國家能源局日前下發(fā)《關(guān)于做好風(fēng)電清潔供暖工作的通知》明確提出,，將在北方具備條件的地區(qū)推廣應(yīng)用風(fēng)電清潔供暖技術(shù)。能源局緣何力推風(fēng)電清潔供暖,？這將對我國北方地區(qū)帶來怎樣的影響,？《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者就此采訪了我國風(fēng)電的有力推動者和風(fēng)電供暖工作的最初倡導(dǎo)者——國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山。
“熱能是能源終端消費(fèi)的重要形式,，甚至是工業(yè)生產(chǎn)和人民生活所不可缺少的能源消費(fèi)形式,，但目前北方地區(qū)供熱主要依靠燃煤鍋爐�,！笔妨⑸秸f,，如果采取風(fēng)電供暖，將燃煤鍋爐改為蓄熱式電鍋爐,，既可大大提高北方風(fēng)能資源豐富地區(qū)的消納風(fēng)電能力,，又可降低因燃煤機(jī)組帶來的大氣霧霾污染，堪稱“一把鑰匙打開棄風(fēng)限電和霧霾污染兩把鎖”,。
北方冬季霧霾重重燃煤排放是禍根
今年以來,，我國北方地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)的霧霾天氣，引起國內(nèi)外輿論的普遍關(guān)注,。史立山分析認(rèn)為,，霧霾主要是由空氣中的微小顆粒集聚和空氣流動性差引起，空氣流動性差是外因,，微小顆粒集聚過多是內(nèi)因,。微小顆粒與燃煤、機(jī)動車,、工業(yè)生產(chǎn)排放和施工揚(yáng)塵等密切相關(guān),，其中最重要的原因當(dāng)屬燃煤排放。
“持續(xù)霧霾天氣給我國能源利用方式亮起了紅燈,�,！笔妨⑸秸f，我國能源消費(fèi)以煤為主,，2012年的能源消費(fèi)總量36.2億噸,，其中煤炭消費(fèi)占近70%，我國能源消費(fèi)約占全球能源消費(fèi)的20%,，其中煤炭消費(fèi)占全球煤炭消費(fèi)的近50%,，由此產(chǎn)生的環(huán)境問題越來越突出,，大氣霧霾便是環(huán)境問題的重要方面。
據(jù)史立山介紹,，我國北方地區(qū)因冬季寒冷,、建筑取暖能源消費(fèi)量巨大，目前主要以燃煤取暖為主,。初步統(tǒng)計(jì),，目前北方城鎮(zhèn)民用建筑面積約90億平方米，其中70%采用集中供熱方式采暖,，其余為分散采暖或無采暖設(shè)施,。集中供熱系統(tǒng)的熱源一半由熱電聯(lián)產(chǎn)方式提供(主要為燃煤熱電聯(lián)產(chǎn))，另一半由燃煤,、燃?xì)忮仩t提供,，每年建筑取暖的煤炭消費(fèi)量約1.6億噸標(biāo)煤,。此外,，廣大農(nóng)村地區(qū)冬季采暖的能源消費(fèi)量也很大，很多地方也以燃煤為主,，而且效率更低,，污染物排放更多。
“特別是2012年底華北地區(qū)處于極端低溫天氣,，導(dǎo)致采暖供熱的燃煤量增加,，相應(yīng)的污染排放量也增加，加之空氣濕度較大,，污染粒子吸水后變大,，形成了嚴(yán)重霧霾天氣，給人們身心帶來極大危害,�,！笔妨⑸綇�(qiáng)調(diào)指出。
如何減少霧霾,，改善大氣環(huán)境質(zhì)量,？史立山認(rèn)為，除提高燃油標(biāo)準(zhǔn),、加強(qiáng)施工管理,、嚴(yán)格控制污染物排放外，最重要的措施就是要減少煤炭消費(fèi),。目前全球已進(jìn)入重要的能源轉(zhuǎn)型時(shí)期,，主要目標(biāo)是經(jīng)過幾十年努力把目前以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹鳌Ｈ欢�,，我國近年來煤炭消費(fèi)卻每年以2億多噸的量持續(xù)增加,，由此帶來的污染物排放不斷加劇,。
棄風(fēng)問題愈演愈烈清潔風(fēng)電浪費(fèi)驚人
據(jù)了解，作為重要的可再生清潔能源資源,，我國風(fēng)能資源極其豐富,，陸地可開發(fā)裝機(jī)容量達(dá)25億千瓦，且主要集中在“三北”地區(qū),，約占全國的90%,。近年來，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,，風(fēng)電裝機(jī)連續(xù)多年翻番增長,，到2012年底全國風(fēng)電裝機(jī)已達(dá)到6300萬千瓦。
“應(yīng)該說,，在國家可再生能源法等一系列政策法規(guī)的支持下,，我國可再生能源發(fā)展取得了舉世矚目的成就。特別是風(fēng)電裝機(jī)已躍居全球第一位,，而且風(fēng)電已成為我國第三大電源,，為我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減排溫室氣體,、保護(hù)生態(tài)環(huán)境作出了重要貢獻(xiàn),。”史立山說,，“然而,，由于目前電力技術(shù)和管理體制還不能適應(yīng)風(fēng)電自身的波動性特性，風(fēng)電消納瓶頸凸顯,�,！�
來自中國風(fēng)能協(xié)會的統(tǒng)計(jì)顯示，2012年,，我國風(fēng)電棄風(fēng)電量總計(jì)達(dá)200億千瓦時(shí),。風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)比2011年有所下降，其中最嚴(yán)重的省份風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)下降到1400小時(shí)左右,。目前,，我國風(fēng)電發(fā)電量僅占全部電力消費(fèi)量的2%。
