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光伏提水为光伏产业提供400GW的市场需求

(发表时间:2013-10-24 15:53:00) 人气:

    第五届中国(无锡)国际新能源大会暨太阳能展览会10月24日—26日在江苏无锡太湖国际博览中心召开,本届大会以“新能源:交流 共识 行动”为主题,探索全球新能源产业发展,寻找中国新能源产业出路等。

电力系统国家重点实验室深圳研究室副主任、清华大学教授、天源新能源总工程师徐政

    电力系统国家重点实验室深圳研究室副主任、清华大学教授、天源新能源总工程师徐政发表了题为“新能源电力应用与能源结构调整”的演讲,他表示,我国新能源发展潜力很大,但目前在很多方面面临巨大挑战。应用光伏扬水技术解决我国粮食和生态环境问题,解决农业浇灌和生活供水电力短缺问题,大力发展光伏水利产业,对我国1%的旱地面积采用光伏扬水技术进行灌溉,实现每年每亩250吨的浇灌,国内市场总量将达到400GW。

以下是徐政教授的发言:

    尊敬的各位领导,各位专家,各位来宾,上午好。首先感谢组委会的热情邀请,同时我也代表卢强(院士)向大家交流我们这几年在新能源电力应用与能源结构方面的一些体会和观点。

    今天的报告大概有四部分内容。首先是关于我国能源与电力消费现状。我以2011年的情况向大家做一个介绍。2011年能源消费总量34.8亿吨标准煤,2011年电力消费总量47025.9亿千瓦时。从2002年到2011年这10年期间,GDP、能源消费和电力消费总体来看是相似的情况,但仔细来看能源增长低于GDP的增长。

    从能源消费和能源结构来看,我们国家起绝对主导作用的还是煤炭,当然大量煤炭的燃烧也带来了严重的环境问题。现在我们国家石油对外依存度达到60%左右,这对石油安全战略带来了非常严峻的挑战。天然气消费这几年增长也是非常迅速,但在能源消费当中占非常小的比例。

    实际上我们也正面临着传统化石能源日益枯竭的?;?,从2006年全球做的统计结果来看,全球石油、天然气和煤炭可开采的年数也只剩下40年、63年和147年。我们国家是多煤少油贫气的国家,所以我们面临的形势就更为严峻。

    另一方面,无论从全球的角度,还是从我们国家的角度来看,可再生能源的储量是极其庞大的,是足以满足人类社会现在和未来对能源的需求。

    但是,目前我们对可再生能源的利用还是非常有限。水电发展情况比较好,2011年装机容量已经达到了技术可开发容量的39%,全年发电量为6520亿千瓦时,占总发电量的15.45%。风力发电总的装机容量只达到了可开发量的5%左右,而且实际利用小时数和发电量并不高。其他种类的可再生能源离我们规?;孟嗑嗌踉?,所以总体而言2011年我们国家可再生能源的利用,发电装机容量占26%,发电量占16%,相当于25268万吨标准煤占一次能源消费总量占比8.38%。

    对未来全球能源发展趋势的预测,到2030年左右传统的化石能源利用会出现拐点,而太阳能、风能将突飞猛进。到本世纪末太阳能、风能这些可再生能源将占绝对的主导地位,所以不管我们愿意不愿意,也无论我们是否做好了准备,能源发展是一项明智的选择和必然趋势。

    新能源电力的发展愿景。首先我国水电居世界第一,积累了丰富的经验,仍将继续发展。生物质能发电方面,我们关键是如何合理的利用土地和水资源,同时解决运输问题。风能和太阳能分布广泛,储量大,相关技术也最成熟,行业也最具规?;?,所以它是新能源发展的主战场。但是风能、太阳能间歇性和波动性对电网的安全稳定运行提出了非常大的挑战。

    目前,成本高是我们发展的最大瓶颈,健全的法规和政策支持是我们发展的基础。合理的布局科技创新讲求实效是健康发展的保障。

    根据《可再生能源发展十二五规划》提供发展的重要依据,2015年占能源消费总量的11.4%,占总发电量的20%。但2020年占能源消费总量的15%。

    为了实现新能源电力的发展目标,我们面临这样几个基本的问题。1、如何建设?我们是重点建设大规模的电站?还是把一部分精力放在分布式电源。在这个问题上我们一直在唱着非主流旋律,尤其我本人很早一直反对在荒漠地区大批建设光伏电站,因为这是不符合中国国情的。2、如何输送?我们是采用远距离点对点的方式?还是水风光互补群对群的方式。3、如何使用?我们是使用并网、离网?还是走多样化的道路。4、如何考核?到底是考核装机容量?还是考核发电量,这几年的发展已经给出了清晰的答案。

