追風(fēng)逐日正當(dāng)其時-《國家能源科技十二五規(guī)劃》解讀之風(fēng)能和太陽能發(fā)電篇

追風(fēng)逐日正當(dāng)其時-《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》解讀之風(fēng)能和太陽能發(fā)電篇

最近幾年，我國新能源發(fā)電發(fā)展十分迅速。截至2011年年底，全國并網(wǎng)風(fēng)電4505.11萬千瓦，并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電裝機214.30萬千瓦。發(fā)電裝備方面，風(fēng)電裝備大型化、智能化取得重大進展，單機容量提升較快；太陽能光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化效率明顯提高，太陽能熱發(fā)電在聚光裝備、槽式真空管等方面取得重要成果。但是，已經(jīng)取得的成果并不能掩蓋我國新能源發(fā)電技術(shù)與國外存在差距的事實：我國雖然是風(fēng)電大國，但并不是風(fēng)電強國，光伏產(chǎn)量雖然位居世界第一，但高效太陽能電池技術(shù)還沒有突破。最近，《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》（下稱《規(guī)劃》）出爐，記者就此采訪了中國科學(xué)院電工研究所兩位專家，分別對風(fēng)電和太陽能發(fā)電規(guī)劃所要達成的目標(biāo)進行了分析和解讀。從風(fēng)電大國向強國跨越我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，但是近年來發(fā)展迅速，短短幾年就成為風(fēng)電大國。特別是在“十一五”期間，風(fēng)電科技發(fā)展取得了一系列成果：掌握了1.5～3.0兆瓦風(fēng)電機組設(shè)計、制造和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，研制出耐低溫、抗風(fēng)沙、抗鹽霧等適合我國特殊環(huán)境條件的風(fēng)電機組；3兆瓦海上雙饋式風(fēng)電機組已小批量應(yīng)用，6兆瓦機組已下線。在風(fēng)電機組關(guān)鍵零部件方面，葉片、齒輪箱、發(fā)電機等部件的制造能力已接近國際先進水平；軸承、變流器和控制系統(tǒng)的研發(fā)取得重大進步。開展了風(fēng)電場微觀選址及風(fēng)功率預(yù)測等技術(shù)研究，已有產(chǎn)品應(yīng)用在實際風(fēng)電場，數(shù)據(jù)庫及工程經(jīng)驗正在逐步積累完善。積累了大量陸上風(fēng)電場設(shè)計、施工及運營管理經(jīng)驗；建成了國內(nèi)第一座10萬千瓦海上示范風(fēng)電場，初步解決了海上風(fēng)電施工、安裝和運輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，開始積累海上風(fēng)電場運行管理經(jīng)驗。中國科學(xué)院電工研究所副所長許洪華在接受記者采訪時說，與國外先進水平相比，我國算不上風(fēng)電強國，因此，《規(guī)劃》提出的風(fēng)電技術(shù)路線圖強調(diào)，要發(fā)展大型風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)、大型風(fēng)電場資源評估及監(jiān)控技術(shù)、研制大型風(fēng)電機組，其主旨就是實現(xiàn)從風(fēng)電大國向風(fēng)電強國跨越。許洪華分析，就風(fēng)電裝備而言，目前，風(fēng)電的每一個重要部件國內(nèi)都能生產(chǎn)，只是由于基礎(chǔ)工業(yè)的落后，產(chǎn)品的可靠性和一些技術(shù)還與國際先進水平有一定差距，如風(fēng)機葉片，同樣容量的葉片，我們生產(chǎn)出來的要重；我國還沒有獨立的翼型；齒輪箱、發(fā)電機除在一些細(xì)節(jié)上有些許差距外，總體上與國外水平差不多?？傮w而言，設(shè)備工業(yè)我們并不受制于人。但是，就風(fēng)電機組的設(shè)計而言，我們與國外的差距比較大，不僅僅在風(fēng)電單機容量上我們還處在追趕狀態(tài)，即使國內(nèi)已實現(xiàn)批量生產(chǎn)的風(fēng)機，也是根據(jù)國外商業(yè)化成熟的產(chǎn)品，結(jié)合部分國情設(shè)計而成的，大量的所謂聯(lián)合設(shè)計，實際上是拷貝國外的技術(shù)。另外，在大規(guī)模利用風(fēng)電場技術(shù)及其支撐技術(shù)方面，我們也技不如人。許洪華認(rèn)為，《規(guī)劃》的出臺，其目的就是通過“十二五”能源科技規(guī)劃的實施，攻克制約風(fēng)電發(fā)展的基礎(chǔ)問題，使我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電科技達到國際先進水平。因此，在能源科技規(guī)劃中規(guī)劃了風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域2項重

