風電(diàn)等新(xīn)能(néng)源發電(diàn) 正當其時

       最近幾年，我國(guó)新(xīn)能(néng)源發電(diàn)發展十分(fēn)迅速。截至2011年年底，全國(guó)并網風電(diàn)4505.11萬千瓦，并網太陽能(néng)光伏發電(diàn)裝(zhuāng)機214.30萬千瓦。發電(diàn)裝(zhuāng)備方面，風電(diàn)裝(zhuāng)備大型化、智能(néng)化取得重大進展，單機容量提升較快;太陽能(néng)光伏發電(diàn)轉化效率明顯提高，太陽能(néng)熱發電(diàn)在聚光裝(zhuāng)備、槽式真空管等方面取得重要成果。
但是，已經取得的成果并不能(néng)掩蓋我國(guó)新(xīn)能(néng)源發電(diàn)技(jì )術與國(guó)外存在差距的事實：我國(guó)雖然是風電(diàn)大國(guó)，但并不是風電(diàn)強國(guó)，光伏産(chǎn)量雖然位居世界第一，但高效太陽能(néng)電(diàn)池技(jì )術還沒有(yǒu)突破。最近，《國(guó)家能(néng)源科(kē)技(jì ) “十二五”規劃》(下稱《規劃》)出爐，記者就此采訪了中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院電(diàn)工(gōng)研究所兩位專家，分(fēn)别對風電(diàn)和太陽能(néng)發電(diàn)規劃所要達成的目标進行了分(fēn)析和解讀。
從風電(diàn)大國(guó)向強國(guó)跨越
我國(guó)風電(diàn)産(chǎn)業起步較晚，但是近年來發展迅速，短短幾年就成為(wèi)風電(diàn)大國(guó)。
特别是在“十一五”期間，風電(diàn)科(kē)技(jì )發展取得了一系列成果：掌握了1.5~3.0兆瓦風電(diàn)機組設計、制造和産(chǎn)業化技(jì )術，研制出耐低溫、抗風沙、抗鹽霧等适合我國(guó)特殊環境條件的風電(diàn)機組;3兆瓦海上雙饋式風電(diàn)機組已小(xiǎo)批量應用(yòng)，6兆瓦機組已下線(xiàn)。在風電(diàn)機組關鍵零部件方面，葉片、齒輪箱、發電(diàn)機等部件的制造能(néng)力已接近國(guó)際先進水平;軸承、變流器和控制系統的研發取得重大進步。開展了風電(diàn)場微觀選址及風功率預測等技(jì )術研究，已有(yǒu)産(chǎn)品應用(yòng)在實際風電(diàn)場，數據庫及工(gōng)程經驗正在逐步積累完善。積累了大量陸上風電(diàn)場設計、施工(gōng)及運營管理(lǐ)經驗;建成了國(guó)内第一座10萬千瓦海上示範風電(diàn)場，初步解決了海上風電(diàn)施工(gōng)、安(ān)裝(zhuāng)和運輸等關鍵技(jì )術，開始積累海上風電(diàn)場運行管理(lǐ)經驗。
中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院電(diàn)工(gōng)研究所副所長(cháng)許洪華在接受記者采訪時說，與國(guó)外先進水平相比，我國(guó)算不上風電(diàn)強國(guó)，因此，《規劃》提出的風電(diàn)技(jì )術路線(xiàn)圖強調，要發展大型風力發電(diàn)關鍵技(jì )術、大型風電(diàn)場資源評估及監控技(jì )術、研制大型風電(diàn)機組，其主旨就是實現從風電(diàn)大國(guó)向風電(diàn)強國(guó)跨越。
許洪華分(fēn)析，就風電(diàn)裝(zhuāng)備而言，目前，風電(diàn)的每一個重要部件國(guó)内都能(néng)生産(chǎn)，隻是由于基礎工(gōng)業的落後，産(chǎn)品的可(kě)靠性和一些技(jì )術還與國(guó)際先進水平有(yǒu)一定差距，如風機葉片，同樣容量的葉片，我們生産(chǎn)出來的要重;我國(guó)還沒有(yǒu)獨立的翼型;齒輪箱、發電(diàn)機除在一些細節上有(yǒu)些許差距外，總體(tǐ)上與國(guó)外水平差不多(duō)。總體(tǐ)而言，設備工(gōng)業我們并不受制于人。
但是，就風電(diàn)機組的設計而言，我們與國(guó)外的差距比較大，不僅僅在風電(diàn)單機容量上我們還處在追趕狀态，即使國(guó)内已實現批量生産(chǎn)的風機，也是根據國(guó)外商(shāng)業化成熟的産(chǎn)品，結合部分(fēn)國(guó)情設計而成的，大量的所謂聯合設計，實際上是拷貝國(guó)外的技(jì )術。另外，在大規模利用(yòng)風電(diàn)場技(jì )術及其支撐技(jì )術方面，我們也技(jì )不如人。
