關(guān)鍵詞 大規(guī)模,光伏發(fā)電,水電,能源基地,青海
21世紀(jì)上半葉,我國(guó)能源需求仍將快速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2050年能源總消費(fèi)量可能增至約70億噸標(biāo)煤,發(fā)電總裝機(jī)容量增至30億千瓦以上。雖然,非水可再生能源,包括風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能的研發(fā)與應(yīng)用取得了可喜進(jìn)展,但離2050年大規(guī)模發(fā)展的需求相距甚遠(yuǎn),需采取多方面的有力措施。胡錦濤主席表示:中國(guó)將進(jìn)一步把應(yīng)對(duì)氣候變化納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃,并繼續(xù)采取強(qiáng)有力的措施,其中包括大力發(fā)展可再生能源和核能。2010年3月,我國(guó)正式表示同意簽署《哥本哈根協(xié)議》,提交中國(guó)的控制溫室氣體排放自主行動(dòng)目標(biāo)。大力發(fā)展可再生能源任務(wù)更加緊迫。中科院學(xué)部組織有關(guān)院士與專家進(jìn)行了青海省大規(guī)模光伏發(fā)電與水電結(jié)合的國(guó)家綜合能源基地的研究。分專題研究了:(1)光伏與水電結(jié)合綜合能源基地的重要意義;(2)在青海籌建基地的已有基礎(chǔ)和特殊意義;(3)面臨的問題與所需措施等。經(jīng)過調(diào)研考察和研究討論,形成了籌建青海光伏與水電結(jié)合的國(guó)家綜合能源基地的建議。
1 光伏與水電結(jié)合綜合能源基地的重要意義
水電是我國(guó)大規(guī)模的能源,依照國(guó)家規(guī)劃,2050年水電總裝機(jī)將達(dá)4億千瓦,在生態(tài)環(huán)境與移民允許范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水力資源均得到利用。光伏發(fā)電在大型集中電站的重要性正在增強(qiáng),2008年全世界累計(jì)的光伏發(fā)電總裝機(jī)容量已達(dá)1 820萬千瓦,光伏電池年產(chǎn)量達(dá)560萬千瓦。為實(shí)現(xiàn)2050年非水可再生能源發(fā)電達(dá)30%裝機(jī)總當(dāng)量容量的目標(biāo),需要積極策劃建立若干個(gè)千萬千瓦級(jí)容量的光伏國(guó)家能源基地。
大規(guī)模光伏發(fā)電適宜在荒漠地區(qū)開發(fā)利用。我國(guó)沙漠總面積約71萬平方公里,戈壁面積57萬平方公里,共可發(fā)電約1 300億千瓦。光伏發(fā)電的不連續(xù)與不穩(wěn)定性,使之必須與其他電源組成綜合系統(tǒng),水電是一個(gè)較佳的選擇。
為了迅速推動(dòng)我國(guó)大規(guī)模光伏發(fā)電的發(fā)展,有效實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,建立我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系,當(dāng)前抓緊研究部署大規(guī)模光伏與水電結(jié)合的國(guó)家綜合能源基地的籌建工作,意義十分重大。
2 在青?;I建基地的已有基礎(chǔ)和特殊意義
青海柴達(dá)木盆地太陽能資源豐富,黃河上游已建成總裝機(jī)近590萬千瓦的水電基地,青海省已將光伏產(chǎn)業(yè)列為支柱產(chǎn)業(yè),這些使得青海成為光電與水電大規(guī)模國(guó)家綜合能源基地的首選對(duì)象。這些重要基礎(chǔ)主要表現(xiàn)在:
