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    【編者按】許繼剛，博士研究生，現(xiàn)任中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)工程研究院副院長(zhǎng)。兼任電力行業(yè)熱工自動(dòng)化與信息標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)副主任、電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)副主任、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)發(fā)電自動(dòng)化專委會(huì)副主任、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)熱工自動(dòng)化專委會(huì)副主任、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)自控工程設(shè)計(jì)委員會(huì)主任。2009年榮獲國(guó)家新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選，2012年被評(píng)為中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)公司特級(jí)專家，2013年榮獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家稱號(hào)。共獲得各級(jí)成果獎(jiǎng)勵(lì)20次，在國(guó)內(nèi)外發(fā)表中英文論文共50篇，主持或參加編寫著作3部，主持編制國(guó)家、行業(yè)和重要企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，完成國(guó)家和集團(tuán)重要專題研究報(bào)告12本。

    今天，能源矛盾日益加劇，新能源產(chǎn)業(yè)在技術(shù)的推動(dòng)下得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，在國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的壓力下，新能源產(chǎn)業(yè)也遇到了發(fā)展中的瓶頸。本期《自動(dòng)化博覽》專訪許繼剛博士，聽專家解讀新能源發(fā)展的現(xiàn)狀。

    Q：您認(rèn)為目前中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況如何？面臨哪些挑戰(zhàn)？

    許繼剛：能源問題是影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題。隨著氣候變化與環(huán)境問題越來(lái)越突出，新能源作為傳統(tǒng)能源的補(bǔ)充，既可再生利用，又具有大幅降低環(huán)境污染的鮮明特征，其發(fā)展已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

    一方面，黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)我國(guó)新能源的發(fā)展和布局一直非常重視，前后出臺(tái)了很多促進(jìn)新能源發(fā)展的政策，不斷引導(dǎo)和鼓勵(lì)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，給我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的社會(huì)環(huán)境；另一方面，由于近年來(lái)各種新技術(shù)、新材料和信息技術(shù)發(fā)展迅速并相互融合，促進(jìn)了新能源技術(shù)的逐步成熟，從技術(shù)層面推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

    雖然中國(guó)新能源開發(fā)利用起步較晚，但近年來(lái)已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)化已初具規(guī)模。風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、核能、地?zé)崮?、氫能、海洋能等新能源發(fā)展?jié)摿薮螅陙?lái)得到較大發(fā)展。以前幾年發(fā)展迅速的風(fēng)電為例，截止到2013年底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)到7548萬(wàn)千瓦，年增長(zhǎng)達(dá)到24.5%。太陽(yáng)能光伏發(fā)電這兩年也發(fā)展迅速，2013年全年新增并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)1130萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)953.2%。截至到2013年底，我國(guó)并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1479萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)335.0%。

    新能源在發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)主要來(lái)自三個(gè)方面。其一是自身的特點(diǎn)決定了其發(fā)電利用的難度，其二是目前還沒有非常成熟的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，其三是經(jīng)濟(jì)性問題。

    新能源在發(fā)電方面所面臨的困難有兩點(diǎn)，一是能量密度低。例如，太陽(yáng)輻照總能量巨大，但地球單位面積獲取的光照能量相對(duì)較小。風(fēng)能亦是如此，潮汐能、波浪能、生物質(zhì)能都有類似特點(diǎn)。二是供能過程具有隨機(jī)性和間歇性。而且隨機(jī)出現(xiàn)的間歇性電力對(duì)受端系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定有較大程度的影響。因此，在能源產(chǎn)業(yè)當(dāng)前可接受的經(jīng)濟(jì)性條件下，新能源尚難以單獨(dú)承擔(dān)起連續(xù)供能和跟隨用戶需求、靈活調(diào)節(jié)供能量的任務(wù)。

    大規(guī)模能量?jī)?chǔ)存技術(shù)是新能源發(fā)展所面臨的另一障礙。新能源發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性導(dǎo)致其無(wú)法穩(wěn)定持續(xù)供電，如果可以長(zhǎng)時(shí)間大量地儲(chǔ)存熱量或電量，這樣就可以變間歇性為連續(xù)性，儲(chǔ)能設(shè)施是解決該問題的有效手段。