    下面来看一下风能发展情况。我国风力资源分布是不均匀的,在我们国家风能资源丰富的地区只占国土面积的8%,我们首先会在这些地区建立一些大型的风电基地,包括十几个500万千瓦和200万千瓦等级的基地。

    因为这些地方离负载中心比较远,所以需要大规模的集中输电。风能较丰富的地区占国土面积的18%,可以采用中小风电项目,就近接入,本地消纳??衫们蛘脊撩婊?0%,可以采用分散式并网风电,与其他分布式源相结合。海上风能可开发量达7.58亿千瓦。

    我国太阳能资源分布也呈现西高东低的布局,在荒漠化地区有130万平方公里,可以建设一大批大型光伏电站,达到5亿千瓦。在太阳能比较丰富的地区,我们推广与建筑结合的分布式并网太阳能光伏发电。屋顶面积会达到85亿平方米,南向墙面差不多有111.2亿平方米。

    对新能源的利用形式也有多种方式,并网发电是大规模建设的选择,具有保证系统高效运行,满足普通负荷用电需求。独立电源可以解决无电和缺电地区的用电问题,而且建设快,成本低。下面这些小的图都是常用的家用电器,包括电脑、空调、冰箱、洗衣机等等,从这个波形中可以看到新能源电力电能质量要远远好于现有的家用电器产品,所以我们应该能够放下心来接收新能源的电力。目前,太阳能光伏电力已成趋势,太阳能光伏发电可以解决农林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、城市水景、海水淡化等领域的供电问题,光伏提水技术在这些领域运用已非常普遍,提供了充足的水资源供给,并且无需架设电网、无需储能装置,既经济又环保。

    我们从2001年开始开发光伏提水灌溉系统,这个市场原来认识程度并不高,我们把它提高到光伏水利层面来说,应用光伏扬水技术解决我国粮食和生态环境问题,解决农业浇灌和生活供水电力短缺问题,大力发展光伏水利产业,对我国1%的旱地面积采用光伏扬水技术进行灌溉,实现每年每亩250吨的浇灌,国内市场总量将达到400GW

    光伏扬水系统技术在全球抗旱救灾中也发挥着重要的作用。采用反渗透膜的光伏海水淡化系统给边防小岛淡水供应提供了有效的解决途径。这是我们天源新能源公司在西沙群岛上建设的一套光伏海水淡化系统,该项目一天可以产生6吨的淡水。

    光伏水利除以上列举的应用外,还有一些特殊的用途,如太阳树与光伏喷泉的方式,造型美观、独特,与城市及小区环境保持协调,而且还可以交直流混合应用。

    最后是对考核制度与指标的思考。几年来证明将装机容量作为考核指标,虽然可以清晰的掌握建设规模,但也存在不少弊端。比如说在风力发电当中的非理性规划与建设,攀比、圈地,大规模弃风。太阳能发电也出现了争抢补贴指标,以次充好,造假。而以发电量为考核指标就可以促进理性规划与建设,追求效益,防止虚假。同时新能源的开发利用应该有一个更全面的考核指标,这里面应该包含它的经济效益、社会效益,技术进步效应和产业推动效应。

    最后对这次报告做一个总结。首先,能源结构调整和新能源电力不仅仅是历史发展的趋势,也是迫在眉睫的重要任务。第二,我国拥有丰富的可再生能源资源,新能源电力的发展是具备非常大的发展空间。第三,新能源电力的发展要与电网技术及建设保持协调的发展。只重视新能源的发展,电网跟不上结果就会造成弃风,弃光的现象。第四,主管部门一定要统一规划,科研机构要创新求实,提供可持续发展的动力,而企业在运作过程当中行为一定要自律,这个我们感受是非常深的。第五,每个国家都有自己的发展模式,我们中国有中国的国情,我们不应该完全照搬发达国家成功经验,应该探索与中国国情向符合的发展模式和市场应用。

    好,谢谢大家!

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