許洪華認為(wèi)，《規劃》的出台，其目的就是通過“十二五”能(néng)源科(kē)技(jì )規劃的實施，攻克制約風電(diàn)發展的基礎問題，使我國(guó)風電(diàn)産(chǎn)業和風電(diàn)科(kē)技(jì )達到國(guó)際先進水平。因此，在能(néng)源科(kē)技(jì )規劃中(zhōng)規劃了風力發電(diàn)領域2項重 大技(jì )術研究、1項重大技(jì )術裝(zhuāng)備和2個技(jì )術創新(xīn)平台。2項重大技(jì )術研究包括大型風力發電(diàn)關鍵技(jì )術研究和大型風電(diàn)場資源評估及監控技(jì )術研究，将重點對大型陸上與海上風電(diàn)機組關鍵控制技(jì )術、關鍵部件的設計與優化技(jì )術、整機與關鍵部件的檢測技(jì )術、電(diàn)網适應性控制技(jì )術，适合我國(guó)地域及風資源特點的大型風電(diàn)場資源評估、風能(néng)預測及微觀選址技(jì )術，大型風電(diàn)場的中(zhōng)央集群監控和異地遠(yuǎn)程實時監控技(jì )術及風電(diàn)場級的調節控制等技(jì )術進行研究。1項重大技(jì )術裝(zhuāng)備為(wèi)研制出具(jù)有(yǒu)自主知識産(chǎn)權的6～10兆瓦陸地(近海)風電(diàn)機組及關鍵部件。2個技(jì )術創新(xīn)平台分(fēn)别為(wèi)風電(diàn)技(jì )術及裝(zhuāng)備研發平台和風電(diàn)運營技(jì )術研發平台，力争建成國(guó)際一流的風電(diàn)技(jì )術及裝(zhuāng)備研發機構，研制出全球領先的風電(diàn)裝(zhuāng)備，實現規模化生産(chǎn);攻克超大型風電(diàn)機組關鍵技(jì )術難題，形成大型風電(diàn)機組關鍵部件的制造能(néng)力;解決風電(diàn)運營及保障中(zhōng)的重大技(jì )術問題，形成國(guó)際一流的風電(diàn)運營技(jì )術研發基地。
從光伏發電(diàn)大國(guó)向強國(guó)跨越
資料顯示，我國(guó)連續5年光伏産(chǎn)業的産(chǎn)能(néng)産(chǎn)量都是世界第一。截至2011年年底，全國(guó)并網太陽能(néng)光伏裝(zhuāng)機214.30萬千瓦，我國(guó)去年确定的光伏發電(diàn)的标杆電(diàn)價為(wèi)每千瓦時1.15元和每千瓦時1元，比常規能(néng)源發電(diàn)電(diàn)價還高一倍以上。
雖然我國(guó)光伏設備産(chǎn)能(néng)和産(chǎn)量達到了世界第一，但是目前，随着國(guó)内産(chǎn)能(néng)的增加，從國(guó)外進口的光伏設備數量反而增加了，許洪華分(fēn)析，這說明我國(guó)光伏設備的技(jì )術水平不足、生産(chǎn)效率低下。另外，他(tā)指出，我國(guó)晶矽電(diàn)池和薄膜電(diàn)池生産(chǎn)線(xiàn)及生産(chǎn)線(xiàn)上的關鍵設備，包括一些輔助材料還主要依靠進口，這都是我們目前的不足之處。
至于光伏發電(diàn)的應用(yòng)技(jì )術，許洪華認為(wèi)，我們和國(guó)外基本上處于同一水平，但國(guó)内因為(wèi)還沒有(yǒu)大規模啓動光伏發電(diàn)市場，所以在光伏發電(diàn)布局的系統性和持續性上我們與國(guó)外先進水平還有(yǒu)差距。 根據有(yǒu)關規劃，2015年，我國(guó)太陽能(néng)發電(diàn)容量達到500萬千瓦左右;2020年太陽能(néng)發電(diàn)容量達到2500萬千瓦左右。
許洪華說，為(wèi)實現這樣的目标，《規劃》給出了明确的發展路線(xiàn)，即研究低成本、低污染、高效率的太陽能(néng)電(diàn)池技(jì )術，發展光伏發電(diàn)系統規模化應用(yòng)技(jì )術;掌握不同類型光伏發電(diàn)系統設計集成、運行控制及保護技(jì )術。在高效大規模太陽能(néng)光伏發電(diàn)方面，《規劃》部署了大規模光伏系統技(jì )術、太陽能(néng)電(diàn)池及産(chǎn)業鏈生産(chǎn)設備、大規模并網光伏發電(diàn)系統示範工(gōng)程、太陽能(néng)光伏發電(diàn)系統關鍵設備四項重點任務(wù)。
許洪華認為(wèi)，這将全面提高我國(guó)太陽能(néng)光伏發電(diàn)技(jì )術及産(chǎn)品的國(guó)産(chǎn)化水平，形成具(jù)有(yǒu)自主知識産(chǎn)權的關鍵技(jì )術和關鍵設備，建立我國(guó)完整的太陽能(néng)光伏研究開發、裝(zhuāng)備制造、系統集成、工(gōng)程建設、系統運行維護等産(chǎn)業鏈技(jì )術服務(wù)體(tǐ)系。