“這其中最嚴(yán)重的省份指的就是吉林省,�,！笔妨⑸礁嬖V記者，2012年吉林省電網(wǎng)直調(diào)裝機(jī)容量為1932萬千瓦,，其中供熱機(jī)組為1278萬千瓦,，最大用電負(fù)荷為875萬千瓦，最小用電負(fù)荷僅為397萬千瓦，在用電低谷時(shí)段根本沒有風(fēng)電的運(yùn)行空間,，致使全省風(fēng)電運(yùn)行只有1420小時(shí),，1/3的電量被白白棄掉。
分析其因,，史立山說,，主要是因?yàn)樵诒狈降貐^(qū)冬季供暖期間，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行與熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行矛盾突出,，致使風(fēng)電機(jī)組被迫大量棄風(fēng),。我國北方地區(qū)風(fēng)能資源的特點(diǎn)是“冬季大夏季小、夜間大白天小”,，也就是說,，北方風(fēng)資源相對集中在冬季夜間時(shí)段，而這時(shí)正是用電負(fù)荷的低谷時(shí)段和取暖供熱的高峰時(shí)段,。為了滿足建筑取暖供熱需要,，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組需優(yōu)先運(yùn)行，幾乎把電力負(fù)荷的空間全部占去了,，風(fēng)電機(jī)組被迫棄風(fēng)停運(yùn),。
“隨著風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模的擴(kuò)大，風(fēng)電棄風(fēng)問題特別是北方冬季的棄風(fēng)限電問題將愈加嚴(yán)峻,�,！笔妨⑸秸f，如何解決北方冬季風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行與熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行的矛盾,，已經(jīng)成為我們面前一道亟待解決的課題。
推動風(fēng)電供暖“一把鑰匙開兩把鎖”
一方面是燃煤機(jī)組發(fā)電供熱嚴(yán)重污染環(huán)境,，另一方面清潔風(fēng)電棄風(fēng)限電浪費(fèi)驚人,。據(jù)史立山介紹，正是在此背景下,，中國大唐集團(tuán)新能源股份公司于兩年前在吉林省白城市洮南投資建設(shè)了風(fēng)電供暖示范站,，積極探索利用風(fēng)電冬季供暖的新路徑。
“這是一座供熱面積為16萬平方米的蓄熱式電鍋爐示范站,，安裝了9臺2000千瓦的電鍋爐,，利用用電低谷時(shí)段的風(fēng)電棄風(fēng)電量進(jìn)行加熱和儲熱，在用電高峰時(shí)段,，電鍋爐停運(yùn),，由儲熱系統(tǒng)進(jìn)行供熱�,！笔妨⑸秸f,，“兩年的運(yùn)行實(shí)踐表明，利用蓄熱式電鍋爐解決建筑取暖在技術(shù)上是可行的�,！�
據(jù)了解,，與燃煤鍋爐供熱相比，電鍋爐不需要燃煤系統(tǒng),，不需要運(yùn)輸煤炭,，特別是電供熱系統(tǒng)運(yùn)行管理方便，清潔環(huán)保,。但同時(shí)也存在經(jīng)濟(jì)性較差等問題,。目前，大唐風(fēng)電供暖示范站采取由風(fēng)電場與供熱站捆綁的方式進(jìn)行建設(shè)和運(yùn)行,，通過保障風(fēng)電場的運(yùn)行來彌補(bǔ)供熱站的運(yùn)行成本,。
史立山告訴記者，他曾赴大唐風(fēng)電供暖示范站現(xiàn)場考察,，經(jīng)初步測算,，每20萬平方米的建筑供熱取暖面積，需要配置電蓄熱鍋爐的功率為2萬千瓦,，約需消耗2300萬千瓦時(shí)的電量,，主要在用電負(fù)荷的低谷時(shí)段運(yùn)行，并可較靈活地參與電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)運(yùn)行,，是當(dāng)前最現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)可行的調(diào)峰負(fù)荷,。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前吉林全省供熱面積為4.16億平方米,，其中熱電聯(lián)產(chǎn)供熱面積1.88億平方米,、大型區(qū)域鍋爐供熱面積1.7億平方米，小型鍋爐供熱面積5000萬平方米,。如果將現(xiàn)有小鍋爐供熱改為電蓄熱鍋爐供熱,，在冬季供暖期將可增加500萬千瓦的電力負(fù)荷，消費(fèi)電量60億千瓦時(shí),，相當(dāng)于節(jié)約200萬噸標(biāo)煤的煤炭消費(fèi),。
“如果在北方地區(qū)的城鎮(zhèn)實(shí)施‘以電代煤’供熱工程，把燃煤小鍋爐供熱改造為風(fēng)電電蓄熱鍋爐供熱,，每增加100萬平方米的電鍋爐供熱面積,，就可以增加有效電力負(fù)荷10萬千瓦，節(jié)約燃煤4萬噸標(biāo)煤,�,！笔妨⑸秸f，“這相當(dāng)于一把鑰匙打開兩把鎖——既可大幅減少煤炭消費(fèi),，減排二氧化硫及微小顆粒物的排放,，改善大氣環(huán)境質(zhì)量,，也可以有效消納風(fēng)電電量，減少棄風(fēng)限電,，促進(jìn)風(fēng)電更大規(guī)模發(fā)展,。”