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特高压输电对我国可再生能源发展不可或缺

2014-04-15 00:52
魏丁小陆
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  以功率为1千瓦的太阳能光伏电池为例,在上海一年只能发电1000千瓦时左右,在青海格尔木一年就可发电1600千瓦时左右,提高约60%;而通过2000公里左右的特高压输电线路将电力从格尔木输送到上海,损耗却只有5%左右,且远距离输电成本比太阳能发电成本低得多。因此,如果仅考虑发电和输电的成本因素,在青海用太阳能发电输送到上海,比在上海用太阳能发电的经济性明显要好。

  第二,风力和太阳能发电因气象条件的随机波动范围很大。气象条件不但随季节变化,且每日不同。如果电力很大一部分依赖于本地及其附近省份的太阳能,碰上哪年有特长的梅雨天,就会造成严重的电力能源危机。通过扩大风力发电和光伏发电的联网范围,这种气象条件造成的发电量波动会通过多个地方相互补偿得到减弱。这就是所谓的风光电发电量波动水平可通过异地气候的不相关性得到补偿的原理。而这需要尽可能地扩大远程输电网的覆盖范围。

  第三,由于天文原因造成的光伏发电不稳定性。太阳在中午的光照强度远高于早晚,其发电功率曲线犹如一个窝窝头,日变化非常剧烈。但是,用电负荷与光伏的发电量不是完全匹配的。如果一地的光伏发电成为当地的主力电源,中午光伏发电功率达到高峰时就用不完;而傍晚太阳下山后,特别是在18时至21时的家庭用电高峰,却几乎没有一丁点儿的光伏电力生产。而当前的储能技术水平无法做到随时随地存储电力。

  特高压输电网却能够很好地解决这个问题。全中国从东到西太阳升起和落下有4小时时差,各地在中午高峰发电时间发出的电力,都可以向东或向西传输;而东部的太阳下山后就从西部调电,西部的太阳下山后东部进入后半夜用电低谷,于是西部从东部调取用不完的其他能源发的电(包括风电)。

  另外,中国的水力资源集中在西部,其中西北地区的水能集中地——黄河上游的水电站,正好在光伏电和风电的东西向输电走廊上,而且距发电场的距离比距负荷中心近得多,作为风电和光伏电的蓄能电站,经济上再合适不过了。而中国西南部丰富的水电参与风电和光伏电的蓄能调节,也需要南北方向的大规模联网。

  现在中国每年都要新增数千万千瓦的风力和太阳能发电能力,是德国的数倍,平均输电距离也是德国的数倍。预计到2050年,中国风力发电和太阳能发电的功率总计可能高达20亿~30亿千瓦,大部分集中在中国的西部、西北部和北部。考虑到在当地消费和蓄能,输送这些风光电也需要10亿多千瓦的特高压输电能力。当前,中国的特高压远距离输电的发展已不能匹配可再生能源的发展。为了避免更多的清洁能源发电被浪费,中国应吸取德国的经验和教训,迅速开始大规模地建设远距离特高压输电网。

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