2月10日,本报头版头条刊发《里程碑:我国人均装机达1千瓦》的报道,引发业内专业人士的热烈讨论。北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室教授马重芳、吴玉庭和博士刘斌3人热烈参与了此次大讨论。以下为本报记者在现场记录的3位专家的有关观点。
未来十到二十年我国人均用电量还将有大幅增加
“2015年2月,我国人均发电装机历史性突破1千瓦。”这从一个侧面反映了我国经济发展和人民生活的水平,是我国经济社会发展的一个重要里程碑。2014年我国人均GDP为6747美元,世界排名第84位,是美国人均GDP的八分之一,是排名第1的卢森堡的十六分之一。随着我国经济的发展和人均GDP的增长,工业用电量还会有大幅度增长。同时随着国家新型城镇化的推进,农村人口大量进入城镇也会带来用电量的大幅增长。因此可以预见,未来十到二十年我国的人均用电量还将有大幅增加。但是,是否要追求发达国家人均装机容量2千瓦和美国人均装机容量3千瓦的水平值得认真思考。人均装机达到1千瓦之后,我国更需要加大技术创新的力度,在加强清洁煤技术开发和应用基础上,我国更应该加大节能减排、可再生能源、分布式能源与储能技术设备的研发和大规模应用。
需进一步加大清洁电力装机比例,大力开发储能设施
从《里程碑:我国人均装机达1千瓦》的报道中可以看到,我国火电发电量(其中煤电占90%以上)仍占绝对优势地位,高出世界平均水平约28个百分点。因此,我国应加大核能、可再生能源和分布式天然气冷热电三联供技术的开发和应用力度,进一步加大清洁能源电力的比例,实现到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。
根据报道,目前并网风电9581万千瓦,年发电量1563亿千瓦时,年发电利用小时数为1631小时;并网太阳能发电2652万千瓦,年发电量231亿千瓦时,年发电利用小时数为871小时。数字中可以看出,风电和光伏由于缺乏蓄能设施,年发电利用小时数很小。如果太阳能热发电可以跟低成本大规模的蓄热技术相结合,可发出连续稳定可调的高品质电能,年发电利用小时数可达4000~6000小时,是一种值得关注和大规模应用的友好可再生能源规模发电技术。
尽管在太阳能热发电方面我国暂时还处于落后于国际的被动局面,但在太阳能热发电产业链上,所涉及的机械、热工、材料等技术领域,我国均有科技成本优势,发展潜力巨大,有可能成为推动我国经济社会发展的战略性新兴产业,国家应给予更大关注和更大的财政与政策支持。
从《里程碑:我国人均装机达1千瓦》的报道中还可以看到,由于电力需求和供给之间的不平衡,造成现有燃煤电站只发挥了60%的潜力,还有40%的潜力没有发挥,这也严重影响了煤电的供电效率。另一方面缺乏储能的风力和光伏发电的大量接入,也更增加了电网的供需矛盾和电网调峰难度。因此开发和大规模应用蓄能技术来化解电力供需矛盾是电力行业健康发展的迫切要求。
电力的大规模蓄能技术包括蓄能调峰电站和电力需求侧的削峰填谷电力供应技术,如蓄热式供热技术、冰蓄冷空调技术等。电力对储能的要求是低成本,大容量和长寿命。目前达到这一要求的主要是抽水蓄能,蓄热和压缩空气储能。目前我国的抽水蓄能电站装机容量已经达到2183万千瓦,但离我国电网对储能比例的要求还差得很远,压缩空气蓄能也由于受地形条件的限制而不可能满足电网的需求。熔盐蓄热式热电联供电站具有成本低、不受地形条件限制的特点,值得大规模推广应用。另外蓄热式电供暖、冰蓄冷等用户侧蓄热蓄冷技术也值得大规模推广和应用。
提高分布式能源比例,增加电网可靠性
根据2013年1月国务院颁布的《能源发展十二五规划》,2015年,我国将建成1000个天然气分布式能源项目、10个天然气分布式能源示范区;分布式太阳能发电达1000万千瓦,建成100个以分布式可再生能源应用为主的新能源示范城市。2013年2月27日国家电网又出台了《国家电网关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,对分布式能源并网给予了政策支持。
分布式能源发展趋势是多能互补、小功率和低品位。分布式能源技术复杂,在我国技术还很不成熟,需要在小功率高效低成本膨胀动力机、能源梯级利用等方面加大技术创新力度,研发适合我国国情的分布式能源技术,提高分布式能源比例,增加电网可靠性。
综上所述,人均装机达到1千瓦之后,我国应该加大节能减排技术的研发和应用力度,提高用电和发电效率,遏制人均用电量的过快增长,争取在2030年左右达到顶峰并开始下降;加大清洁煤技术的研发和应用力度,实现煤电的节能减排;加大可再生能源、核电和分布式天然气冷热电联供系统的研发和应用力度,逐步增加清洁电力比例;大力开发储能电站和削峰填谷蓄热式用电技术,充分发挥已装机电站的潜力,解决电力需求和供应的矛盾,提高供电效率。