為什么中國的風能表現(xiàn)不佳?

發(fā)布時間:2016-05-31   來源:IEEE Spectrum

  去年,中國在像風能和太陽能這類可再生能源上投入了1029億美元,占全球可再生能源投資的36%。然而,在最大限度的提高可再生能源回報率方面,尤其是風能方面,中國仍處于下風。2015年中國安裝的風電容量將近是美國的兩倍,但真正輸出的風能卻比美國低。

  哈佛大學和清華大學的研究人員在《自然能源》期刊的一份報告中分析了中國風能表現(xiàn)不佳的原因?;?012年的數(shù)據(jù),他們得出原因不止一個,新的風力農(nóng)場不能及時接入電網(wǎng),設(shè)備質(zhì)量低下以及電網(wǎng)運營商偏愛煤電各占一席。

  但是,這個結(jié)論有點令人意外。一個是它淡化了中國的風力相對較弱所帶來的影響,這個因素在早期的學術(shù)研究中常常被引用。另外一個是它并未像預(yù)期的一樣把中國在刻意消減風力農(nóng)場的運營力度考慮進去(去年秋天中國國家主席習近平和美國總統(tǒng)奧巴馬承諾會減少風力農(nóng)場的運營來達成一個氣候協(xié)議)。

 

  清華大學/哈佛大學中國風電容量多年超過美國(上)。但是中國產(chǎn)生的風能較美國要低(下)。

  作者認為,由于這些圖表是基于2012年的數(shù)據(jù),很可能和現(xiàn)在的情況有出入。一些獨立專家也都這么想。宋然平,世界資源研究所的一位中國能源專家對此評論道:“雖然2012年(調(diào)查結(jié)果)是合理的,但是如今消減風力農(nóng)場的運營是一個更大的因素?!?/p>

  發(fā)表這個報告的團隊是由哈佛大學的邁克爾˙麥克沃伊(MichaelMcEvoy)和清華大學的魯璽所帶領(lǐng)的,他們對中國的風電非常精通。該團隊在2009年開創(chuàng)性地通過建模預(yù)測,風電可以以合理的成本滿足中國未來電力100%的需求。

  在這里“哈清”團隊向前追溯,用統(tǒng)計學來理解為什么2012年中國在風電容量比美國高15吉瓦(GW)的情況下,卻比美國實際少發(fā)了39太瓦時(TWh)的風電。

  從中國風力農(nóng)場所在地的風力資源模型可以得出,風力不足只占其原因的十分之一。

  而風機質(zhì)量低下,風力農(nóng)場不能及時接入電網(wǎng)以及更頻繁的削減風力輸出是其中最主要的三個原因。這每一項都使得中國在2012年的風電輸出比其潛力值減少了超過19太瓦時。19太瓦時電量有多大?這么說吧,超過今天加州所有風力農(nóng)場所能提供的電力還多50%。

  這些因素的相對影響在2016年可能會完全不同。以風輪機的質(zhì)量為例,2008年《IEEESpectrum》雜志上報道稱中國風能行業(yè)協(xié)會呼吁放緩建設(shè)風電場的速度,給予國內(nèi)廠商更多的時間來提高風機的質(zhì)量。

  據(jù)“哈清”團隊的報告,中國的風機技術(shù)一直在“快速追趕中”,會“在短期內(nèi)”達到國際標準。

  從2011年中國國家能源局控制了所有風電農(nóng)場的授權(quán)后,電網(wǎng)接入問題也得到了很大的改善。“在過去的幾年時間里電網(wǎng)的接入問題已經(jīng)得到顯著的改善,”宋然平在世界資源研究所(World Resources Institute,簡稱WRI)說道。

  相比之下,政府的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,風力農(nóng)場的人為縮減輸出情況變得更糟。區(qū)域電網(wǎng)運營商們對所購買的風力農(nóng)場棄之不用。2015年中國電網(wǎng)運營商縮減了34太瓦時的風能,這些風能是英國所有風能輸出的總和。另外去年他們還縮減了中國太陽能輸出的10%。

  其中僵硬的電網(wǎng)政策是帶來這個結(jié)果的一部分原因。尤其在風力資源豐富的中國北部,燃煤電廠不僅提供電力還提供集體供熱,因此,在冬季火電會占住所有的輸電線路,使得風電被各種排擠。

  然而,諸如宋然平這樣的專家們都在說,風能和太陽能發(fā)電被縮減的重要原因是中國的煤電容量過剩,電網(wǎng)運營商要被迫分給每個工廠一定的市場份額。

  最近一個月,中國當局發(fā)布一系列措施來減少這種“制度性”縮減。這些措施包括限制煤電廠的建設(shè),增強現(xiàn)有的法律來確保可再生能源可以優(yōu)先接入電網(wǎng)以及在政策性縮減發(fā)生時,賠償風能和太陽能運營商的損失。

  宋然平說他覺得前景還是相當樂觀的,有了這些措施幫助:“政府的方向是正確的。如果能百尺竿頭再進一步,那么縮減輸出的情況將會被大大減少?!?/p>

      關(guān)鍵詞: 風電

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