“调度高手”――储能电站
比亚迪股份有限公司副总裁何龙介绍说,比亚迪正在公司内部建设一个一兆瓦的储能电站,这是用来作示范电站,大概今年6月份就会建成。
传统电网是发电站通过变电站将电送到用户端,因此带来的问题就是,峰谷差别很大。即到了晚上用户用电量很少,但是大型的发电机依然运转,或者网站将负荷调低,这对于电网公司来说是非常大的挑战。当电网中断或大面积停电等突发事件来临时,城市电网应变以及电力储存能力不足,也亟须一位削峰填谷的“调度高手”。
再者,随着可再生能源的比例在逐渐增高,太阳能发电和风能发电日益普及,但发电量受客观条件影响较大,天气的阴晴,风力的大小,都会造成能量的不稳定,这也是可再生能源发展中亟待解决的瓶颈问题。
如果采用储能电站,这些问题就能迎刃而解。所谓储能电站,最简单的概念就是削峰平谷,即将夜间的“谷电”存起来白天用;或是将平日富余的电能存起来,到电力紧张甚至供电中断时拿出来一解燃眉之急;同时也可将分布不均或断断续续的太阳能电和风电储存下来,使太阳能、风能等可再生能源的并网发电更趋稳定。
创造有未来的未来
国家化工行业生产力促进中心首席顾问、江苏煤化工程研究设计院院长冯孝庭表示,加速研究新能源,应该是我们的重要课题,也是我们能源发展的未来。但是在未来30年乃至40年,传统能源仍然是我国能源的主力,特别是煤炭仍然是我国的基础能源,因此必须大力关注煤炭的清洁利用,发展“多联产”技术。
我国是煤炭大国,但是80%的煤炭只是用于一次性燃烧,而煤炭本身所含有的多种化学成分被排放掉或丢弃。如何以洁净煤技术为突破口,以“多联产”和综合利用为手段,开创煤化工行业的新局面,已成为我国发展循环经济的重要课题。冯孝庭介绍,“多联产”是指企业在生产主要产品的同时,通过技术集成,可同时生产更多的系列产品,将原料尽可能“吃干榨净”,达到节约资源、降低能耗和成本及环境友好等目标。
冯孝庭表示,“多联产”技术的特点包括优化的系统:多项技术集成,系统技术密集,对资源和环境系统的综合优化为循环经济奠定了基础;跨学科、跨行业的“多联产”极具发展潜力;不同项目、不同条件,“多联产”的方案也不同;先进的气化技术是“多联产”的前提。在中国,发展煤基“多联产”系统具有显著的经济效益、环境效益和战略意义。
冯孝庭表示,煤洁净利用“多联产”的技术是跨行业、跨学科的技术,不同项目、不同条件,多联产方案应该不同。煤化工不完全是用于能源,煤制油和煤化甲醇仅仅是煤化工的一部分。将来煤化工发展了之后,我们的衣食住行用煤化工都可以做,现在的要求是用更清洁的方法来做好,而通过“多联产”和技术进步应该是可以做到的。
冯孝庭说,过度消耗资源会使地球的生物物理界限崩盘。因此必须要创造有未来的未来。用“多联产”技术开发传统能源正是这样一条未来之路。
调整能源结构要关注传统能源的技术创新
中国石化集团公司石油勘探开发研究院原总工程师、咨询委员会主任张抗提出:“我们的未来是后石油时代,这就是多能源互补时代。在发展新能源的同时更要关注传统能源的科技创新,为能源需求的高速增长提供可靠保障”。
张抗引用国际能源机构(IEA)《世界能源展望2008》和哥本哈根会议对世界环保要求的数据说明,“传统的基础能源是我们主要的能源,是我们赖以生存和发展的基础,是我国经济发展的支柱,是我们人人要吃的基本口粮”;而“新能源和可再生能源则是21世纪的科技制高点,要占领,但其产品形成市场竞争力会是一个漫长的发展过程”。
