关键词 大规模,光伏发电,水电,能源基地,青海
21世纪上半叶,我国能源需求仍将快速增长,预计2050年能源总消费量可能增至约70亿吨标煤,发电总装机容量增至30亿千瓦以上。虽然,非水可再生能源,包括风能、太阳能、生物质能的研发与应用取得了可喜进展,但离2050年大规模发展的需求相距甚远,需采取多方面的有力措施。胡锦涛主席表示:中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的措施,其中包括大力发展可再生能源和核能。2010年3月,我国正式表示同意签署《哥本哈根协议》,提交中国的控制温室气体排放自主行动目标。大力发展可再生能源任务更加紧迫。中科院学部组织有关院士与专家进行了青海省大规模光伏发电与水电结合的国家综合能源基地的研究。分专题研究了:(1)光伏与水电结合综合能源基地的重要意义;(2)在青海筹建基地的已有基础和特殊意义;(3)面临的问题与所需措施等。经过调研考察和研究讨论,形成了筹建青海光伏与水电结合的国家综合能源基地的建议。
1 光伏与水电结合综合能源基地的重要意义
水电是我国大规模的能源,依照国家规划,2050年水电总装机将达4亿千瓦,在生态环境与移民允许范围内经济可开发水力资源均得到利用。光伏发电在大型集中电站的重要性正在增强,2008年全世界累计的光伏发电总装机容量已达1 820万千瓦,光伏电池年产量达560万千瓦。为实现2050年非水可再生能源发电达30%装机总当量容量的目标,需要积极策划建立若干个千万千瓦级容量的光伏国家能源基地。
大规模光伏发电适宜在荒漠地区开发利用。我国沙漠总面积约71万平方公里,戈壁面积57万平方公里,共可发电约1 300亿千瓦。光伏发电的不连续与不稳定性,使之必须与其他电源组成综合系统,水电是一个较佳的选择。
为了迅速推动我国大规模光伏发电的发展,有效实现能源结构调整,建立我国能源可持续发展体系,当前抓紧研究部署大规模光伏与水电结合的国家综合能源基地的筹建工作,意义十分重大。
2 在青海筹建基地的已有基础和特殊意义
青海柴达木盆地太阳能资源丰富,黄河上游已建成总装机近590万千瓦的水电基地,青海省已将光伏产业列为支柱产业,这些使得青海成为光电与水电大规模国家综合能源基地的首选对象。这些重要基础主要表现在:
(1)在海西州建立千万千瓦级大规模光电基地。青海未利用面积主要集中在海西州,占全省未利用面积的81.6%。海西州戈壁、荒漠面积广阔,地势平缓,适宜建设大规模光伏电站。仅公路两旁10公里宽的地带,基地规模就可达数亿至十亿千瓦。州内已有较完善的电网,750千伏西宁至格尔木,及±500千伏青藏两省直流电网工程在陆续建设中。海西光伏基地已进行了初步规划,期望2020年建成750万千瓦,2030年建成2 000万千瓦,最终基地规模将超过1亿千瓦,成为我国第一个大规模光伏基地。
(2)将光伏产业作为支柱产业积极发展,大力开拓多方面的应用。青海具有丰富的硅矿石资源,保守储量在10亿吨以上,发展大规模的太阳能级多晶硅和单晶硅生产,有着多重优势。近年来,已形成相对完整的“多晶硅提纯―晶硅铸锭/切片―太阳能电池组件封装―光伏系统平衡部件制造―系统集成”产业链,形成了一批骨干企业。国家多部委关于《抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》中指出:“多晶硅:研究扩大光伏市场国内消费的政策,支持用国内多晶硅原料生产的太阳能电池以满足国内需求为主。”筹建大规模光伏基地,有利于扩大光伏市场的国内消费。
(3)继续建设黄河上游水电基地,尽早达到完全开发的总装机2 000万千瓦水平。黄河上游水电基地是全国大型水电基地之一。从龙羊峡至青铜峡总装机容量约1 700万千瓦,其中青海境内总装机约1 140万千瓦。在龙羊峡以上总装机约660万千瓦。这样,2015年水电运行总容量将达1 400万千瓦,2020年近2 000万千瓦。这些水电站均具有良好的调节能力,能有效解决光伏发电的不连续、不稳定性问题,保证供电的可靠性。当向全国远距离供电时,光电与水电结合可大大提高输电线的效率。
(4)高电压电网已有良好基础,并正在迅速发展。青海主电网电压等级为750/330/
110/35/10千伏。至2008年底,已建成750千伏线路2条,省内总长度168.6公里,330千伏是省内的主力网,已建成线路53条,省内总长度约3 300公里,预期2020年总电力负荷将增至1 670万千瓦。通过已有电网,可以把柴达木的光伏基地与黄河上游的水电基地联在一起。
(5)积极推动光伏发电与水电结合的相关科技工作,并已有良好基础。省科技厅按照省政府的要求,不断加大新能源经济支持力度,开展了若干省级重大科技专项研究。积极参加了国家金太阳示范工程、中科院太阳能行动计划,开展了太阳能、风能发电、输配电和电网安全保障、青海光伏电站并网运行特性和控制等一批关键技术的研究工作,为青海省太阳能并网发电提供了有力的技术支撑。
青海具有独特的地理环境和气候特征,其基础性生态效益将直接维系国家的生态安全和中华民族的未来发
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