    目前新能源的經(jīng)濟(jì)性尚不具備競(jìng)爭(zhēng)力，是未來(lái)發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。許多國(guó)家打破常規(guī)，支持經(jīng)濟(jì)性較低的新能源產(chǎn)業(yè)，寧愿拿出政府補(bǔ)貼，暫時(shí)犧牲一部分國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體效率，鼓勵(lì)開發(fā)利用新能源。我國(guó)針對(duì)新能源發(fā)電也已出臺(tái)很多政策，而且還在研究制定一些政策，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，如何降低新能源發(fā)電的成本，是必須要克服的問題。

    Q：光伏與風(fēng)能都要面對(duì)并網(wǎng)和消納的問題，對(duì)此您有何見解？解決該問題的主要途徑是什么？

    許繼剛：目前我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵問題是并網(wǎng)和電網(wǎng)消納。北方風(fēng)能資源集中開發(fā)地區(qū)大都遭遇較嚴(yán)重的棄風(fēng)限電問題，東北一些地區(qū)冬季棄風(fēng)限電比例已近50％，西北主要風(fēng)場(chǎng)因數(shù)次脫網(wǎng)事故，目前限電竟高達(dá)70-80％。風(fēng)能資源最好的一些地區(qū)，設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)還不到1400。

    同樣，在西部太陽(yáng)能資源豐富，卻地廣人稀、用電負(fù)荷很小的地區(qū)正在集中建設(shè)大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電，其電力消納同樣遇到遠(yuǎn)距離傳送的問題，有的要輸送幾百公里到省負(fù)荷中心，而省內(nèi)又無(wú)力全部消化，還要向東部輸送。

    前兩年風(fēng)電的快速發(fā)展導(dǎo)致風(fēng)能消納問題非常突出，最近光伏電站也出現(xiàn)了棄光和消納問題。雖然兩者出現(xiàn)的問題不近相同，但原因卻是相同的。光伏與風(fēng)能無(wú)法消納的原因主要有電網(wǎng)調(diào)峰能力不足、區(qū)域電量過剩以及電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱等三個(gè)方面。

   首先，目前我國(guó)的電源結(jié)構(gòu)造成系統(tǒng)調(diào)峰能力受限。影響系統(tǒng)接納光伏與風(fēng)電的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)調(diào)峰能力。由于光伏與風(fēng)能具有波動(dòng)性，無(wú)法參與系統(tǒng)調(diào)峰，在大規(guī)模光伏或風(fēng)電并網(wǎng)后，系統(tǒng)需要為光伏或風(fēng)電以及負(fù)荷波動(dòng)預(yù)留足夠的調(diào)峰容量。我國(guó)陸上風(fēng)能資源集中分布在北方地區(qū)，太陽(yáng)能資源主要集中在西部地區(qū)。東北和西部經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)，電力需求基數(shù)小，火電供熱機(jī)組多，系統(tǒng)峰谷差大，供暖期系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)段，受供熱機(jī)組調(diào)節(jié)能力限制，系統(tǒng)調(diào)峰能力進(jìn)一步降低，無(wú)法滿足調(diào)節(jié)風(fēng)電的需求。

    其次，區(qū)域電源總量過剩。外送通道一定的情況下，區(qū)域常規(guī)機(jī)組富裕，電源裝機(jī)容量相對(duì)于區(qū)域負(fù)荷嚴(yán)重過剩，是光伏與風(fēng)能消納能力受限的另一主要原因。以內(nèi)蒙古西部地區(qū)為例，火電機(jī)組裝機(jī)嚴(yán)重過剩，采暖期內(nèi)供熱機(jī)組和自備電廠調(diào)峰能力有限，即使火電機(jī)組全部調(diào)節(jié)至最小技術(shù)出力，仍然無(wú)法滿足風(fēng)電消納需求。