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合理解决我国电源布局/结构改革 储能调峰是关键
2016/12/4 15:42:19    新闻来源:北极星储能网

来源:北极星储能网

什么叫重大停电?超过800万千瓦就叫做重大停电。

1970到1980年,我们国家电网发生210次大停电重大事故,为了解决这一问题,蒙定中被从东北调到北京工作,成立五人小组专门针对怎么样防止大停电,研究国内外大停事故的原因跟次数,建立《电力系统安全稳定导则》(1981年)。由于这个导则使得我们国家到今天36年以来从不发生重大停电,而世界上已经发生重大停电25次。

然而,并非安全并非毫无成本!

煤电运行高峰百分之百,低谷降到30%、40%。煤电大大降低效率,提高污染,使煤电利用小时从过去每年6000小时降到去年4329小时,今年还要降低。

上世纪80年代主要靠小煤电/油电调峰,达到25%。加上大煤电那时候是20调峰,水电调峰,结果那时候大煤电利用小时达到6000-6500小时。后来接近一亿千瓦小煤电,油电逐步关停,长时以来没有重视和补偿因此而损失的调峰能力。结果多年来一直迫使20/30万千瓦煤电机组深度调峰,有时候每天关停,更迫使超高压,高高临界60-100万千瓦煤电非常规调峰。低谷时出力甚至压到30-40%,亚临界运行,不是超临界,更不是超超临界。强迫使低碳机组高碳运行,极不合理的被迫超额调峰。煤电年利用小时在2012/2013年跌落到5080/5012小时,2014年跌落到4706小时,2015年为4329小时,今年还要跌,是有史以来最低水平,如不彻底解决,还要降低。

北极星输配电网记者有幸聆听到这位已近鲐背之年电网"老人"蒙定中的报告。我们一同来看看这位"反对中国电网特高压建设第一人"对于储能调峰有何见解?电力发展十三五规划中,调峰规划又有着怎样背后的故事?

蒙定中:你们好,我叫蒙定中,差两个月90岁了。我一直坚持从事电力、发电厂跟电网的工作,我是国际大电网委员会委员,我给大家简单汇报一下情况。

1970到1980年,我们国家电网发生210次大停电重大事故,为了解决这一问题,把我从东北工作调到北京,成立五人小组专门针对怎么样防止大停电,研究国内外大停事故的原因跟次数,建立电力系统安全稳定导则,这个导则1981年颁发。由于这个导则使得我们国家到今天36年以来从不发生重大停电,而世界上已经发生重大停电25次。什么叫重大停电?超过800万千瓦就叫做重大停电。美国最严重,我们国家30都年来成为我们世界安全所谓。近十年来我们国家发展还是有很多的问题,第一个问题就是不重视调峰,就是今天我要谈的事儿。大量的招很多很多的煤电,不但发电还建调峰。煤电运行高峰百分之百,低谷降到30%、40%。煤电大大降低效率,提高污染,使煤电利用小时从过去每年6000小时降到去年4329小时,今年还要降低。这是一个电厂方面的问题。

电网也有大问题,思科网(音)公司为了垄断大力发展交流特高压,把全国连成交流特高压,完全违反导则分散分区分散电源的规定。我们老专家反对到今年得到能源局的重视,也取得成效,也接受本人的建议,能源局今年才开始重视我们专家的建议。今年3月15日能源局副局长跟电力司司长和处长们请我过去汇报电厂的问题、电网的问题。

2016年7月份颁发了电力发展十三五规划的征求意见稿,本人马上写了报告25页给能源局,能源局特别是在发电结构方面接收本人的意见。就是今天我要跟大家谈的,同时也接受我们关于电网不再发展交流特高压的意见。所以在十三五规划里面,没有交流特高压的计划。

另外今年年初本人送上三个英文报告,给美国IEEE,英文的报告。

第一个报告就是中国为什么不发生重大停电。

第二个报告是中国发展全国交流特高压联网,完全破坏我们国家的安全基础。

第三个报告就是全国互联网应该国家跟国家联网的话,只能够用直流,不能用交流,特别不能用交流,用国网的特高压联网。

所以今天我给大家汇报一下大力发展储能调峰首先是合理解决我国电源布局跟结构改革的关键。本报告是本人对能源局新颁发《电力发展"十三五"规划》意见和建议的第一部分。还有第二、第三部分,关于电厂,关于电网,今天不会讲了。

11月11日收到新的发改委能源局的发布稿,既然是发布稿,本人就提了意见。特别感谢能源局接受我们老专家的建议和意见,首先是电源结构改革问题,抽水蓄能从2015年装2300万千瓦,但是在十三五规划要增大到4000,过几年又8300,相当增大3.6倍。过去从来没有那么快发展。气电也是从15年6600万千瓦增大到11000万千瓦,过去从来没有增大到那么大的增幅。

