高學(xué)軍

　　非并網(wǎng)風(fēng)電可使風(fēng)電成本由0.5元/度下降到約0.2元/度。國家發(fā)改委專家組鑒定，“非并網(wǎng)風(fēng)電直接應(yīng)用于高耗能產(chǎn)業(yè)”是一個創(chuàng)新性的戰(zhàn)略設(shè)想，其應(yīng)用于電解鋁生產(chǎn)試驗具有國際領(lǐng)先水平

　　3月12日晚上，由國家發(fā)改委能源研究所組織的專家組在北京召開評審會，評審?fù)ㄟ^了“非并網(wǎng)仿真風(fēng)電直接應(yīng)用于高耗能電解鋁生產(chǎn)工業(yè)化試驗方案”。

　　上述試驗方案的核心內(nèi)容是，由上海大屯能源股份有限公司(上海能源，600508.SH)投資9億元，建設(shè)一套年產(chǎn)10萬噸的新型電解鋁生產(chǎn)試驗裝置；同時，將一個獨(dú)立火電廠的電力進(jìn)行處理，模擬國內(nèi)5個不同地區(qū)的風(fēng)電，直接為電解鋁生產(chǎn)供電，以此探索風(fēng)電不經(jīng)上網(wǎng)直接應(yīng)用于某些高耗能產(chǎn)業(yè)的可行性。

　　與會專家都十分清楚，目前國家對于電解鋁項目原則上不再新批，但專家們?nèi)匀唤ㄗh，國家有關(guān)部門應(yīng)盡早批準(zhǔn)該試驗項目的立項與實施，并將該項目列為國家重點(diǎn)研究項目予以支持。

　　“我是非并網(wǎng)風(fēng)電的熱情支持者。”國家發(fā)改委宏觀研究院原院長、國家“十一五”規(guī)劃專家委員會成員白和金在評審會上說，“這個思路的創(chuàng)新意義非常重大。”

　　“風(fēng)電非并網(wǎng)”到底有何魔力？

　　風(fēng)電：“富人的游戲”？

　　與一般人所想的不同，風(fēng)機(jī)發(fā)出的電力在上網(wǎng)供給工廠和家庭之前，需要一個復(fù)雜的“并網(wǎng)”(并入電網(wǎng))過程。過去20多年間，全球頂尖的風(fēng)電專家們所做的大部分工作都與這一過程有關(guān)。

　　問題的關(guān)鍵在于：自然風(fēng)是不穩(wěn)定的，因此風(fēng)機(jī)所發(fā)出的電也不穩(wěn)定。不穩(wěn)定的風(fēng)電將會對電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰或設(shè)備損壞。為了使風(fēng)電滿足并網(wǎng)條件，人們必須在風(fēng)機(jī)到電網(wǎng)之間加入復(fù)雜的調(diào)節(jié)裝置，使上網(wǎng)風(fēng)電盡可能穩(wěn)定。

　　同時，接納風(fēng)電的電網(wǎng)運(yùn)營商還需要投入巨資改善電網(wǎng)的可靠性。

　　風(fēng)電并網(wǎng)過程因此帶來了三大問題：設(shè)備和技術(shù)復(fù)雜化；風(fēng)能利用效率降低；前兩者所導(dǎo)致的風(fēng)電成本大幅提高。

　　由于我國風(fēng)電技術(shù)發(fā)展較晚，因此在近年來上馬的許多風(fēng)電場中，不得不大量使用國外設(shè)備，這更增加了風(fēng)電成本。中國2000年以前建成的風(fēng)電場上網(wǎng)電價均在0.5元/度左右，近年來雖有所下降，但仍遠(yuǎn)高于火電0.3元左右。

　　中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會副主任施鵬飛曾經(jīng)如此感嘆：中國滿天都是風(fēng)，但是玩不起這個“富人的游戲”。

