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预测者认为:不必再建造新的煤电或核电厂,到2030年,中国有足够的强风可以满足全国的电力需求。
在过去的五年里,中国每年都将其风能装机容量翻一番,2009年,中国正迈向取代美国成为世界最大新装备市场的道路上。但是,来自哈佛大学和北京的清华大学的研究者指出,中国的风能产业几乎还没有开始挖掘其潜力。据最近的《科学》杂志报道,根据他们的气象和经济模式,最早到2030年,中国有足够的强风可以在盈利的条件下满足全国的电力需求。
哈佛清华项目的负责人迈克尔,麦克罗伊(Michad McElroy)和同事们首次通过对风的可利用性建立模型,量化中国的风能潜力。为了做到这一点,他们把中国地图分割成3335平方公里的小块,并运用了最近五年的气象数据来建立每一块的风力概况。接着,他们在模型中的每一块加入行业标准1.5兆瓦风力发电机组(不宜利用的地形除外,如陡峭的山丘。森林和郊区),然后估算每一块的能量产出。最后,他们计算了能量的成本,可以通过一个安装发电机组的成本函数得出。
该模式揭示了以中国西北部的广阔地区为主,那儿的能量生产成本可以与政府制定的已建立风场的能率很接近,为每千瓦时0.38至0.55元人民币。例如,该模式预测,风场管理者可以可盈利地生产出6.96万亿千瓦时的风能——比中国的年电力消耗3.4万亿千瓦时的两倍还多,与预计的2030年总需求量相当——台同价格为每千瓦时0.516元人民币。
换句话说,在未来的二十年里,风可以提供一种碳中性的能量来源,满足中国的电力需求。对比之下,用煤炭发电满足增长的需求每年会产生35亿吨二氧化碳排放(比整个欧盟预测的2030年排放的温室气体还要多)。
从事环境研究的哈佛大学教授麦克罗伊坚持认为,这样雄心勃勃的设想是实际的,值得认真考虑。一方面,0.516元人民币是不久前全国人大通过的未来风场价格表的最低点。另一方面,中国的风能产业已经“年复一年”的好于预计目标。根据布鲁塞尔的全球风力能源委员会(Global Wind Energy Council)的资料,明年,中国将实现原定于2020年达到的风能目标,风能发电量达到30000兆瓦,提早了整整十年。马萨诸塞州剑桥的美国新能源研究中心(Emerging Energy Research)分析,到2020年,中国的风力发电装机容量可能达到135000兆瓦。
然而,麦克罗伊承认,中国的电网需要更智能、更强大,才能适应风能的可变性。事实上,全球风力能源委员会表示,中国不发达的传输系统已经是一个障碍,使得新风场的能量生产延迟。该机构还表示,随着中国的风能发展转向风力充足的西北边远地区,这个问题会更加尖锐,那儿的电网低于平均水平,而电力在到达消费者之前要经过更远的路程。据总部设在北京的安源易如(Azure Internationai)国际顾问公司的研究主任塞巴斯蒂安·梅耶(Sebastian Meyer)说,在中国北部的内蒙古自治区,电网限制正制约着已经提上日程的风能项目。
梅耶表示,行政和财政上的挑战会跟技术上的一样艰巨。他说,郊区发展的政治措施能保证风能受当地或地区官员的欢迎,但是,如何资助“智能化且平衡的电网是一个有待解决的问题。”中国消费者所支付的电费中的每千瓦时0.001至0.002元是用于支持可再生能源整合的额外费用,基本不包括将风场连接至电网的费用。“即使是这有限的终端用途,回到当地电网的资金还是经过了相当时间的拖延,”梅耶说。
麦克罗伊又说,中国已经积极地改善其电网,以把边远地区的水力发电项目与人口中心连起来。这个项目可以扩大,用来传输来自变化莫测的风场的巨大电力。“中国当然知道如何建立长距离高压输电系统,”麦克罗伊说。
中国已经开始进行的重大电网升级,在大陆范围内广泛运用了直流高压电线,而在美国和欧洲,超高压电网仍停留在蓝图阶段。“在实现长距离的传输方案上,中国是世界领先的,”布雅尼·安德森(Bjarne Andersen)说,他是总部设在英国的咨询公司安德森电力电子方案(Andersen Power Electronic Solutions)的负责人,也是超高效直流高压输电技术的专家。安德森表示,中国已经设有可传输19860兆瓦电力的直流高压输电线,正在建造的电线能传输18900兆瓦电力,并计划建造可传输17900兆瓦电力的电线。
安德森还表示,中国的电力规划者懂得创新。将于2009年晚些时候启动的一条连接云南省中部和沿海广东的800千伏的直流高压输电线是世界首创,在传输过程中,预计它能比500千伏的电线少损失30%的能量。还有几条800千伏的电线正在建设中。
目前的电网升级,反应出传输遥远的风能电力需要些什么。安德森表示,最新的传输电线设计用于从西部的水力发电大坝将电力传到东部的大城市,如北京、上海和广州。但是,有迹象表明,电网的规划者已经开始认真考虑风能的发展。去年开始建设的一条750千伏的交流电线,能传输来自西部甘肃省一个风场的电力,这是政府批准的六个大型风能项目中的一个。甘肃的风场被称为陆地上的三峡大坝,预计到2020年增长到20000兆瓦,估计花费1200亿元人民币。
麦克罗伊表示,中国的政治局势也需要增加新的传输电线。风力充足的地区,如西北部的维吾尔族地区,是中国最贫困的地方之一,而政府有意促进他们的经济发展。麦克罗伊补充道,类似在北美和欧洲困扰了多年的局部地区抗议,不会在中国成为风力发电蓬勃发展的阻碍。“这大概是因为方案一旦通过,政府有更强大的力量将其实施。”
