日本经济高速发展时期抽水蓄能建设规模始终按电源结构最优化原则而定,1980年占总装机8.01%,1990年9.03%,1999年9.4%。且仍认为应始终保持10%-15%的最优比重,并由政策规定不必逐个将其上网电价待财务评价,而由九大电力公司统一还贷。
1985年,《日本能源及电力供求长期展望——向21世纪迈进的战略探讨》中对2000年电源结构预测如下:(详见图表)
目前,我国蓄能水电仅占总装机不足2%,已错过20年发展蓄能水电的大好时机。2020年,如西电东送2亿kW,为提高发、输、变设备利用率主要送基荷,需配调峰电源20%,即应规划建抽水蓄能电源4000-5000万kW;为改变目前火电大机组被迫非常规调峰的局面;也为推进风电开发,还应补建一定的蓄能水电;故建议我国规划蓄能水电应占电源总规模不少于10%。
(一)预计今后电网调峰问题将更为严峻
1.工业化、城镇化加快,人民生活水平提高,峰谷差增大。空调广泛使用,日用电峰谷差可达40%-50%,今后还有加大的趋势。
2.热电联产比重提高,核电快速发展使电网基荷电源继续增大。
3.积极开发新能源,大力发展风电。风电随机性、波动性大,加剧电网调峰困难程度。
4.我国水电径流水电比重大,又有丰枯水期,丰水期代基荷,枯水期有的调峰水量不足,有机不能开。有资料预计到2020年水电占总电源不足20%,其中蓄能水电仅占总电源2.5%。
(二)关于规划大区电网合理电源结构的观点
1.大电网必须有专用调峰电源。我国以煤电为主,建的高参数大机组都为腰荷电源,其辅助调峰率20%-25%,远不能适应电网峰谷差40%-50%的需求。
2.调峰电源尽可能就地平衡,大中小结合,分层接入电网。
3.峰荷电源应首选蓄能水电。大中型为好,接入500kV、220kV电网,其填谷作用有利于大型风电并网。当前更应提出大力发展抽水蓄能电站推动风电发展,特别是在东中部电网中。东北地区初步测算,可建设总规模约3000万kW的蓄能水电,已规划好的11个共1250万kW。那种认为蓄能水电只是配合核电而建的观点是非常片面的。 [page]
4.改老水电为抽水蓄能电站。
美国大古力水电,原装机200万kW,改扩建为888万kW。东北电网的丰满电厂,下游建一小坝储水供城市和工业连续用水,解放其原最低放流的6.0万kW基荷作为峰荷电量,电厂由原64万kW扩建到100万kW。白山水电厂下游建成2×15万kW水泵抽水到白山水库蓄能。
5.在发展热电联产时,要严格核定热负荷(考虑未来太阳能、风能热水器的发展),使热电建设规模、机组选型、容量及运行都做到以热定电。(新加)
6.当前急需建燃气电厂作调峰电源。
因蓄能水电建设周期长,跟不上风电迅猛发展步伐,在有燃气供应的地方,还可把在大城市用电中心关停的10-20万kW燃煤机组改成燃气机组,作电网调峰、无功、事故备用电源。投资省,见效快。
7.加快东部沿海核电发展,提升核电比例
我国研制成功的第四代快中子堆核利用技术,实现了核废料的循环利用以及贫铀矿开发利用,可以使铀资源的利用率提高60倍(由现有核电站利用率1%提升至60%)。解决了原来铀资源短缺,以国内探明的核资源,可供4-5亿kW规模的核电使用上百年。东部沿海核电在保安全条件下应加快发展,据称2020年预计全国可达8000万千瓦,太少。核电靠近用电中心,可避免输能(煤、电)投资,节省输能占地。
六、大力开发风电。
(一)关于风能资源分布
据资料介绍我国风能资源20亿kW,主要分布于两大风带,东南沿海和三北地区。海上风能资源比陆地大,很少静风期,能更有效利用。东南沿海及附近岛屿,长江口到南澳岛屿间为丰富区,包括山东、辽东半岛和黄海之滨。内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北,新疆达坂城、阿拉山口、河西走廊,松花江下游,张家口北部,山口和山顶。
(二)我国风电装机容量迅猛增长
我国风电开发方兴未艾,发展迅猛,2010年底风电总装机4100万kW。短短两三年间,东北、华北分散建设的风电都已突破千万kW,并在低压电网就地消纳。甘肃酒泉千万级风电已入西北750kV电网。实践证明,风电三峡已成为现实。东北风电在调峰困难低谷关停的情况下,日发电量最大已达1亿度,占全日发电量的10.6%。东北拟规划2020年风电装机3000万kW以上,占电源总装机24%。其中赤峰、通辽拟建500kV线路接纳风电入主网架。我国风电设备制造能力已满足发展需要,目前上海已有3MW风机制造能力,风电完全有条件加快开发。
(三)关于风电开发
1.开发方式:按风电特点,随机性、出力不稳定和靠陆地偏远地区,宜采取大、中、小相结合,分散开发与规模开发相结合。
2.我国规划的2020年风电装机为1.5亿kW完全可以突破。东部沿海、东北、华北风电资源丰富并靠近大电网,宜就近开发、优先开发、大力开发、集中开发。西北新疆地区宜先就近开发、就地使用。
3.陆地在有调峰水电、梯级水电而又有大风资源的地方更应优先开发。一是充分利用水电送出线路能力,把部分风电与水电打捆送出,风电为主。水电送出的调峰线变基荷线。二是部分风电带抽水泵抽梯级电站下库水到上库蓄能。
4.如大型火电基地附近又有大风电,建议少装一台60万kW煤电机组,即可开发100万kW风电,利用原规划的输电通道,将电力送出。充分利用风电(风电还可利用火力发电机的无功),但并非让火电非常规调峰来让风电多发。
5.在有条件地区,实行风水互补,充分利用电网低谷时段的弃风电量抽水蓄能,使绿色风能变为绿色电源。
元月,胡主席访美,中美共签近600亿美元的贸易大单,其中超过200亿美元用于能源合作,涉及清洁煤、核电、风电、智能电网、电动汽车等领域。必将大大推动能源发展方式的转变,对贯彻节能减排我们非常有信心。[page]