　　江蘇省發(fā)改委宏觀經(jīng)濟(jì)研究院院長顧為東認(rèn)為，西方發(fā)達(dá)國家開發(fā)風(fēng)能是在已經(jīng)解決了能源供給和環(huán)境問題的背景下追求更加環(huán)保的能源結(jié)構(gòu)，是錦上添花，因此可以承受較高的風(fēng)電成本；而中國是在能源緊缺壓力下被迫開發(fā)應(yīng)用新能源，同時國家財力不足，因此，中國必須找到一條降低風(fēng)電成本的途徑，才能使風(fēng)電加速發(fā)展。

　　更為長遠(yuǎn)的問題在于，限于風(fēng)電并網(wǎng)的技術(shù)瓶頸，風(fēng)電在一個獨(dú)立電網(wǎng)中的比例還很難突破10%。而中國的電網(wǎng)更為薄弱，風(fēng)電比例達(dá)到5%時，就需要對電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)調(diào)配處理，比例再高時，就可能危及電網(wǎng)安全。這早早為國內(nèi)風(fēng)電發(fā)展設(shè)下了“天花板”。

　　變“垃圾”為“黃金”

　　顧為東早在20年前就提出風(fēng)電非并網(wǎng)應(yīng)用的構(gòu)想并發(fā)表了論文。在近年來風(fēng)電大熱的背景下，他的這一戰(zhàn)略構(gòu)想經(jīng)過完善之后，被越來越多的人所認(rèn)同。

　　2005年11月，在南京召開的“中國綠色能源之都”國際研討會上，世界風(fēng)能協(xié)會主席Preben Maegaard將這一理論稱之為風(fēng)電“顧氏非并網(wǎng)理論”，認(rèn)為它是世界首創(chuàng)，為風(fēng)電的應(yīng)用和推廣提供了非常有價值的建議。

　　“風(fēng)電非并網(wǎng)”的意思是，在某些特殊工業(yè)中，由于其生產(chǎn)工藝對電的質(zhì)量要求不高，因此，如果將風(fēng)電直接供給這些工業(yè)使用，就可以省去風(fēng)電并網(wǎng)的各種成本，風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)也可以大大簡化，風(fēng)電應(yīng)用成本大幅下降。非但如此，在不考慮并網(wǎng)的情況下，可供開發(fā)的風(fēng)能區(qū)間加大，風(fēng)能的利用效率也將大幅提高。

　　據(jù)顧為東測算，風(fēng)電非并網(wǎng)應(yīng)用將使得風(fēng)電成本由目前的每度0.5元左右下降到0.2元左右。

　　長期以來，風(fēng)電都被看作電網(wǎng)的“垃圾”，但顧為東認(rèn)為：“在現(xiàn)代社會中，幾乎所有的‘垃圾’實際上都是‘放錯了地方的資源’。比如風(fēng)電，如能直接非并網(wǎng)應(yīng)用，那就如‘黃金’一樣寶貴。它既是綠色動力，也是重要的綠色工業(yè)原料。”

　　適用非并網(wǎng)風(fēng)電的正是那些高耗能產(chǎn)業(yè)，如電解鋁、氯堿等。這不但為風(fēng)電的應(yīng)用提供了充足的空間，使之不再受到上網(wǎng)比例的限制，同時也解決了這類產(chǎn)業(yè)的高耗能和高污染問題。

　　電解鋁是能耗最高的產(chǎn)業(yè)之一。每生產(chǎn)1噸電解鋁，平均要消耗約15000度電。如按全國年產(chǎn)1000萬噸電解鋁計算(2006年國家統(tǒng)計935萬噸，實際年產(chǎn)1200萬噸)，我國每年用于電解鋁的電力多達(dá)1500億度，這相當(dāng)于2006年三峽電站總發(fā)電量的3倍，超過全國社會用電總量的5%。

　　由于電解鋁所用的電基本上都來自火電，因此電解鋁廠家同時又是二氧化碳排放大戶。倪維斗院士3月6日接受《第一財經(jīng)日報》采訪時說，全國電解鋁每年產(chǎn)生二氧化碳1.5億噸，如果能使用風(fēng)電，則環(huán)境效益十分可觀。

