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靠這項(xiàng)技術(shù),可以讓光伏扶貧告別“棄光限電”
日期:2019-03-07   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yuguo 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:分布式生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),讓光伏告別“棄光限電”。

在全國兩會(huì)上,扶貧再次成為焦點(diǎn)之一。其實(shí),平時(shí)在媒體上,就有不少關(guān)于扶貧的報(bào)道,只是普通人關(guān)注不多。比如,在筆者重點(diǎn)關(guān)注的新能源領(lǐng)域,新年伊始,扶貧攻堅(jiān)就傳來好消息。

據(jù)福建建寧縣電視臺(tái)2019年2月19日?qǐng)?bào)道,2月18日,當(dāng)?shù)攸S坊鄉(xiāng)舉行光伏發(fā)電扶貧項(xiàng)目2018年度分紅款發(fā)放儀式,為各村貸款入股的37戶貧困戶送上了11.1萬元分紅款。這些貧困戶基本大都缺乏勞動(dòng)力和勞動(dòng)技能,沒有穩(wěn)定的收入來源。每年3000元的固定分紅,可以為他們減輕許多生活壓力。

所謂光伏扶貧,是光伏推廣應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)扶貧和精準(zhǔn)扶貧三者相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)“輸血式扶貧”向“造血式扶貧”轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物,其具體內(nèi)容是:政府幫助農(nóng)村貧困戶和貧困村,利用住房屋頂或空閑荒地建設(shè)光伏電站,“自發(fā)自用、多余上網(wǎng)”,通過賣電給國家電網(wǎng),從而獲得穩(wěn)定的收入。

可以說,光伏扶貧是中國經(jīng)過幾十年的工業(yè)化建設(shè)所建立起的現(xiàn)代工業(yè)體系反哺農(nóng)村的典范。這種扶貧模式于2013年由安徽首創(chuàng),2016年3月23日,國家發(fā)展改革委、國務(wù)院扶貧辦公室、國家能源局、國家開發(fā)銀行、中國農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行以發(fā)改能源〔2016〕621號(hào)印發(fā)《關(guān)于實(shí)施光伏發(fā)電扶貧工作的意見》,正式?jīng)Q定在全國具備光伏建設(shè)條件的貧困地區(qū)實(shí)施光伏扶貧工程。

2018年9月8日,國務(wù)院扶貧辦開發(fā)指導(dǎo)司副司長(zhǎng)楊瑞華在北京舉行的“2018中國能源產(chǎn)業(yè)扶貧高峰論壇”上明確表示,光伏扶貧在穩(wěn)定帶動(dòng)貧困群眾增收脫貧、有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境、積極推動(dòng)能源領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革等方面形成了“一舉多得”的效果,已成為產(chǎn)業(yè)扶貧的重要抓手,打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的重要舉措。
 

金寨縣油坊店鄉(xiāng)朱堂村集體經(jīng)濟(jì)組織光伏發(fā)電站。目前光伏扶貧的主要形式就是村級(jí)電站和幾個(gè)村聯(lián)合建設(shè)的聯(lián)村光伏電站。前者裝機(jī)容量多在50到60Kw,后者多為500到6000kW。

隨著光伏扶貧在全國范圍的推廣,一些問題也開始出現(xiàn)。除去政策、成本、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的問題,有一個(gè)技術(shù)性問題值得引起重視,這就是光伏發(fā)電行業(yè)所普遍存在的“棄光限電”現(xiàn)象。

所謂“棄光”,意思是放棄光伏所發(fā)電力;“限電”,意思是限制電力的輸出。這兩個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生,是因?yàn)楣夥到y(tǒng)所發(fā)電力功率受環(huán)境的影響而處于不斷變化之中,不是穩(wěn)定的電源,電網(wǎng)經(jīng)營單位出于電網(wǎng)安全的考慮,限制光伏電站所發(fā)電力,甚至拒絕光伏系統(tǒng)的電網(wǎng)接入。

國家能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:2015年上半年全國累計(jì)光伏發(fā)電量190億千瓦時(shí),“棄光”電量卻達(dá)到18億千瓦時(shí)。由此產(chǎn)生了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)??紤]到目前光伏扶貧項(xiàng)目的實(shí)施一般以村級(jí)電站和聯(lián)村電站為單位,每個(gè)村級(jí)電站50-60kW,每個(gè)聯(lián)村電站幾百kW為主要形式,接入的又是電壓、頻率本身就不穩(wěn)定的農(nóng)村弱電網(wǎng),這個(gè)問題必然更加嚴(yán)重。