如果十三五规划这样做了,可以使煤电年利用小时从2015年的4329小时可以提升到接近6000小时,大大提高煤电安全和热效率,大减排污。

 

能源局发布稿在优化电网结构,提高系统安全水平特别提出按照《电力系统安全稳定导则》提高系统安全水平。特别按照稳定导则坚持分层分区,结构清晰,安全可控,经济高校,探索大电网之间的柔性互联。特别提到南方,我们国家两个电网公司,一个是南网,一个是国家电网。特别提到南网实现跟云南主网异步联网,背靠背工程,东西分区运行,南网定位明确两三个两部电网。

 

首先谈电源结构,电源结构改革是电力工业亟待决策的关键问题。怎么改革?应该推动绿色、低碳、高效、安全之路,以彻底解决长期以来不合理的电源结构问题。

 

请各级领导了解和重视,调峰首先是合理解决电源布局/改革关键。

 

上世纪80年代主要靠小煤电/油电调峰,达到25%。加上大煤电那时候是20调峰,水电调峰,结果那时候大煤电利用小时达到6000-6500小时。后来接近一亿千瓦小煤电,油电逐步关停,长时以来没有重视和补偿因此而损失的调峰能力。结果多年来一直迫使20/30万千瓦煤电机组深度调峰,有时候每天关停,更迫使超高压,高高临界60-100万千瓦煤电非常规调峰。低谷时出力甚至压到30-40%,亚临界运行,不是超临界,更不是超超临界。强迫使低碳机组高碳运行,极不合理的被迫超额调峰。煤电年利用小时在2012/2013年跌落到5080/5012小时,2014年跌落到4706小时,2015年为4329小时,今年还要跌,是有史以来最低水平,如不彻底解决,还要降低。

 

为了火电调峰除了多浪费装机投资以外,还造成发电多耗煤、多排污、缩短煤电机组寿命。发展热电也没有执行以热定电原则,不管热负荷多少,规定煤电机组多为30-35万千瓦,供热时只调峰10%,更增大调峰矛盾。

 

发展风电也不考虑存在的调峰问题,发展太阳能也是这样。为什么在规划的时候,不考虑调峰问题呢,结果造成严重弃电、严重浪费。我国风电居世界首位,太阳能发展速度也占世界首位,弃光弃电也占世界首位。发展年利用小时远低于世界水平。

 

本人对2016年7月能源局"十三五"规划,能源局今年发过两个规划,一个是2016年7月这样一大本规划,本人就提了25页的意见送给他了。到今年11月11日也收到能源局的十三五电力发展规划,是发布稿,也送给我了。我也提出来25页报告。其中有关电厂的问题、调峰的问题,所以今天也结合能源规划来发展。

 

应该构建合理布局与科学的缝荷、腰荷、基荷电源规划,2015年除长给水电站19.4%,发展基本正常外,其他皆存在严重问题。过多煤电占60%,严重污染居世界首位,发展核电过慢过少,发展抽水蓄能和燃气循环发电严重不足,发展风电和太阳能缺乏必要调峰设施配合而严重弃电。

 

本人前报告曾建议将目前抽水蓄能比例提高到总负荷10%,燃气机组比例提高到总负荷12%,绿色储能技术发展到总负荷2%,三者调峰能力达总负荷的24%。

 

如果今后可以争取2020年实现加强之上述三者调峰后,全国煤电可降低到20%调峰、调峰能力为17684万千瓦,核电20%调峰能力为1160万千瓦,水电可调峰能力为10500万千瓦。

 

2015年煤电高达88419万千瓦,只能全部删除,现在国家批准一部分,所以我建议把煤电降低到46%,使煤电比重能够将降低8.8%。这才使我国电力容量占世界首位的电源结构比较合理,既安全又经济,上述三者调峰总能力达到30000万千瓦,共需投资6995亿元,为大减煤电可节约7553.4亿元的投资92.6%,如按本报告实行,相当节约558.4亿。

 

本人对2016年11月能源局十三五规划发布稿的建议。能源局发布稿很重视调峰,都是接受本人的意见。十三五开始将要彻底解决调峰,表1已列出能源局发布稿2015-2020年装机和本人研究分析。将抽水蓄能由原2015年2303万千瓦增大到4003/8303万千瓦,最大增幅3.6倍。过去煤从来没有增大过3.6倍。又将燃气机组由原来6600万千瓦增大到11000万千瓦,增幅1.7倍,充分发挥大增调峰设施的效果。

 

经本人分析其效果还可将煤电年利用小时由4329提高达到近6000小时更将可大减煤电装机,本人前报告曾建议取消十三五全部装机,但现在有的已经批准了。所以建议十三五煤电装机可大减11000万千瓦以上,不仅节约投资,而且使全国煤电大大提高利用小时,都按高校安全运行又大减排污,的确高度重视调峰才能优化全国电源结构。

 

