【編者按】許繼剛，博士研究生，現任中國能源建設集團工程研究院副院長(cháng)。兼任電力行業(yè)熱工自動(dòng)化與信息標準化委員會(huì )副主任、電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì )副主任、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )發(fā)電自動(dòng)化專(zhuān)委會(huì )副主任、中國電機工程學(xué)會(huì )熱工自動(dòng)化專(zhuān)委會(huì )副主任、中國儀器儀表學(xué)會(huì )自控工程設計委員會(huì )主任。2009年榮獲國家新世紀百千萬(wàn)人才工程國家級人選，2012年被評為中國電力工程顧問(wèn)集團公司特級專(zhuān)家，2013年榮獲國務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家稱(chēng)號。共獲得各級成果獎勵20次，在國內外發(fā)表中英文論文共50篇，主持或參加編寫(xiě)著(zhù)作3部，主持編制國家、行業(yè)和重要企業(yè)技術(shù)標準5項，完成國家和集團重要專(zhuān)題研究報告12本。

    今天，能源矛盾日益加劇，新能源產(chǎn)業(yè)在技術(shù)的推動(dòng)下得到了廣泛應用。與此同時(shí)，在國內外經(jīng)濟形勢的壓力下，新能源產(chǎn)業(yè)也遇到了發(fā)展中的瓶頸。本期《自動(dòng)化博覽》專(zhuān)訪(fǎng)許繼剛博士，聽(tīng)專(zhuān)家解讀新能源發(fā)展的現狀。

    Q：您認為目前中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況如何？面臨哪些挑戰？

    許繼剛：能源問(wèn)題是影響我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的全局性、戰略性問(wèn)題。隨著(zhù)氣候變化與環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越突出，新能源作為傳統能源的補充，既可再生利用，又具有大幅降低環(huán)境污染的鮮明特征，其發(fā)展已成為全社會(huì )關(guān)注的焦點(diǎn)。

    一方面，黨中央、國務(wù)院對我國新能源的發(fā)展和布局一直非常重視，前后出臺了很多促進(jìn)新能源發(fā)展的政策，不斷引導和鼓勵新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，給我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的社會(huì )環(huán)境；另一方面，由于近年來(lái)各種新技術(shù)、新材料和信息技術(shù)發(fā)展迅速并相互融合，促進(jìn)了新能源技術(shù)的逐步成熟，從技術(shù)層面推動(dòng)了新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

    雖然中國新能源開(kāi)發(fā)利用起步較晚，但近年來(lái)已經(jīng)取得顯著(zhù)進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)化已初具規模。風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、核能、地熱能、氫能、海洋能等新能源發(fā)展潛力巨大，近年來(lái)得到較大發(fā)展。以前幾年發(fā)展迅速的風(fēng)電為例，截止到2013年底，我國風(fēng)電裝機容量已達到7548萬(wàn)千瓦，年增長(cháng)達到24.5%。太陽(yáng)能光伏發(fā)電這兩年也發(fā)展迅速，2013年全年新增并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機1130萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)953.2%。截至到2013年底，我國并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量達到1479萬(wàn)千瓦，同比增長(cháng)335.0%。

    新能源在發(fā)展中面臨的挑戰主要來(lái)自三個(gè)方面。其一是自身的特點(diǎn)決定了其發(fā)電利用的難度，其二是目前還沒(méi)有非常成熟的大規模儲能技術(shù)，其三是經(jīng)濟性問(wèn)題。

    新能源在發(fā)電方面所面臨的困難有兩點(diǎn)，一是能量密度低。例如，太陽(yáng)輻照總能量巨大，但地球單位面積獲取的光照能量相對較小。風(fēng)能亦是如此，潮汐能、波浪能、生物質(zhì)能都有類(lèi)似特點(diǎn)。二是供能過(guò)程具有隨機性和間歇性。而且隨機出現的間歇性電力對受端系統動(dòng)態(tài)穩定有較大程度的影響。因此，在能源產(chǎn)業(yè)當前可接受的經(jīng)濟性條件下，新能源尚難以單獨承擔起連續供能和跟隨用戶(hù)需求、靈活調節供能量的任務(wù)。