大技術(shù)研究、1項重大技術(shù)裝備和2個技術(shù)創(chuàng)新平臺。2項重大技術(shù)研究包括大型風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究和大型風(fēng)電場資源評估及監(jiān)控技術(shù)研究，將重點對大型陸上與海上風(fēng)電機組關(guān)鍵控制技術(shù)、關(guān)鍵部件的設(shè)計與優(yōu)化技術(shù)、整機與關(guān)鍵部件的檢測技術(shù)、電網(wǎng)適應(yīng)性控制技術(shù)，適合我國地域及風(fēng)資源特點的大型風(fēng)電場資源評估、風(fēng)能預(yù)測及微觀選址技術(shù)，大型風(fēng)電場的中央集群監(jiān)控和異地遠(yuǎn)程實時監(jiān)控技術(shù)及風(fēng)電場級的調(diào)節(jié)控制等技術(shù)進行研究。1項重大技術(shù)裝備為研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的6～10兆瓦陸地（近海）風(fēng)電機組及關(guān)鍵部件。2個技術(shù)創(chuàng)新平臺分別為風(fēng)電技術(shù)及裝備研發(fā)平臺和風(fēng)電運營技術(shù)研發(fā)平臺，力爭建成國際一流的風(fēng)電技術(shù)及裝備研發(fā)機構(gòu)，研制出全球領(lǐng)先的風(fēng)電裝備，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)；攻克超大型風(fēng)電機組關(guān)鍵技術(shù)難題，形成大型風(fēng)電機組關(guān)鍵部件的制造能力；解決風(fēng)電運營及保障中的重大技術(shù)問題，形成國際一流的風(fēng)電運營技術(shù)研發(fā)基地。從光伏發(fā)電大國向強國跨越資料顯示，我國連續(xù)5年光伏產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能產(chǎn)量都是世界第一。截至2011年年底，全國并網(wǎng)太陽能光伏裝機214.30萬千瓦，我國去年確定的光伏發(fā)電的標(biāo)桿電價為每千瓦時1.15元和每千瓦時1元，比常規(guī)能源發(fā)電電價還高一倍以上。雖然我國光伏設(shè)備產(chǎn)能和產(chǎn)量達到了世界第一，但是目前，隨著國內(nèi)產(chǎn)能的增加，從國外進口的光伏設(shè)備數(shù)量反而增加了，許洪華分析，這說明我國光伏設(shè)備的技術(shù)水平不足、生產(chǎn)效率低下。另外，他指出，我國晶硅電池和薄膜電池生產(chǎn)線及生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，包括一些輔助材料還主要依靠進口，這都是我們目前的不足之處。至于光伏發(fā)電的應(yīng)用技術(shù)，許洪華認(rèn)為，我們和國外基本上處于同一水平，但國內(nèi)因為還沒有大規(guī)模啟動光伏發(fā)電市場，所以在光伏發(fā)電布局的系統(tǒng)性和持續(xù)性上我們與國外先進水平還有差距。