在过去的五年里,中国每年都将其风能装机容量翻一番,2009年,中国正迈向取代美国成为世界最大新装备市场的道路上。但是,来自哈佛大学和北京的清华大学的研究者指出,中国的风能产业几乎还没有开始挖掘其潜力。据最近的《科学》杂志报道,根据他们的气象和经济模式,最早到2030年,中国有足够的强风可以在盈利的条件下满足全国的电力需求。
哈佛清华项目的负责人迈克尔,麦克罗伊(Michad McElroy)和同事们首次通过对风的可利用性建立模型,量化中国的风能潜力。为了做到这一点,他们把中国地图分割成3335平方公里的小块,并运用了最近五年的气象数据来建立每一块的风力概况。接着,他们在模型中的每一块加入行业标准1.5兆瓦风力发电机组(不宜利用的地形除外,如陡峭的山丘。森林和郊区),然后估算每一块的能量产出。最后,他们计算了能量的成本,可以通过一个安装发电机组的成本函数得出。
该模式揭示了以中国西北部的广阔地区为主,那儿的能量生产成本可以与政府制定的已建立风场的能率很接近,为每千瓦时0.38至0.55元人民币。例如,该模式预测,风场管理者可以可盈利地生产出6.96万亿千瓦时的风能——比中国的年电力消耗3.4万亿千瓦时的两倍还多,与预计的2030年总需求量相当——台同价格为每千瓦时0.516元人民币。
换句话说,在未来的二十年里,风可以提供一种碳中性的能量来源,满足中国的电力需求。对比之下,用煤炭发电满足增长的需求每年会产生35亿吨二氧化碳排放(比整个欧盟预测的2030年排放的温室气体还要多)。
从事环境研究的哈佛大学教授麦克罗伊坚持认为,这样雄心勃勃的设想是实际的,值得认真考虑。一方面,0.516元人民币是不久前全国人大通过的未来风场价格表的最低点。另一方面,中国的风能产业已经“年复一年”的好于预计目标。根据布鲁塞尔的全球风力能源委员会(Global Wind Energy Council)的资料,明年,中国将实现原定于2020年达到的风能目标,风能发电量达到30000兆瓦,提早了整整十年。马萨诸塞州剑桥的美国新能源研究中心(Emerging Energy Research)分析,到2020年,中国的风力发电装机容量可能达到135000兆瓦。
然而,麦克罗伊承认,中国的电网需要更智能、更强大,才能适应风能的可变性。事实上,全球风力能源委员会表示,中国不发达的传输系统已经是一个障碍,使得新风场的能量生产延迟。该机构还表示,随着中国的风能发展转向风力充足的西北边远地区,这个问题会更加尖锐,那儿的电网低于平均水平,而电力在到达消费者之前要经过更远的路程。据总部设在北京的安源易如(Azure Internationai)国际顾问公司的研究主任塞巴斯蒂安·梅耶(Sebastian Meyer)说,在中国北部的内蒙古自治区,电网限制正制约着已经提上日程的风能项目。
梅耶表示,行政和财政上的挑战会跟技术上的一样艰巨。他说,郊区发展的政治措施能保证风能受当地或地区官员的欢迎,但是,如何资助“智能化且平衡的电网是一个有待解决的问题。”中国消费者所支付的电费中的每千瓦时0.001至0.002元是用于支持可再生能源整合的额外费用,基本不包括将风场连接至电网的费用。“即使是这有限的终端用途,回到当地电网的资金还是经过了相当时间的拖延,”梅耶说。
麦克罗伊又说,中国已经积极地改善其电网,以把边远地区的水力发电项目与人口中心连起来。这个项目可以扩大,用来传输来自变化莫测的风场的巨大电力。“中国当然知道如何建立长距离高压输电系统,”麦克罗伊说。
中国已经开始进行的重大电网升级,在大陆范围内广泛运用了直流高压电线,而在美国和欧洲,超高压电网仍停留在蓝图阶段。“在实现长距离的传输方案上,中国是世界领先的,”布雅尼·安德森(Bjarne Andersen)说,他是总部设在英国的咨询公司安德森电力电子方案(Andersen Power Electronic Solutions)的负责人,也是超高效直流高压输电技术的专家。安德森表示,中国已经设有可传输19860兆瓦电力的直流高压输电线,正在建造的电线能传输18900兆瓦电力,并计划建造可传输17900兆瓦电力的电线。
安德森还表示,中国的电力规划者懂得创新。将于2009年晚些时候启动的一条连接云南省中部和沿海广东的800千伏的直流高压输电线是世界首创,在传输过程中,预计它能比500千伏的电线少损失30%的能量。还有几条800千伏的电线正在建设中。
目前的电网升级,反应出传输遥远的风能电力需要些什么。安德森表示,最新的传输电线设计用于从西部的水力发电大坝将电力传到东部的大城市,如北京、上海和广州。但是,有迹象表明,电网的规划者已经开始认真考虑风能的发展。去年开始建设的一条750千伏的交流电线,能传输来自西部甘肃省一个风场的电力,这是政府批准的六个大型风能项目中的一个。甘肃的风场被称为陆地上的三峡大坝,预计到2020年增长到20000兆瓦,估计花费1200亿元人民币。
麦克罗伊表示,中国的政治局势也需要增加新的传输电线。风力充足的地区,如西北部的维吾尔族地区,是中国最贫困的地方之一,而政府有意促进他们的经济发展。麦克罗伊补充道,类似在北美和欧洲困扰了多年的局部地区抗议,不会在中国成为风力发电蓬勃发展的阻碍。“这大概是因为方案一旦通过,政府有更强大的力量将其实施。”