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特高壓輸電對我國可再生能源發展不可或缺
來源：中研網 | 0評論 | 5175查看 | 2014-04-15 11:12:00    
　　中國的特高壓遠距離輸電滯后于可再生能源的發展。為了避免更多的清潔能源發電被浪費，中國應吸取德國的經驗和教訓，迅速開始大規模地建設遠距離特高壓輸電網。

　　在中國，可再生能源發展正迎來前所未有的機遇。由于氣候保護導致二氧化碳減排的國際壓力，燃煤發電必須退出發電主力的舞臺，把位置讓給可再生能源。

　　可再生能源資源最豐富的兩大形式是風力和太陽能，中國可供經濟開發的風力和太陽能加起來，是現在電力需求量的幾十倍，從能源資源上講，應無任何顧慮。從成本上來看，預計到2020年左右，中國的風力發電和太陽能光伏發電成本會低于燃煤發電，在2030年之前還會低于核電。因此，成本將很快不是障礙。2050年中國的電力主要產自風力和太陽能，已沒有懸念。

　　德國的風光發電量已經超過了總發電量的15%，每年還在以幾百萬千瓦的速率增長，預計到2050年將成為德國的主力電源。作為全球可再生能源發電發展最快的國家，德國的經驗和教訓值得后來者借鑒。

　　盡管德國是一個南北只有800多公里長、東西只有600多公里寬的國家，但德國上下仍在抱怨特高壓線路的規劃建設落后于風光電的發展，擔心由于特高壓輸電線路投入運行滯后將造成巨大棄風損失。目前，德國正在啟動能源轉型2.0版，關鍵任務就是解決大規模風光電并網帶來的輸電網和配電網能力不足及電力供應不穩定的問題。加速規劃建設縱貫南北的長達800公里的特高壓交直流輸電線路，擴大德國北部風力發電的規模并將電力輸往南部。作為長遠規劃，德國還在考慮將北部的風電場與挪威峽灣的水電/抽水蓄能電站用特高壓輸電線路連接，為不穩定的風電蓄能調節。
　　
　　對于中國來說，風力發電和太陽能發電要大發展，三個問題需要特別注意。

　　第一，風光電力的大規模遠距離輸送。中國的風力和太陽能資源主要集中在北部、西北部和西部，而用電負荷集中在中部、東部和東南部。如果想從能源資源富余地區獲取風力和太陽能發電，則需要將電力通過平均1000多公里、最長達4000多公里的距離輸送到用電負荷集中地區。目前人類還未發現有比高壓輸電更便捷經濟的辦法在陸地上遠距離輸送電力。

　　以功率為1千瓦的太陽能光伏電池為例，在上海一年只能發電1000千瓦時左右，在青海格爾木一年就可發電1600千瓦時左右，提高約60%；而通過2000公里左右的特高壓輸電線路將電力從格爾木輸送到上海，損耗卻只有5%左右，且遠距離輸電成本比太陽能發電成本低得多。因此，如果僅考慮發電和輸電的成本因素，在青海用太陽能發電輸送到上海，比在上海用太陽能發電的經濟性明顯要好。

　　第二，風力和太陽能發電因氣象條件的隨機波動范圍很大。氣象條件不但隨季節變化，且每日不同。如果電力很大一部分依賴于本地及其附近省份的太陽能，碰上哪年有特長的梅雨天，就會造成嚴重的電力能源危機。通過擴大風力發電和光伏發電的聯網范圍，這種氣象條件造成的發電量波動會通過多個地方相互補償得到減弱。這就是所謂的風光電發電量波動水平可通過異地氣候的不相關性得到補償的原理。而這需要盡可能地擴大遠程輸電網的覆蓋范圍。

　　第三，由于天文原因造成的光伏發電不穩定性。太陽在中午的光照強度遠高于早晚，其發電功率曲線猶如一個窩窩頭，日變化非常劇烈。但是，用電負荷與光伏的發電量不是完全匹配的。如果一地的光伏發電成為當地的主力電源，中午光伏發電功率達到高峰時就用不完；而傍晚太陽下山后，特別是在18時至21時的家庭用電高峰，卻幾乎沒有一丁點兒的光伏電力生產。而當前的儲能技術水平無法做到隨時隨地存儲電力。

　　特高壓輸電網卻能夠很好地解決這個問題。全中國從東到西太陽升起和落下有4小時時差，各地在中午高峰發電時間發出的電力，都可以向東或向西傳輸；而東部的太陽下山后就從西部調電，西部的太陽下山后東部進入后半夜用電低谷，于是西部從東部調取用不完的其他能源發的電（包括風電）。

　　另外，中國的水力資源集中在西部，其中西北地區的水能集中地——黃河上游的水電站，正好在光伏電和風電的東西向輸電走廊上，而且距發電場的距離比距負荷中心近得多，作為風電和光伏電的蓄能電站，經濟上再合適不過了。而中國西南部豐富的水電參與風電和光伏電的蓄能調節，也需要南北方向的大規模聯網。

　　現在中國每年都要新增數千萬千瓦的風力和太陽能發電能力，是德國的數倍，平均輸電距離也是德國的數倍。預計到2050年，中國風力發電和太陽能發電的功率總計可能高達20億~30億千瓦，大部分集中在中國的西部、西北部和北部。考慮到在當地消費和蓄能，輸送這些風光電也需要10億多千瓦的特高壓輸電能力。當前，中國的特高壓遠距離輸電的發展已不能匹配可再生能源的發展。為了避免更多的清潔能源發電被浪費，中國應吸取德國的經驗和教訓，迅速開始大規模地建設遠距離特高壓輸電網。
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