张抗指出,常规能源本身有着非常大的发展空间。他将中国的油气持续发展分为战术性接替和战略性接替。所谓战术性接替是指老油田的挖潜,而战略性接替则包括新区、新领域和非常规能源的开拓与开发。“每一种类的非常规油气的储量就相当于现在全部的常规油气的储量”,张抗介绍说。非常规油气资源包括煤层气、油页岩、油砂、沥青等。根据有关专家预测,到2020年,非常规油气资源在全球石油供应中所占比重将接近35%。而非常规油气资源的勘探开发也是国际大型石油公司十分重视的发展方向。
据张抗介绍,2008年,中国石化决定把非常规油气资源勘探开发业务整体转交华东分公司独家经营。目前,华东分公司非常规油气勘探开发工作已经全面启动,并取得了阶段性成果。根据华东分公司的调研分析,中石化拥有的非常规油气资源约占全国总量的1/3,其中可开发资源量较大。根据中石化的要求,到2020年,华东分公司将实现非常规油气400万吨(油当量)产能。
可再生能源应与蓄能装置配套发展
随着我国新能源开发利用的快速发展,在某种程度上加速了对电网负荷的挑战,而风电、太阳能发电峰谷差别较大也是电网企业面临的困扰。在“2009第五届中国能源投资论坛”上,业内人士提出新能源的发展必须和蓄能装置进行配套,把低谷发的电储存起来在高峰时期用,以节省电网负荷。
北京普能世纪科技有限公司董事长俞振华指出,上海地区每年出现电负荷的时间非常短,只有100到200个小时之间,但是电网之间为了解决每年的负荷需要投资200亿元。更大的损耗在于发电和用电端的匹配不平衡,造成了用能效率的极度低下。
俞振华说,从发电到入网然后进入输配电最后输送到用户的整个系统,实际上蓄能系统在各个环节都是起作用的。蓄能系统在发电端是对整个电网的行业带动,输配电蓄能技术可以让输配电扩融,减少电网公司对输电的成本。最终的用户端通过储存可提高电路的质量减少峰值。
关于储能系统和可再生能源匹配的问题,是可再生能源发展中必须解决的问题,也是我们目前遇到的挑战。通过蓄能装置可以有效地减少电网负荷波动,解决电网安全的问题。
气化技术是现代煤化工的龙头
神华煤制油化工有限公司北京研究院气化所所长步学朋表示,煤气化是现代煤化工龙头的关键技术。我们现在的煤化工要大力发展则离不开气化,神华集团专门成立了煤制油化工有限公司,在煤制油煤化工产业方面做得比较多。第一个是煤制油直接液化,第二个是间接液化,有煤制氢、煤制化学品、煤制天然气、多联产等。
步学朋说,煤气化是煤制油煤化工的龙头和关键技术,中国煤炭资源储量丰富,气比煤炭容易输送和更容易使用,比直接用煤有更高的效率,脱硫率也更高,可以减少对环境的污染,更容易对二氧化碳进行捕集。
神华集团是世界上最大的煤炭生产和销售公司。神华有四大板块,一是煤炭生产,二是铁路港口,三是电力,四是煤制油和煤化工。
据步学朋介绍,煤炭气化发展包括十大趋势:大型化单台炉2000~5000t/d;加压 4.0~9.0Mpa;煤种适应范围宽或专有;石油焦、生物质、垃圾为原料;提高可靠性和可用率;碳转化率高、气化效率高;环境友好;投资低、维修成本低;煤气用途广或专用;移动床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术、地下气化技术等四大技术路线共同发展。
步学朋还介绍说,发展煤炭气化技术不仅仅是用在煤化工行业,涉及到方方面面的技术。包括材料技术。煤炭清洁技术可以提高煤炭附加值,推动煤制油煤化工产业发展,提高煤炭能源转化效率,减少环境污染。从气化到后面的一系列合成需要很多先进的材料,可以带动钢铁冶金行业的发展。另外,气化炉有很多大型的设备,可以带动先进的自控设备制造产业的发展。另外就是大大降低二氧化碳的排放。