預(yù)計(jì)到2050年將成為德國的主力電源。作為全球可再生能源發(fā)電發(fā)展最快的國家，德國的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)值得后來者借鑒。

　　盡管德國是一個(gè)南北只有800多公里長、東西只有600多公里寬的國家，但德國上下仍在抱怨特高壓線路的規(guī)劃建設(shè)落后于風(fēng)光電的發(fā)展，擔(dān)心由于特高壓輸電線路投入運(yùn)行滯后將造成巨大棄風(fēng)損失。目前，德國正在啟動能源轉(zhuǎn)型2.0版，關(guān)鍵任務(wù)就是解決大規(guī)模風(fēng)光電并網(wǎng)帶來的輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)能力不足及電力供應(yīng)不穩(wěn)定的問題。加速規(guī)劃建設(shè)縱貫?zāi)媳钡拈L達(dá)800公里的特高壓交直流輸電線路，擴(kuò)大德國北部風(fēng)力發(fā)電的規(guī)模并將電力輸往南部。作為長遠(yuǎn)規(guī)劃，德國還在考慮將北部的風(fēng)電場與挪威峽灣的水電/抽水蓄能電站用特高壓輸電線路連接，為不穩(wěn)定的風(fēng)電蓄能調(diào)節(jié)。

　　對于中國來說，風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電要大發(fā)展，三個(gè)問題需要特別注意。

　　第一，風(fēng)光電力的大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送。中國的風(fēng)力和太陽能資源主要集中在北部、西北部和西部，而用電負(fù)荷集中在中部、東部和東南部。如果想從能源資源富余地區(qū)獲取風(fēng)力和太陽能發(fā)電，則需要將電力通過平均1000多公里、最長達(dá)4000多公里的距離輸送到用電負(fù)荷集中地區(qū)。目前人類還未發(fā)現(xiàn)有比高壓輸電更便捷經(jīng)濟(jì)的辦法在陸地上遠(yuǎn)距離輸送電力。

　　以功率為1千瓦的太陽能光伏電池為例，在上海一年只能發(fā)電1000千瓦時(shí)左右，在青海格爾木一年就可發(fā)電1600千瓦時(shí)左右，提高約60%；而通過2000公里左右的特高壓輸電線路將電力從格爾木輸送到上海，損耗卻只有5%左右，且遠(yuǎn)距離輸電成本比太陽能發(fā)電成本低得多。因此，如果僅考慮發(fā)電和輸電的成本因素，在青海用太陽能發(fā)電輸送到上海，比在上海用太陽能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性明顯要好。

　　第二，風(fēng)力和太陽能發(fā)電因氣象條件的隨機(jī)波動范圍很大。氣象條件不但隨季節(jié)變化，且每日不同。如果電力很大一部分依賴于本地及其附近省份的太陽能，碰上哪年有特長的梅雨天，就會造成嚴(yán)重的電力能源危機(jī)。通過擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的聯(lián)網(wǎng)范圍，這種氣象條件造成的發(fā)電量波動會通過多個(gè)地方相互補(bǔ)償?shù)玫綔p弱。這就是所謂的風(fēng)光電發(fā)電量波動水平可通過異地氣候的不相關(guān)性得到補(bǔ)償?shù)脑?。而這需要盡可能地?cái)U(kuò)大遠(yuǎn)程輸電網(wǎng)的覆蓋范圍。

　　第三，由于天文原因造成的光伏發(fā)電不穩(wěn)定性。太陽在中午的光照強(qiáng)度遠(yuǎn)高于早晚，其發(fā)電功率曲線猶如一個(gè)窩窩頭，日變化非常劇烈。但是，用電負(fù)荷與光伏的發(fā)電量不是完全匹配的。如果一地的光伏發(fā)電成為當(dāng)?shù)氐闹髁﹄娫?，中午光伏發(fā)電功率達(dá)到高峰時(shí)就用不完；而傍晚太陽下山后，特別是在18時(shí)至21時(shí)的家庭用電高峰，卻幾乎沒有一丁點(diǎn)兒的光伏電力生產(chǎn)。而當(dāng)前的儲能技術(shù)水平無法做到隨時(shí)隨地存儲電力。

　　特高壓輸電網(wǎng)卻能夠很好地解決這個(gè)問題。全中國從東到西太陽升起和落下有4小時(shí)時(shí)差，各地在中午高峰發(fā)電時(shí)間發(fā)出的電力，都可以向東或向西傳輸；而東部的太陽下山后就從西部調(diào)電，西部的太陽下山后東部進(jìn)入后半夜用電低谷，于是西部從東部調(diào)取用不完的其他能源發(fā)的電（包括風(fēng)電）。

　　另外，中國的水力資源集中在西部，其中西北地區(qū)的水能集中地——黃河上游的水電站，正好在光伏電和風(fēng)電的東西向輸電走廊上，而且距發(fā)電場的距離比距負(fù)荷中心近得多，作為風(fēng)電和光伏電的蓄能電站，經(jīng)濟(jì)上再合適不過了。而中國西南部豐富的水電參與風(fēng)電和光伏電的蓄能調(diào)節(jié)，也需要南北方向的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)。

　　現(xiàn)在中國每年都要新增數(shù)千萬千瓦的風(fēng)力和太陽能發(fā)電能力，是德國的數(shù)倍，平均輸電距離也是德國的數(shù)倍。預(yù)計(jì)到2050年，中國風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的功率總計(jì)可能高達(dá)20億~30億千瓦，大部分集中在中國的西部、西北部和北部。考慮到在當(dāng)?shù)叵M(fèi)和蓄能，輸送這些風(fēng)光電也需要10億多千瓦的特高壓輸電能力。當(dāng)前，中國的特高壓遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)展已不能匹配可再生能源的發(fā)展。為了避免更多的清潔能源發(fā)電被浪費(fèi)，中國應(yīng)吸取德國的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，迅速開始大規(guī)模地建設(shè)遠(yuǎn)距離特高壓輸電網(wǎng)。

來源：亮報(bào)　作者：陶光遠(yuǎn)

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時(shí)須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