所謂“非并網風電”,就是大規(guī)模、超大規(guī)模風電場所發(fā)風電,通過必要的技術創(chuàng)新與集成,用于能較好適應風電特性的高耗能工業(yè),使大規(guī)模、超大規(guī)模風電不經過常規(guī)電網,就能夠高效、低成本、低故障率全部利用。非并網風電技術適用于大規(guī)模、超大規(guī)模風電場,以高耗能產業(yè)作為載體,將我國豐富的風能資源轉化為規(guī)?;G色產業(yè)。
“非并網風電”是我國風能發(fā)展領域的原創(chuàng)性成果,2007年獲得國家重點基礎研究發(fā)展計劃(“973”計劃)立項,取得一系列研究成果,并廣泛應用;在國家《風電發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中三次提到發(fā)展“非并網風電”,為我國風電行業(yè)進行國際交流、合作的重要領域。目前已通過鑒定的示范工程,可規(guī)?;茝V并產生巨大經濟社會效益。
(1)實現(xiàn)風電淡化海水可持續(xù)化。傳統(tǒng)意義上的海水淡化是用煤電作為動力源(600405,股吧)的高耗能產業(yè),非并網風電海水淡化,則利用我國沿海地區(qū)取之不盡的海水和風能,通過科技進步提供干凈的飲用水,實現(xiàn)我國淡水的可持續(xù)化。
《國家“十二五”海水淡化發(fā)展規(guī)劃(綱要)》采納了“關于可再生能源與海水淡化耦合工程試點”建議,我院日產100噸風電淡水海水的示范工程已通過國家鑒定,并在此基礎上,哈電集團制造建設的單臺風機日產1萬噸海水淡化水能力的示范工程,今年12月將在江蘇大豐市建成投產。
?。?)實現(xiàn)高耗能產業(yè)低碳化。2012年我國電解鋁產能2600萬噸,如60%的鋁產能(1560萬噸)采用非并網風電電解生產,可以消耗我國6360萬千瓦的風電場裝機容量(或10400萬千瓦的光伏電站裝機容量)一年發(fā)出電量,年節(jié)煤4700萬噸,減排二氧化碳1.28億噸。目前,該技術已建立2000A示范,并通過國家級鑒定。
?。?)實現(xiàn)風能直接制氫規(guī)模化。不僅解決規(guī)?;?、低成本制氫難題,還為電網起到調峰作用。目前,該技術已通過國家級鑒定,并成為國家標準的重要內容。同時該新能源技術與傳統(tǒng)能源天然氣進行“嫁接”,如加氫天然氣用于汽車可大幅度提高天然氣的燃燒效率,降低氮氧排放80%。
?。?)實現(xiàn)煤炭的清潔化。采用風/煤多能源系統(tǒng),通過風電與煤化工“嫁接”,可使煤化工產量提高2.5倍,實現(xiàn)二氧化碳近零排放、節(jié)水38%以上,解決了我國煤炭清潔化的世紀難題。
?。?)實現(xiàn)多能源協(xié)同電網智能化。以上“四化”的實現(xiàn),將成為四個能適應風電大幅度波動特性和為電網進行調峰的“智能負載”。通過物聯(lián)網將常規(guī)“智能電網”和“智能負載”,集成創(chuàng)新為具有中國特色的“智能電網系統(tǒng)”,可使我國電網效率由30%提升到40%~60%(美國為45%),將使我國以風能為主的可再生能源得到大規(guī)模、高效、低成本全部利用,并伴生一批相配套的萬億元級新興制造業(yè)集群,將我國全球劣勢、規(guī)模最大的高耗能產業(yè)轉化為極具國際競爭力的規(guī)?;G色產業(yè)。
非并網風電/氯堿產業(yè)、非并網風電/城市污水(泥)高效處理產業(yè)、非并網風電非石油稀烴鏈化產業(yè)等系列成果,正如國家發(fā)展和改革委白和金研究員所言,“非并網風電直接用于高耗能產業(yè),它不僅對江蘇省而且對全國能源結構、能源布局產生重大影響”。世界風能學會主席普利本·麥加德表示,“非并網風電系統(tǒng)理論使非并網風電在世界影響日增,開辟了世界大規(guī)模風電多元化應用的新領域”。
國內外知名專家的評價,更堅定了筆者的信念,加快我國自主研發(fā)的這一成果的推廣,將充分發(fā)揮和利用我國世界領先的風能等可再生能源,催生我國生態(tài)文明建設、推動經濟結構轉變和產業(yè)結構調整,為實現(xiàn)中國夢、實現(xiàn)中華民族偉大復興作出基礎性的重要貢獻。
作者簡介:
顧為東,江蘇省發(fā)展改革委宏觀經濟研究院院長、研究員,國家“973”計劃風能項目首席科學家,中國—加拿大政府國際科技合作項目中方負責人。