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華北電力大學校長、中電聯(lián)副理事長、新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室主任、國家973項目首席科學家劉吉臻就“新能源電力系統(tǒng)當中燃煤發(fā)電的功能、定位與作用”問題在昨日(7.3)舉辦的“2013中國清潔電力峰會暨中國國際清潔能源博覽會”分論壇“清潔發(fā)電高峰論壇”上發(fā)表演講，以下是他的演講內(nèi)容。
各位嘉賓，剛才聽了大家的精彩發(fā)言深受啟發(fā)，我是來自大學的，大學應該更少一些公立，更多一些客觀，主要是站在科學和技術的家度審視一些問題，今天我想講的題目是新能源電力系統(tǒng)當中燃煤發(fā)電的功能、定位與作用，大家也談到了新能源和傳統(tǒng)能源之間的關系。
從我們國家乃至世界對新能源的認識來看，已經(jīng)形成共識了，我們通常講2020年歐洲的三個20%和美國2025年25%以及我們國家2020年所作出的規(guī)劃，已經(jīng)是行動綱領和決策。我要強調(diào)的是，人類正在進入一個混合能源時代，我們還遠遠沒有進入一個新能源的時代，也就是說在今后很長的時間之內(nèi)，傳統(tǒng)的化石能源和新能源將是一個共存的時代，現(xiàn)在我們有時候看到化石能源帶來的問題，一談就是霧霾、污染、短缺等等，在今后很長的時間內(nèi)，我們還將仍然是以傳統(tǒng)化石能源為主導的時代，到2050年，傳統(tǒng)化石能源在能源結構中的比例應該有所下降，風電、核電等等這些能源的比例會有所上升，我特別強調(diào)混合能源時代，如果我們對問題沒有一個客觀、全面的認識，必然導致問題的片面性。我們必然要把開發(fā)利用新能源作為當前非常重要的任務，但是，我們絲毫不能忽視了對傳統(tǒng)化石能源的清潔、高效的利用，我們給出一個命題，新能源電力的開發(fā)利用和傳統(tǒng)能源新技術都是我們面臨的課題。
現(xiàn)在存在的問題是：人們對新能源電力的開發(fā)利用的認識遠遠沒有到位，恕我直言，包括現(xiàn)在我們所談的很多問題和思維還是以對待傳統(tǒng)化石能源的思維模式、技術以及方式來對待新能源。在剛剛起步的過程中，已經(jīng)遇到了一系列的問題，包括新能源的生產(chǎn)問題、傳輸問題、并網(wǎng)問題、消納問題，歸根到底，為什么問題這么多?還是拿著面對傳統(tǒng)化石能源的方式和技術來對待新能源，新能源的開發(fā)利用應當是一個整體的解決方案，我們給出“三個響應”，一是電源，二是電網(wǎng)，三是負荷。以電源為例，包括開發(fā)先進的新能源發(fā)電技術，特別強調(diào)了多能源的互補，以及大型火電機組的深度調(diào)峰，以及新興電網(wǎng)結構及先進輸電方式，在負荷響應方面，就地消納與大容量儲能技術。
2011年科技部批準華北電力大學建設我們國家第一個新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室，首次提出關于新能源電力系統(tǒng)的概念和定義，新能源電力系統(tǒng)是指當大量以風電、太陽能這樣的能源進入電力系統(tǒng)之后所形成的新一代的電力系統(tǒng)。
為什么說是新能源電力系統(tǒng)呢?電力系統(tǒng)的本質(zhì)是使得發(fā)電的輸出功率通過電網(wǎng)來滿足隨機不確定的用戶的需求，保證電網(wǎng)的平衡與穩(wěn)定，當大規(guī)模的強隨機波動的能源進入系統(tǒng)之后，這個系統(tǒng)既要面對隨機不確定的用戶，也要面對隨機不確定的發(fā)電單元，我們有時候稱之為雙隨機過程的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)的分析、控制、運行和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)將產(chǎn)生本質(zhì)的差異。為此，我們首先應當對新的系統(tǒng)的本質(zhì)特征有一個充分的認識。
