2009年9月，胡錦濤主席在聯(lián)合國氣候變化峰會上表示，到2020年中國非化石能源占一次能源消費比重將達到15%。2009年11月，溫家寶總理又宣布，到2020年中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。在今年的兩會上，溫總理在政府報告中再次明確提出，要大力開發(fā)低碳經(jīng)濟，推廣高效節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新能源和可再生能源，加強智能電網(wǎng)建設(shè)。
據(jù)統(tǒng)計，我國電力工業(yè)排放占全國排放的50%。要實現(xiàn)上述目標，必須加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推進風能、太陽能、生物質(zhì)能、潮汐能、地熱能等新能源的開發(fā)利用。這其中，風電在中國的發(fā)展尤為迅速，前景十分廣闊。
日前，華北電網(wǎng)有限公司董事長馬宗林專門就中國風電的開發(fā)利用，接受了記者的專訪。
華北電網(wǎng)董事長馬宗林
中國首座千萬千瓦級風電基地——甘肅酒泉風電基地
風景如畫的江蘇沿海如東風電場
風電成為最具開發(fā)前景的新能源技術(shù)
記者：風電，作為一種無污染、可再生的能源，從全球角度來看，它的發(fā)展前景如何？
馬宗林：風電，是通過風力的清潔和安全發(fā)電方式，不消耗化石燃料以及用于冷卻的珍貴淡水資源，并且不排放溫室氣體或有害的空氣污染物，貢獻清潔和安全的電力。隨著國際上風電技術(shù)和裝備水平的快速發(fā)展，風力發(fā)電已經(jīng)成為目前技術(shù)最為成熟、最具規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的新能源技術(shù)。
進入新世紀，世界風力發(fā)電得到了飛速發(fā)展，全球風電裝機規(guī)模2005年為5900萬千瓦，2008年為1.2億千瓦，3年翻一番，年均增長27%。世界風能協(xié)會預(yù)計，到2020年全球風電裝機容量將達到12.31億千瓦，年發(fā)電量相當于屆時世界電力需求的12%。風力發(fā)電已不再是無足輕重的補充能源，而是最具商業(yè)化發(fā)展前景的新興能源產(chǎn)業(yè)。
記者：目前，我國風電的開發(fā)利用情況怎樣？
馬宗林：我國幅員遼闊，風能資源豐富，據(jù)《中國風能資源評價報告》測算，我國可開發(fā)的陸地風能資源大約為2.5億千瓦，可利用的海洋風能資源大約為7.5億千瓦，共計約10億千瓦。“十一五”以來，我國風電發(fā)展迅速。2005年至2009年5年間，我國風電裝機容量由126萬千瓦增長到1700萬千瓦，以每年翻一番的速度增長，成為全球風電發(fā)展最快的國家。其中，2009年華北電網(wǎng)風電裝機容量達708萬千瓦，同比增長152.8%，并有12.5億千瓦時風電輸送到首都北京，相當于節(jié)約40萬噸標準煤，減少二氧化碳排放101萬噸，有力支持了綠色北京的發(fā)展。
風電發(fā)展最大障礙在于電源結(jié)構(gòu)不合理
記者：中國風電的發(fā)展雖然很快，但風電的利用遠遠跟不上風電的開發(fā)，風電在電網(wǎng)中的比例也偏低，你認為原因何在？
馬宗林：中國發(fā)展風電的最大障礙在于電源結(jié)構(gòu)的不合理。由于風力發(fā)電具有間歇性、隨機性等特點，必須有調(diào)節(jié)能力強的水電機組或燃氣機組與之配合。而我國風電資源豐富地區(qū)缺水、缺天然氣，絕大部分機組是調(diào)節(jié)能力較差的煤電機組。目前，全國的火電裝機比例為75%，風力充沛的華北更是高達97%。
一般來說，電網(wǎng)中的水電、燃氣機組所占比例越高，對風電接入比例就越高。反之，火電機組比例越高，風電接入比例就越低。按照目前的預(yù)測，到2020年我國電源裝機將達到16.4億千瓦，其中調(diào)節(jié)能力(調(diào)節(jié)容量和調(diào)節(jié)速度)較差的煤電機組10.6億千瓦，核電5600萬千瓦；調(diào)節(jié)能力較強的水電裝機3.46億千瓦，抽水蓄能3200萬千瓦，燃氣電廠2800萬千瓦，僅占總裝機比例的24.75%。與此形成鮮明對比的是：歐洲德國、丹麥和西班牙等風電強國的水電、燃氣電廠的比例遠高于50%。電源結(jié)構(gòu)的極度不平衡性是我國風電發(fā)展與歐洲傳統(tǒng)風電強國的最大不同，也是我國風電接入比例的最大制約因素。
然而，改變現(xiàn)有電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)，增加電網(wǎng)調(diào)節(jié)的靈活性，需要時間和技術(shù)的準備。風電替代現(xiàn)有能源的步伐不能過快，必須在加強負荷管理、引進儲能技術(shù)、發(fā)展智能電網(wǎng)、不斷總結(jié)規(guī)律的基礎(chǔ)上逐步加大風電的接入規(guī)模。
從發(fā)展特高壓電網(wǎng)著手打造“寬帶網(wǎng)絡(luò)”
記者：根據(jù)中國電網(wǎng)的實際情況，如何獨辟蹊徑，走出一條適合中國國情的風電發(fā)展之路？