    大規模能量?jì)Υ婕夹g(shù)是新能源發(fā)展所面臨的另一障礙。新能源發(fā)電的隨機性和間歇性導致其無(wú)法穩定持續供電，如果可以長(cháng)時(shí)間大量地儲存熱量或電量，這樣就可以變間歇性為連續性，儲能設施是解決該問(wèn)題的有效手段。

    目前新能源的經(jīng)濟性尚不具備競爭力，是未來(lái)發(fā)展的重要挑戰。許多國家打破常規，支持經(jīng)濟性較低的新能源產(chǎn)業(yè)，寧愿拿出政府補貼，暫時(shí)犧牲一部分國民經(jīng)濟整體效率，鼓勵開(kāi)發(fā)利用新能源。我國針對新能源發(fā)電也已出臺很多政策，而且還在研究制定一些政策，但長(cháng)遠來(lái)看，如何降低新能源發(fā)電的成本，是必須要克服的問(wèn)題。

    Q：光伏與風(fēng)能都要面對并網(wǎng)和消納的問(wèn)題，對此您有何見(jiàn)解？解決該問(wèn)題的主要途徑是什么？

    許繼剛：目前我國風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題是并網(wǎng)和電網(wǎng)消納。北方風(fēng)能資源集中開(kāi)發(fā)地區大都遭遇較嚴重的棄風(fēng)限電問(wèn)題，東北一些地區冬季棄風(fēng)限電比例已近50％，西北主要風(fēng)場(chǎng)因數次脫網(wǎng)事故，目前限電竟高達70-80％。風(fēng)能資源最好的一些地區，設備年利用小時(shí)數還不到1400。

    同樣，在西部太陽(yáng)能資源豐富，卻地廣人稀、用電負荷很小的地區正在集中建設大規模太陽(yáng)能發(fā)電，其電力消納同樣遇到遠距離傳送的問(wèn)題，有的要輸送幾百公里到省負荷中心，而省內又無(wú)力全部消化，還要向東部輸送。

    前兩年風(fēng)電的快速發(fā)展導致風(fēng)能消納問(wèn)題非常突出，最近光伏電站也出現了棄光和消納問(wèn)題。雖然兩者出現的問(wèn)題不近相同，但原因卻是相同的。光伏與風(fēng)能無(wú)法消納的原因主要有電網(wǎng)調峰能力不足、區域電量過(guò)剩以及電網(wǎng)網(wǎng)架結構薄弱等三個(gè)方面。

   首先，目前我國的電源結構造成系統調峰能力受限。影響系統接納光伏與風(fēng)電的關(guān)鍵因素是系統調峰能力。由于光伏與風(fēng)能具有波動(dòng)性，無(wú)法參與系統調峰，在大規模光伏或風(fēng)電并網(wǎng)后，系統需要為光伏或風(fēng)電以及負荷波動(dòng)預留足夠的調峰容量。我國陸上風(fēng)能資源集中分布在北方地區，太陽(yáng)能資源主要集中在西部地區。東北和西部經(jīng)濟相對欠發(fā)達，電力需求基數小，火電供熱機組多，系統峰谷差大，供暖期系統負荷低谷時(shí)段，受供熱機組調節能力限制，系統調峰能力進(jìn)一步降低，無(wú)法滿(mǎn)足調節風(fēng)電的需求。

    其次，區域電源總量過(guò)剩。外送通道一定的情況下，區域常規機組富裕，電源裝機容量相對于區域負荷嚴重過(guò)剩，是光伏與風(fēng)能消納能力受限的另一主要原因。以?xún)让晒盼鞑康貐^為例，火電機組裝機嚴重過(guò)剩，采暖期內供熱機組和自備電廠(chǎng)調峰能力有限，即使火電機組全部調節至最小技術(shù)出力，仍然無(wú)法滿(mǎn)足風(fēng)電消納需求。