為什么一開始要強調(diào)混合能源時代呢?以風電為例，它的波動性是它的一個固有的特征，不同于水電、火電，但是這么一個波動性的能源還要用，用戶又不希望也不允許波動，那怎么辦?用什么能源補充呢?你有我少，你沒有我多一些，要想用隨機波動的新能源，用什么來承擔這個責任呢?看看我們的能源結構，我們是以燃煤為主的國家，我們國家煤電占66.2%，美國有46.4%是油氣電源，德國有25%，中國只有3.3%，能夠彌補風電波動性的電源在我們國家只能在火電上打主意，否則沒有出路，在美國是油氣，德國也是這樣，這就是現(xiàn)在亟待解決的問題，比較令人擔憂的是現(xiàn)在國內(nèi)、企業(yè)、政府都把大規(guī)模風電不能入網(wǎng)歸結為傳輸問題、電價問題、調(diào)度問題，其實是絕對的誤區(qū)，電價問題一夜之間可以解決，傳輸問題一條線路架起來也是容易的，但是到那一天仍然不可能，新疆河西走廊一個隨機波動的一千萬容量怎么送到江蘇使用，最核心的問題是認識風能、太陽能基本特征，然后找到相應的互補的方式。
風電是有規(guī)律的，新能源電力隨地域、季節(jié)以及晝夜的變化具有明顯的波動性，且在同一時間尺度下，隨機組數(shù)量的增加，這種流動性逐漸減小。我們可以做一些深入的分析，風電廠的輸出功率，一分鐘的變化量大概在裝機容量的3%之內(nèi)�；痣娋哂凶銐虻淖児β士刂频哪芰�，而且保證經(jīng)濟性、環(huán)境性，我們給出一個結論，火力發(fā)電從理論上和能力上具有補償風電機組的能力和潛力，這也是我們對風電和火電做的理論分析。最近以來為了增加火電機組的可調(diào)度性，也是為了更好的接納風電，國家電網(wǎng)出臺了對火電機組調(diào)度的兩個細則，作為重要的考核。
過去我們只是把火電機組看作是電源，現(xiàn)在在混合能源的時代，我們就要把它看作既是發(fā)電單元，同時也是電網(wǎng)當中可以調(diào)度的一個電源，我們提出了一個概念，發(fā)電單元的可調(diào)度性，過去我們講的是容量、電量，現(xiàn)在提出還應該有可調(diào)度容量和可調(diào)度電量，比如核電，有容量、電量，一般核電不用它調(diào)峰，水電可調(diào)度好，風電可調(diào)度性很差。提高火電機組控制的水平，可以提升火力發(fā)電可調(diào)度的容量，在傳統(tǒng)方式的基礎之上，其實還可以通過對火電機組的凝結水的控制、冷端的控制、供熱抽氣的控制大大提升火電機組調(diào)度的快速性。
供熱機組，從靜態(tài)來看，要保證供熱，但是由于熱網(wǎng)系統(tǒng)有著很大的熱容量，通過對供熱抽氣的控制，能夠大大的提升火電機組快速變負荷的能力。
循環(huán)流化床，循環(huán)流化床火力發(fā)電機組在我們國家發(fā)展很快，第一臺超臨界600兆瓦循環(huán)流化床機組投入運行，循環(huán)流化床技術非常好，可以燒劣質(zhì)燃料，在30%負荷不脫硫仍然能夠穩(wěn)定燃燒，當然還有環(huán)保型，NOx排放也要少的多，比如在風電區(qū)域，大量的安裝一部分類似于循環(huán)流化床機組這樣的火電機組，就能夠擔當起調(diào)蓄風電的重任。廠級的負荷優(yōu)化分配，過去廠級負荷優(yōu)化分配搞了多少年，但是我也不知道什么原因，在電網(wǎng)公司那兒一直就反對這個事情，一個火電廠比如有6臺機組，現(xiàn)在變6萬負荷，現(xiàn)在的方式是A、B、C自調(diào)，可能調(diào)兩臺機組，廠級負荷，可能6萬負荷6個機組分擔，每個機組變1萬，這當然很好，現(xiàn)在還沒有建立起火電廠廠級負荷調(diào)度機制。當然，電網(wǎng)調(diào)度也有一系列傳統(tǒng)方式。
隨著網(wǎng)絡化和網(wǎng)絡控制技術的發(fā)展，完全可以在一定的區(qū)域范