另外，由于多(duō)能(néng)互補發電(diàn)系統可(kě)緩解大型風電(diàn)場或大型光伏電(diàn)站單獨并網對電(diàn)網帶來的沖擊，對促進我國(guó)風力發電(diàn)和光伏發電(diàn)大規模應用(yòng)具(jù)有(yǒu)重要意義。基于我國(guó)現有(yǒu)技(jì )術基礎及需求，《規劃》設定發展目标為(wèi)研究自動運行的水/光/儲互補發電(diàn)設計集成、新(xīn)型逆變、儲能(néng)控制、穩定控制與能(néng)量管理(lǐ)技(jì )術，以及與公(gōng)共電(diàn)網并網的風/光/儲互補發電(diàn)的設計集成和綜合利用(yòng)技(jì )術。
熱發電(diàn)技(jì )術和産(chǎn)業化均需突破
太陽能(néng)熱發電(diàn)近年在歐美地區(qū)發展較快。目前，國(guó)外太陽能(néng)熱發電(diàn)價格在每千瓦時0.2歐元左右，到2020年有(yǒu)望降低到每千瓦時0.05歐元。
我國(guó)太陽能(néng)熱發電(diàn)技(jì )術起步較晚，目前仍無太陽能(néng)熱發電(diàn)項目運行。“十一五”期間，我國(guó)啓動了1兆瓦塔式太陽能(néng)熱發電(diàn)技(jì )術研究及系統示範，在塔式定日鏡、吸熱器等關鍵裝(zhuāng)備設計與制造、系統集成方面取得了一定的進展，在規模化塔式熱發電(diàn)系統集成、設計和維護方面與國(guó)際先 進水平仍有(yǒu)一定差距。在槽式太陽能(néng)熱發電(diàn)主要裝(zhuāng)備技(jì )術方面，槽式玻璃—金屬真空吸熱管、曲面玻璃等主要設備與材料均形成了不同的技(jì )術樣機突破。
中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院電(diàn)工(gōng)研究所研究員王志(zhì)峰介紹，太陽能(néng)熱發電(diàn)具(jù)有(yǒu)輸出平穩可(kě)承擔基礎負荷的特點，面向承擔基礎電(diàn)力負荷的 “大容量—高參數—長(cháng)周期儲熱”是國(guó)際太陽能(néng)熱發電(diàn)的技(jì )術發展趨勢。由于我國(guó)還沒有(yǒu)太陽能(néng)熱發電(diàn)系統集成與示範經驗，總體(tǐ)上與國(guó)際水平有(yǒu)較大差距。
基于我國(guó)現有(yǒu)技(jì )術基礎及需求，《規劃》設定發展目标為(wèi)研究規模化塔式熱發電(diàn)和槽式熱發電(diàn)關鍵裝(zhuāng)備，并依托示範電(diàn)站建設，掌握規模化電(diàn)站系統設計與集成技(jì )術，關鍵技(jì )術逐個突破，形成較為(wèi)完善的産(chǎn)業體(tǐ)系，啓動商(shāng)業化市場，加快推進太陽能(néng)熱發電(diàn)技(jì )術規模化應用(yòng)步伐。
具(jù)體(tǐ)言之，“十二五”期間，将以大容量—高效率為(wèi)技(jì )術路線(xiàn)。在太陽能(néng)塔式熱發電(diàn)技(jì )術方面，開展包括10兆瓦吸熱器、低成本定日鏡、大規模塔鏡場的優化排布技(jì )術及多(duō)塔集成調控技(jì )術研究等，為(wèi)百兆瓦及更大規模太陽能(néng)熱發電(diàn)站建設提供基礎模塊與技(jì )術支撐;在槽式太陽能(néng)熱發電(diàn)技(jì )術方面，開展高溫槽式真空管、熱彎玻璃等關鍵部件及槽式集熱集成設計等技(jì )術研究，并通過50兆瓦級槽式太陽能(néng)熱發電(diàn)示範電(diàn)站建設，掌握槽式太陽能(néng)熱發電(diàn)關鍵技(jì )術，為(wèi)規模化電(diàn)站建設提供技(jì )術支撐;開展規模化高溫儲熱材料與裝(zhuāng)備以及儲熱系統研究，推進規模化太陽能(néng)熱發電(diàn)技(jì )術向可(kě)承擔基礎負荷方向發展。到2015年實現規模化電(diàn)站年發電(diàn)效率不低于15%，發電(diàn)成本降至每千瓦時1.5元，每天可(kě)連續發電(diàn)12小(xiǎo)時，發電(diàn)期間負荷變化率小(xiǎo)于5%的經濟與技(jì )術指标。建立太陽能(néng)熱發電(diàn)裝(zhuāng)備檢測中(zhōng)心及系統與部件實證性測試研究基地，為(wèi)太陽能(néng)熱發電(diàn)技(jì )術創新(xīn)與産(chǎn)業發展提供測試與研究平台。培養一支專業齊全的太陽能(néng)熱發電(diàn)研究隊伍，建立創新(xīn)基地，培養一支高層次人才隊伍。