馬宗林：我國能源資源和生產(chǎn)力發(fā)展布局不平衡，就風電開發(fā)應(yīng)用而言，有兩大劣勢。首先，風電基地所在地區(qū)負荷不高、消納能力不足。目前，我國正在進行的千萬千瓦級風電基地建設(shè)規(guī)劃的地區(qū)主要集中在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、河北、吉林和江蘇沿岸沿海，而內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、吉林等地區(qū)用電負荷不高，無法就地消納大量風電。其中，內(nèi)蒙古的蒙西風電裝機已達430萬千瓦，預(yù)計到今年底將達到700萬千瓦，但蒙西電網(wǎng)目前只能消納180萬千瓦，送出通道飽和，市場也無法接納。
其次，風電基地所在電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力有限、安全裕度不夠。根據(jù)風電的運行特性，電網(wǎng)在接入風電時，必須有足夠的快速調(diào)節(jié)能力予以支持。但我國風電基地的電源結(jié)構(gòu)大都以煤電為主，特別是內(nèi)蒙古和河北地區(qū)，燃煤機組比例高達98%。而現(xiàn)有燃煤機組電源調(diào)節(jié)容量不足，調(diào)節(jié)速度慢，無法滿足風電大規(guī)模并網(wǎng)要求。
要改變這一狀況，發(fā)展特高壓電網(wǎng)是符合中國國情的戰(zhàn)略選擇。所謂特高壓電網(wǎng)，是指相對于500千伏為主網(wǎng)架的傳統(tǒng)電網(wǎng)而言，由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)。特高壓電網(wǎng)的建成，將形成電力“寬帶網(wǎng)絡(luò)”，促進大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，實現(xiàn)電力的大規(guī)模、遠距離、高效率輸送。
記者：我國建設(shè)特高壓電網(wǎng)的進展如何？有什么樣的遠景？
馬宗林：經(jīng)過4年多的努力，我國已建成晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程，自2009年1月投運以來一直保持安全運行，累計輸送電量超過100億千瓦時，在大范圍配置能源資源、緩解華中地區(qū)電力供需矛盾等方面發(fā)揮了重要作用。向家壩—上海特高壓直流示范工程也已實現(xiàn)800千伏全線帶電，并將于今年6月底前建成投運。根據(jù)規(guī)劃，2012年前后全國將建成特高壓“兩縱兩橫”骨干網(wǎng)架，屆時將有力推動西部北部風電能源基地建設(shè)，滿足大規(guī)模風電的并網(wǎng)要求，對推動清潔能源規(guī)?；_發(fā)具有重要意義。
建設(shè)智能電網(wǎng)突破風電應(yīng)用瓶頸
記者：溫總理在今年的政府報告中，明確提出要加強智能電網(wǎng)建設(shè)，你認為這對促進風能等新能源和可再生能源的開發(fā)應(yīng)用將起到什么樣的作用？
馬宗林：建設(shè)智能電網(wǎng)是推動低碳經(jīng)濟發(fā)展、落實節(jié)能減排要求的重要載體，對提高我國電網(wǎng)利用效率，促進新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展意義重大。
智能電網(wǎng)是先進的通訊、IT、新能源、新材料、新設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的集成。它可以支持多樣化的電源，改變傳統(tǒng)的單一集中發(fā)電模式，方便各類電網(wǎng)并入，實現(xiàn)可靠消納；它既能適應(yīng)大電源的集中接入，也能對分布式發(fā)電方式友好接入，做到“即插即用”，從而實現(xiàn)對風能、太陽能等可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的支持，滿足電力與自然環(huán)境、社會經(jīng)濟和諧發(fā)展的要求。
記者：據(jù)了解，我國風電的應(yīng)用上還有一些技術(shù)瓶頸需要突破，你能否談?wù)勥@方面的看法？
馬宗林：從技術(shù)上看，目前制約風電應(yīng)用的主要瓶頸之一在于大規(guī)模儲能技術(shù)的制肘。鑒于風力發(fā)電的波動性較強，研究開發(fā)大規(guī)模儲能技術(shù)和能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，是發(fā)展風電的當務(wù)之急。目前，儲能技術(shù)主要有以下幾種：抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導儲能、電容儲能、超級電容器儲能、蓄電池儲能、氫儲能等。
在國外，最常見的能量存儲方法是建設(shè)抽水蓄能電站。主要是在風力強勁而用戶需求較低的情況下，利用風力發(fā)電機輸出的電能蓄水；當需要電力的時候，再利用水輪機發(fā)電。大力發(fā)展抽水蓄能電站在我國不但十分必要，也是完全可行的。
蓄電池儲能技術(shù)，也是各國十分關(guān)注的重點領(lǐng)域。特別是鋰離子電池，由于其儲能密度大、儲能效率高和使用壽命長等優(yōu)點，近年得到了快速發(fā)展。電解水制氫技術(shù)在低碳經(jīng)濟中也將發(fā)揮越來越重要的作用，特別是氫氣已被普遍認為是一種最理想的新世紀無污染綠色能源，利用多余的風能轉(zhuǎn)化為氫氣進行存儲，是一個很有潛力的研究方向。