我国新能源发电发展思路分析

2015年8月21日18:01 作者:能源观察


    导读: 新能源资源具有分散性的特点。由于能流密度低,分布到单位面积上的能量较少,风电、太阳能电站占用的空间较大。新能源发电出力具有随机性、间歇性、波动性等特点。

    1 开发潜力及开发现状

  风能资源方面。根据中国气象局第四次风能资源普查结果,我国离地50m高度陆地上风能资源潜在开发量为23.8亿kW,近海5~25m水深范围内风能资源潜在开发量约为2亿kW,“三北”地区(华北、东北和西北)以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%,我国规划了八个千万千瓦级的风电基地。

  太阳能资源方面。1971~2000年我国陆地表面年均接受太阳总辐射量相当于1.7万亿tce,太阳能总辐射资源总体上西部大于东部、高原大于平原、内陆大于沿海、干燥区大于湿润区,直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射基本一致,内蒙古西部、青海中部、西藏西南部是直接辐射资源最丰富地区。

  生物质能方面。我国生物质原料资源年产出8.99亿tce,其中有机废弃物年产出4.74亿t,边际性土地年产出4.25亿t。

  地热能方面。我国地热可采储量约4626亿tce,占全球总量的7.9%,我国地热能发电开发潜力582万kW。

  海洋能方面。我国波浪能资源量为1285万kW,潮汐能资源量为1.1亿kW,潮流能资源量为1.4亿kW,温差能资源量可达13.2亿~14.8亿kW。

  2011年我国并网新能源发电量933.55亿kWh,约占总发电量的2%,节约标煤2885万t,相当于减排二氧化碳8020万t、二氧化硫62万t、氮氧化物27万t,其中,并网风电发电量为731.74亿kWh,约占并网新能源发电量的78.38%;并网太阳能发电量9.14亿kWh,约占0.98%;生物质发电量191.21亿kWh,约占20.48%;地热能、海洋能发电量1.46亿kWh,约占0.16%。

  2 新能源的特点及其对电力系统的影响

  新能源资源具有分散性的特点。由于能流密度低,分布到单位面积上的能量较少,风电、太阳能电站占用的空间较大。新能源发电出力具有随机性、间歇性、波动性等特点。出力受季节、气候、地球自转等因素影响。如果新能源的发电特点未能得到重视并妥善解决,将给电力系统带来诸多影响。

  (1)对电网安全稳定运行带来影响

  新能源发电的大规模并网,客观上改变了瞬时平衡的电力系统的电力供应模式,给电力系统的安全稳定运行带来了一定的影响。

  (2)对系统调度管理提出更高要求

  新能源发电特性决定了对其出力进行精确预测的难度很大,因此新能源发电大规模并网对电力系统发电调节的手段及能力提出了更高要求,对电力系统生产计划编制和调度运行安排提出了更高的要求,需要加强储能、调峰、调频以及电力系统智能化建设。

  (3)对电力系统经济运行带来影响

  新能源发电出力的不确定性加大了实现系统经济调度的难度,降低了电力设备的可用率,增加了电力系统的供电成本。同时,为确保供电稳定性和电能质量,系统对辅助服务的需求增加,例如需要火电机组等进行深度调峰,影响了其单位能耗指标。

  (4)对配电网产生一定影响

  分散式新能源发电容量较小,一般接入配电网或者离网、微网应用。分散式新能源发电的接入,使得潮流不再单向由电源流向用户侧,增大了配电系统的复杂性和不确定性。

  3 新能源发展思路

  (1)积极有序发展风电

  首先,有序建设八大千万千瓦级风电基地。其次,积极推进内陆分散风能资源的利用。鼓励内陆丘陵、河谷等风能资源相对丰富的地区,发挥距离电力负荷近、电网接入条件好的优势,因地制宜建设中小型风电项目。在偏远地区,因地制宜发展离网风电。第三,因地制宜稳妥开展海上风电项目。在充分进行海上资源评价、地质勘察等准备工作后,通过示范项目的建设和运行,总结海上风电开发经验,推动海上风电技术和装备进步。

  (2)促进发展太阳能光伏发电,示范推进太阳能热发电

  太阳能光伏发电按照“大规模集中开发、中高压输送”与“分散开发、低电压就地消纳”并举的思路发展。在甘肃敦煌、青海柴达木盆地和西藏等地区建设大型并网型太阳能光伏电站项目;发挥太阳能光伏发电适宜分散供电的优势,在西藏、青海、内蒙古、新疆、宁夏、甘肃、云南等偏远地区推广使用户用光伏发电系统或建设小型光伏电站,解决无电人口的供电问题。

  (3)因地制宜发展生物质能发电

  在桔秆剩余物资源较多、人均耕地面积较大的粮棉主产区,有序发展秸秆生物质直燃发电;在重点林区和林产品加工集中地区,结合林业生态建设,利用林业三剩物和林产品加工剩余物,有序发展林业生物质直燃发电;在“三北”地区,结合防沙治沙生态环境建设,建设灌木林种植基地,有序发展沙生灌木平茬剩余物直燃发电项目;在甘蔗种植主产区和蔗糖加工集中区,有序发展蔗渣直燃发电。

  (4)试点研究地热能和海洋能发电

  我国的地热发电已经具有一定的技术基础和生产能力,但由于地热还有其他开发利用价值,只能因地制宜地发展。积极推进海洋能试点开发研究。

  (5)加快电网骨干网架建设,合理布局建设调峰电源,研究应用储能技术,提高系统对新能源的消纳能力。