根據(jù)有關(guān)規(guī)劃，2015年，我國太陽能發(fā)電容量達到500萬千瓦左右；2020年太陽能發(fā)電容量達到2500萬千瓦左右。許洪華說，為實現(xiàn)這樣的目標(biāo)，《規(guī)劃》給出了明確的發(fā)展路線，即研究低成本、低污染、高效率的太陽能電池技術(shù)，發(fā)展光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用技術(shù)；掌握不同類型光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計集成、運行控制及保護技術(shù)。在高效大規(guī)模太陽能光伏發(fā)電方面，《規(guī)劃》部署了大規(guī)模光伏系統(tǒng)技術(shù)、太陽能電池及產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)設(shè)備、大規(guī)模并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)示范工程、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備四項重點任務(wù)。許洪華認(rèn)為，這將全面提高我國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)及產(chǎn)品的國產(chǎn)化水平，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，建立我國完整的太陽能光伏研究開發(fā)、裝備制造、系統(tǒng)集成、工程建設(shè)、系統(tǒng)運行維護等產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)服務(wù)體系。另外，由于多能互補發(fā)電系統(tǒng)可緩解大型風(fēng)電場或大型光伏電站單獨并網(wǎng)對電網(wǎng)帶來的沖擊，對促進我國風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義?；谖覈F(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)及需求，《規(guī)劃》設(shè)定發(fā)展目標(biāo)為研究自動運行的水/光/儲互補發(fā)電設(shè)計集成、新型逆變、儲能控制、穩(wěn)定控制與能量管理技術(shù)，以及與公共電網(wǎng)并網(wǎng)的風(fēng)/光/儲互補發(fā)電的設(shè)計集成和綜合利用技術(shù)。熱發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化均需突破太陽能熱發(fā)電近年在歐美地區(qū)發(fā)展較快。目前，國外太陽能熱發(fā)電價格在每千瓦時0.2歐元左右，到2020年有望降低到每千瓦時0.05歐元。我國太陽能熱發(fā)電技術(shù)起步較晚，目前仍無太陽能熱發(fā)電項目運行?！笆晃濉逼陂g，我國啟動了1兆瓦塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究及系統(tǒng)示范，在塔式定日鏡、吸熱器等關(guān)鍵裝備設(shè)計與制造、系統(tǒng)集成方面取得了一定的進展，在規(guī)模化塔式熱發(fā)電系統(tǒng)集成、設(shè)計和維護方面與國際先

進水平仍有一定差距。在槽式太陽能熱發(fā)電主要裝備技術(shù)方面，槽式玻璃—金屬真空吸熱管、曲面玻璃等主要設(shè)備與材料均形成了不同的技術(shù)樣機突破。中國科學(xué)院電工研究所研究員王志峰介紹，太陽能熱發(fā)電具有輸出平穩(wěn)可承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷的特點，面向承擔(dān)基礎(chǔ)電力負(fù)荷的“大容量—高參數(shù)—長周期儲熱”是國際太陽能熱發(fā)電的技術(shù)發(fā)展趨勢。由于我國還沒有太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)集成與示范經(jīng)驗，總體上與國際水平有較大差距。基于我國現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)及需求，《規(guī)劃》設(shè)定發(fā)展目標(biāo)為研究規(guī)?；綗岚l(fā)電和槽式熱發(fā)電關(guān)鍵裝備，并依托示范電站建設(shè)，掌握規(guī)?；娬鞠到y(tǒng)設(shè)計與集成技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)逐個突破，形成較為完善的產(chǎn)業(yè)體系，啟動商業(yè)化市場，加快推進太陽能熱發(fā)電技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用步伐。具體言之，“十二五”期間，將以大容量—高效率為技術(shù)路線。在太陽能塔式熱發(fā)電技術(shù)方面，開展包括10兆瓦吸熱器、低成本定日鏡、大規(guī)模塔鏡場的優(yōu)化排布技術(shù)及多塔集成調(diào)控技術(shù)研究等，為百兆瓦及更大規(guī)模太陽能熱發(fā)電站建設(shè)提供基礎(chǔ)模塊與技術(shù)支撐；在槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)方面，開展高溫槽式真空管、熱彎玻璃等關(guān)鍵部件及槽式集熱集成設(shè)計等技術(shù)研究，并通過50兆瓦級槽式太陽能熱發(fā)電示范電站建設(shè)，掌握槽式太陽能熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)，為規(guī)?；娬窘ㄔO(shè)提供技術(shù)支撐；開展規(guī)?；邷貎岵牧吓c裝備以及儲熱系統(tǒng)研究，推進規(guī)?；柲軣岚l(fā)電技術(shù)向可承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷方向發(fā)展。到20