(1)在海西州建立千萬千瓦級(jí)大規(guī)模光電基地。青海未利用面積主要集中在海西州,占全省未利用面積的81.6%。海西州戈壁、荒漠面積廣闊,地勢(shì)平緩,適宜建設(shè)大規(guī)模光伏電站。僅公路兩旁10公里寬的地帶,基地規(guī)模就可達(dá)數(shù)億至十億千瓦。州內(nèi)已有較完善的電網(wǎng),750千伏西寧至格爾木,及±500千伏青藏兩省直流電網(wǎng)工程在陸續(xù)建設(shè)中。海西光伏基地已進(jìn)行了初步規(guī)劃,期望2020年建成750萬千瓦,2030年建成2 000萬千瓦,最終基地規(guī)模將超過1億千瓦,成為我國(guó)第一個(gè)大規(guī)模光伏基地。
(2)將光伏產(chǎn)業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展,大力開拓多方面的應(yīng)用。青海具有豐富的硅礦石資源,保守儲(chǔ)量在10億噸以上,發(fā)展大規(guī)模的太陽能級(jí)多晶硅和單晶硅生產(chǎn),有著多重優(yōu)勢(shì)。近年來,已形成相對(duì)完整的“多晶硅提純―晶硅鑄錠/切片―太陽能電池組件封裝―光伏系統(tǒng)平衡部件制造―系統(tǒng)集成”產(chǎn)業(yè)鏈,形成了一批骨干企業(yè)。國(guó)家多部委關(guān)于《抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》中指出:“多晶硅:研究擴(kuò)大光伏市場(chǎng)國(guó)內(nèi)消費(fèi)的政策,支持用國(guó)內(nèi)多晶硅原料生產(chǎn)的太陽能電池以滿足國(guó)內(nèi)需求為主?!被I建大規(guī)模光伏基地,有利于擴(kuò)大光伏市場(chǎng)的國(guó)內(nèi)消費(fèi)。
(3)繼續(xù)建設(shè)黃河上游水電基地,盡早達(dá)到完全開發(fā)的總裝機(jī)2 000萬千瓦水平。黃河上游水電基地是全國(guó)大型水電基地之一。從龍羊峽至青銅峽總裝機(jī)容量約1 700萬千瓦,其中青海境內(nèi)總裝機(jī)約1 140萬千瓦。在龍羊峽以上總裝機(jī)約660萬千瓦。這樣,2015年水電運(yùn)行總?cè)萘繉⑦_(dá)1 400萬千瓦,2020年近2 000萬千瓦。這些水電站均具有良好的調(diào)節(jié)能力,能有效解決光伏發(fā)電的不連續(xù)、不穩(wěn)定性問題,保證供電的可靠性。當(dāng)向全國(guó)遠(yuǎn)距離供電時(shí),光電與水電結(jié)合可大大提高輸電線的效率。
(4)高電壓電網(wǎng)已有良好基礎(chǔ),并正在迅速發(fā)展。青海主電網(wǎng)電壓等級(jí)為750/330/
110/35/10千伏。至2008年底,已建成750千伏線路2條,省內(nèi)總長(zhǎng)度168.6公里,330千伏是省內(nèi)的主力網(wǎng),已建成線路53條,省內(nèi)總長(zhǎng)度約3 300公里,預(yù)期2020年總電力負(fù)荷將增至1 670萬千瓦。通過已有電網(wǎng),可以把柴達(dá)木的光伏基地與黃河上游的水電基地聯(lián)在一起。
(5)積極推動(dòng)光伏發(fā)電與水電結(jié)合的相關(guān)科技工作,并已有良好基礎(chǔ)。省科技廳按照省政府的要求,不斷加大新能源經(jīng)濟(jì)支持力度,開展了若干省級(jí)重大科技專項(xiàng)研究。積極參加了國(guó)家金太陽示范工程、中科院太陽能行動(dòng)計(jì)劃,開展了太陽能、風(fēng)能發(fā)電、輸配電和電網(wǎng)安全保障、青海光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行特性和控制等一批關(guān)鍵技術(shù)的研究工作,為青海省太陽能并網(wǎng)發(fā)電提供了有力的技術(shù)支撐。
青海具有獨(dú)特的地理環(huán)境和氣候特征,其基礎(chǔ)性生態(tài)效益將直接維系國(guó)家的生態(tài)安全和中華民族的未來發(fā)