電網(wǎng)難以承受海上風(fēng)電的巨大電能
海上風(fēng)力作為新型能源風(fēng)電的富礦,正受到世界各國高度關(guān)注,有人甚至提出海上風(fēng)能是新能源利用“方向中的方向”。但我國“973”計劃風(fēng)能項目首席科學(xué)家、江蘇省宏觀經(jīng)濟研究院院長顧衛(wèi)東,結(jié)合不久前對歐洲風(fēng)電研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的考察提出,發(fā)展海上風(fēng)電一定要循序漸進,切忌急于求成。
江蘇的風(fēng)電資源特別是海上風(fēng)電資源獨特而豐富,目前已有6座風(fēng)電場投產(chǎn)或在建,總裝機容量84萬千瓦,還有6座風(fēng)電場、總裝機容量97萬千瓦完成了前期研究工作。在陸上風(fēng)電快速推進的同時,海上風(fēng)電也被提到議事日程。江蘇全省近海風(fēng)電場規(guī)劃和示范項目前期工作已經(jīng)開始,按計劃,到“十二五”期間,全省要建成海上風(fēng)電80萬千瓦裝機。據(jù)權(quán)威測算,江蘇近海海域風(fēng)電可開發(fā)面積3600平方公里,技術(shù)可開發(fā)量約為1800萬千瓦,而且風(fēng)功率密度比陸上大25%—30%,可安裝單機容量2000千瓦以上的風(fēng)電機組。全省海上風(fēng)電年發(fā)電量超出陸地30%—50%。
但是海上風(fēng)電的開發(fā)利用,如今正面臨兩大世界性難題。
其一是全球還沒有研發(fā)出專用的海上風(fēng)電機?,F(xiàn)代風(fēng)力機經(jīng)過20多年發(fā)展,盡管價格過高,在陸地安裝使用技術(shù)已經(jīng)成熟,但對發(fā)展海上風(fēng)電場,全球還沒有一臺成熟的、真正意義上的海上專用兆瓦級風(fēng)力機。目前全球海上風(fēng)電裝機總?cè)萘恐挥?0萬千瓦,使用的風(fēng)力機均為陸上風(fēng)力機改造而成,而復(fù)雜的海上自然條件使得風(fēng)機故障率居高不下。以世界最大的海上風(fēng)電場丹麥Vestas霍恩礁風(fēng)電場為例,80臺海上風(fēng)力機故障率超過70%,運行兩年來,所有風(fēng)力機同時工作的時間累計不超過30分鐘。
其二,電網(wǎng)難以承受海上大規(guī)模風(fēng)電場的巨大電能。風(fēng)能的自身特性導(dǎo)致風(fēng)電具有波動性、間歇性和不規(guī)則性,因此,一般風(fēng)電對電網(wǎng)的貢獻率低于10%。主要風(fēng)電發(fā)展國家大多采取分布式風(fēng)電場來緩解這一矛盾,德國風(fēng)電裝機容量2006年突破2000萬千瓦,但都是中小容量的分布式風(fēng)電場,最大的也僅為6萬千瓦。即便如此,德國仍有一些企業(yè)因電網(wǎng)供電質(zhì)量影響精密儀器精度和工藝流程而起訴電網(wǎng)公司。與陸上風(fēng)電這一特性相反,海上風(fēng)電因考慮施工難度、集中輸變電和維護等因素必須大規(guī)模開發(fā),因此,大規(guī)模海上風(fēng)電開發(fā)形成的巨大電能出路,是不能繞過的坎。
正由于存在這兩大瓶頸,雖然風(fēng)電發(fā)達國家為此進行了多種探索,但至今沒有找到有效途徑。
作為“973”計劃風(fēng)能項目的首席科學(xué)家,顧衛(wèi)東認為,實現(xiàn)江蘇海上風(fēng)電的藍圖要尊重科學(xué),從實際出發(fā),加強和歐盟等同行的交流與合作,在關(guān)鍵領(lǐng)域加強科技攻關(guān)和自主創(chuàng)新。一是大力創(chuàng)新研發(fā)海上型風(fēng)力機,目前這種新型風(fēng)力機的基本原理已經(jīng)確定,與國內(nèi)外常規(guī)風(fēng)力機相比,成本將下降60%左右,故障率下降50%—70%,特別適合海上大規(guī)模風(fēng)電場運用。二要建立100%消耗大規(guī)模風(fēng)電場電力的應(yīng)用系統(tǒng),可選擇將50萬千瓦—1000萬千瓦的大規(guī)模風(fēng)電場的風(fēng)電,直接應(yīng)用于一些適應(yīng)風(fēng)電特性的高耗能產(chǎn)業(yè)及其他特殊領(lǐng)域的非并網(wǎng)應(yīng)用方式,如以電解鋁為重點的有色冶金工業(yè)、鹽化工氯堿產(chǎn)業(yè)、大規(guī)模海水淡化、規(guī)?;茪?、以非金屬為原料的精深加工產(chǎn)業(yè)鏈等。

責(zé)任編輯:電改觀察員
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