　　越來越多的能源專家看到了“風(fēng)電非并網(wǎng)”的價值。倪維斗院士、楊裕生院士，以及中國宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)會會長房維中、中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會副主任施鵬飛等人都曾撰文，高度評價這一思路的創(chuàng)新性和可行性。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，風(fēng)電非并網(wǎng)應(yīng)用于高耗能產(chǎn)業(yè)是風(fēng)電多元化發(fā)展的一個重要方向。

　　國家發(fā)改委、國家能源辦等有關(guān)部門也對此表現(xiàn)出積極的鼓勵態(tài)度。

　　高耗能產(chǎn)業(yè)的福音

　　2006年3月25日，在各方支持下，“風(fēng)電非并網(wǎng)應(yīng)用于高耗能產(chǎn)業(yè)”的原理性試驗在清華大學(xué)電力電子實驗室順利進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上，2007年1月，顧為東與東北大學(xué)國家鋁鎂重點(diǎn)實驗室合作進(jìn)行了工業(yè)中試，他們使用模擬江蘇東臺和新疆達(dá)坂城風(fēng)力條件的仿真風(fēng)電，輔之以少量的網(wǎng)電，順利生產(chǎn)出了電解鋁。

　　2007年2月10日，顧為東的上述試驗——“風(fēng)電非并網(wǎng)應(yīng)用于高耗能產(chǎn)業(yè)”工業(yè)中試——在國家發(fā)改委接受一個專家組的評審。

　　專家組由倪維斗院士任組長，成員包括房維中、國家能源辦副主任徐錠明、中國可再生能源學(xué)會理事長石定寰、國家發(fā)改委政策研究室主任李樸民、國家發(fā)改委能源局副局長吳貴輝、楊裕生院士，中國鋁業(yè)集團(tuán)科技部主任張吉龍也在其中。

　　“這是風(fēng)吹來了鋁。”張吉龍在評審會上感嘆。

　　在2007年2月10日舉行的上述評審會上，評審專家組寫下了如下意見：“非并網(wǎng)風(fēng)電直接應(yīng)用于高耗能產(chǎn)業(yè)”是一個創(chuàng)新性的戰(zhàn)略設(shè)想，是風(fēng)電多元化發(fā)展的一個重要方向。非并網(wǎng)風(fēng)電直接應(yīng)用于電解鋁生產(chǎn)的中試屬于世界首創(chuàng)，試驗證明非并網(wǎng)風(fēng)電電流的穩(wěn)定性是可以保證電解槽的正常運(yùn)行的，該試驗成果具有國際領(lǐng)先水平。

　　專家組認(rèn)為，如果根據(jù)風(fēng)力特點(diǎn)，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)和電解槽進(jìn)行適當(dāng)改造，利用非并網(wǎng)風(fēng)電進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化電解鋁生產(chǎn)是可行的。

　　專家組在評審意見中建議，為了加快“非并網(wǎng)風(fēng)電”產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，國家相關(guān)部門應(yīng)積極支持開展電解鋁等非并網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)模化工業(yè)試驗，進(jìn)行適用于非并網(wǎng)風(fēng)電的高效專用風(fēng)機(jī)研發(fā)、設(shè)計與產(chǎn)業(yè)化。

　　在3月12日中國工程院舉行的非并網(wǎng)風(fēng)電及蓄電發(fā)展戰(zhàn)略研討會上，本報記者獲悉，風(fēng)電非并網(wǎng)應(yīng)用已被列入中國工程院“中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究”咨詢項目。

　　而包括上海大屯能源在內(nèi)的大型企業(yè)，也對風(fēng)電非并網(wǎng)這一思路表示出濃厚的興趣。在3月12日晚的評審會上，專家組認(rèn)為，該類研究需要的投入太大，如果等待政府投資顯然不現(xiàn)實，由企業(yè)積極參與類似的技術(shù)創(chuàng)新，應(yīng)是可行的方式。插圖/蘇益