十三五规划新增抽能电力6000万千瓦,但2020年袛完成1700万千瓦,希抓紧延迟两三年全部完成,总装机达到8303万千瓦,可进一步大减煤电装机比重,而且特别安全经济,尤其大降污染。核电发展良好,应进一步发展内陆核电就近用电,并研究大力发展第四代快堆核电。

 

对气电应特别研究大力提高发挥其调峰性能。而风电和太阳能发电应以分散开发并就地消纳为主,集中开发必须装有相适应调峰设施配合作为开发条件。

 

 

表1对2015/2020年电源的研究分析。

 

煤电袛为调峰增大煤电装机是不必要的,新增调峰设施是2015年3.6倍,可基本解决调峰,使2020煤电装机可减少1100万千瓦以上,才充分发挥大增调峰设施的效果。核电发展良好,应进一步发展内陆核电就近用电,并研究大力发展第四代快堆核电。常规水电新增水电和原有具备条件的水电宜尽量增大容量,以提高其调峰能力,希由目前的30%提高到40%以上。抽水蓄能十三五规划新增抽能电600,但袛完成1700,希抓紧袛延2到3%年完成,总装机达8303,可进一步大减煤电装机比重,而且特别安全经济,尤其大降污染。气电应特别研究大力提高发挥其调峰性能。

 

过去抽水蓄能发展太慢,2015年就是2303万千瓦,但是表2说明十三五规划增大6000。煤电也可以大大的减少,不但是减少排污,可以节约投资3850亿元。新新增抽水蓄能,和新装气电共需3376,节省474亿。

 

 

表2对2020年调峰规划的研究分析和建议,特别是抽水蓄能、气电和绿色的调峰。

 

本人建议总的是30000万千瓦,但是能源局实际建议2023年煤电增加到19303。这样就使得我们解决调峰问题就大减煤电。

 

加快水电包括抽水蓄能建设,将煤电比重又多承担调峰。

我国已成为世界水电强国,目前已建水电站全国可开装机容量48%。为了降低环境污染,应加大加快水电清洁能源建设,既降煤电比重,又能更多承担调峰。新增水电和原有具备条件的水电宜尽量增大容量,以提高其调峰能力,由目前30%提高到40%,如刘家峡龙羊峡水电是否可扩大一倍或增装抽水蓄能。今后创造优惠条件,特别是研究加大高峰低谷的电价差别,目前广东高峰7点到12点,19点到22点,平段12-19点,22-23点,低谷23点到第二天7点,电价比例广东分别是150%、100%、50%。今后应该把高峰低谷电价差别加大,使抽水蓄能做到低价进抽水、高价出发电,将鼓励更多风能来发展抽水蓄能。

 

可再生能源发展必须有调峰电源配合。2015年我国风电并网容量达1.31亿千瓦,居世界首位,占全国装机8.6%,但其年利用小时居世界末位,说明风电发展问题严重。2015年全国风电利用小时仅为1728,弃风严重,关键是在电源结构上缺调峰电源配合。欧洲西班牙、德国、丹麦都很好,有相适应调峰电源配合。特别是大型集中式风电必须配有调峰电源配合。国王公司提出风火打捆,配装1.6-2倍于风电的大容量火电机组,来提高输电通道效益,解决风电随即性给电网冲击,迫使大容量火电机组深度调峰,违背节能减排既不科学又不可行。

 

2016年11月7日能源据颁发《电力发展十三五规划》发布稿在全国电源结构上也和电网结构上接受本人对2016年7月颁发《电力发展十三五规划》发布稿的建议。

 

过去抽水蓄能发展太慢,2015年袛为2303万千瓦,但十三五规划增大600,达到8303,8303/2303=3.6倍。

 

这说明能源局很重视大力加强调峰的有关建议,因为十三五计划能源局已批准部分煤电装机工程,不可能全减,本人建议可大减11000万千瓦以上煤电装机,可节约投资11000×3500元/千瓦=3850亿元。而新装抽水蓄能和新装提电共需3376亿元,因而可节约474亿元投资,而且如多减煤电建设,则节约更多。

 

其结果将使全国煤电大大提高利用小时,都高校安全运行又大减排污,所以需要高度重视调峰才能优化全国电源结构。

 

由于能源局规划到2023年煤电调峰占比达到31.8%,将使煤电年利用小时由2015年4329提高到接近6000小时。增大调峰能力不仅仅大减煤电装机,而且大增煤电利用小时,将彻底解决我国煤电占世界首位带来的既不经济又不安全,特别是过去20多年来的环境污染问题。由于能源局接受本人的调峰建议,也将使我国从《电力发展十三五规划》开始,今后必将大增各种调峰设备的研制水平和生产能力。包括我们现在的调峰设备将来可能要制造的更多,才能满足要求。谢谢各位支持和帮助。(本文系依据会场速记文稿整理,略有删节,纰漏之处,敬请见谅)

 

蒙定中:国家大电网委员会CIGRE和美国IEEE会员、原电力部生产司教授级高工、国家能源局领导。

                        

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