光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,最大的問題就是如何消納波動(dòng)的光電。光伏扶貧作為光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的一部分,自然也要面對(duì)這個(gè)問題。據(jù)《河北日?qǐng)?bào)》2019年3月4日?qǐng)?bào)道,2018年11月初,國家能源局華北監(jiān)管局印發(fā)的《冀北電網(wǎng)集中式光伏扶貧電站優(yōu)先調(diào)度實(shí)施細(xì)則(試行)》規(guī)定,當(dāng)新能源消納能力受限時(shí),按照由高到低的優(yōu)先級(jí)順序安排新能源場(chǎng)站發(fā)電,其中,所有集中式光伏扶貧電站優(yōu)先級(jí)相同,均設(shè)為最高優(yōu)先級(jí),從而保障光伏扶貧電站優(yōu)先調(diào)度和全額消納。

這個(gè)做法實(shí)際上是將“棄光限電”從光伏扶貧電站轉(zhuǎn)嫁給了其它光伏電站,只是損失主體有所改變而已,根本問題并沒有得到解決。而且,這個(gè)做法的適用范圍僅限于較大規(guī)模的集中式光伏扶貧電站,并不包括占扶貧光伏電站總數(shù)大部分的戶用和村級(jí)電站,因此其效果有限。

從技術(shù)上來說,要想從根本上徹底解決光伏扶貧中的“棄光限電”現(xiàn)象,最有效的辦法,就是用一種輸出可控的電源,與光伏電站互補(bǔ),從而構(gòu)建起穩(wěn)定的輸出,確保太陽能資源利用最大化,供電系統(tǒng)穩(wěn)定合理運(yùn)行。那么,能否找到這樣一種適合在農(nóng)村建設(shè)的電源呢?我認(rèn)為,有。這就是分布式生物質(zhì)發(fā)電。

和太陽能一樣,生物質(zhì)也是一種綠色可再生資源。就我國而言,2010年年產(chǎn)農(nóng)作物生物質(zhì)(秸稈)約7億噸,林木廢棄物8到10億噸,且農(nóng)林生物質(zhì)資源以平均每年2.33%的比率在增長(zhǎng)。按每千克生物質(zhì)資源折合16到20千焦,每7000千卡(1千卡=4.187千焦)折1千克標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算,目前我國生物質(zhì)能總量相當(dāng)于7到8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大自然資源。

就目前而言,從技術(shù)上來說,生物質(zhì)發(fā)電,有兩條技術(shù)路線。一條是采用傳統(tǒng)熱電廠模式的集中式生物質(zhì)發(fā)電,目前已經(jīng)投產(chǎn)的生物質(zhì)電廠大多屬于這種模式。

但目前來看,采用傳統(tǒng)熱電廠模式的集中式生物質(zhì)發(fā)電作為一個(gè)產(chǎn)業(yè),其發(fā)展并不理想。這主要是因?yàn)?,由于生物質(zhì)能低密度的特點(diǎn),集中式生物質(zhì)發(fā)電需要收集大量的原料才能滿足需要,一座直燃式生物質(zhì)發(fā)電廠的原料采集范圍大到幾十公里,隨之而來的是運(yùn)輸規(guī)模龐大,甚至出現(xiàn)運(yùn)輸業(yè)大于發(fā)電業(yè)的現(xiàn)象,由此導(dǎo)致成本居高不下,陷入困境。

另一條生物質(zhì)發(fā)電路線就是我在上面提到的分布式生物質(zhì)發(fā)電。所謂“分布式能源”(Distributed Energy Resources),是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng),它追求終端能源利用效率的最大化,采用需求應(yīng)對(duì)式設(shè)計(jì)和模塊化組合配置,可以滿足用戶多種能源需求,能夠?qū)Y源配置進(jìn)行供需優(yōu)化整合。分布式生物質(zhì)發(fā)電,就是基于生物質(zhì)的分布式能源。

就目前而言,國內(nèi)較為成熟的分布式生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)有兩種,一種是小型生物質(zhì)氣化發(fā)電,另一種是小微型生物質(zhì)直燃發(fā)電。

所謂生物質(zhì)氣化發(fā)電,指利用生物質(zhì)氣化爐,將秸稈等生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為低熱值煤氣,再以煤氣作為內(nèi)燃機(jī)或斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。用秸稈轉(zhuǎn)化而成的低熱值煤氣雖然與煤相比缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,但是和天然氣相比是具有競(jìng)爭(zhēng)力的。秸稈氣化也可解決小區(qū)域集中供氣問題。秸稈氣化應(yīng)用在我國已實(shí)踐多年,技術(shù)已比較成熟。


生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝流程示意圖

國內(nèi)某企業(yè)研制的生物質(zhì)氣化爐

某公司研制的50Kw氣體燃料斯特林熱電聯(lián)供機(jī)組

所謂小微型生物質(zhì)直燃發(fā)電,指直接燃燒秸稈等生物質(zhì)燃料作為斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的熱源,由斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因?yàn)樗固亓职l(fā)動(dòng)機(jī)是一種外燃機(jī),因此它對(duì)燃料的要求比較低,也不需要復(fù)雜的鍋爐系統(tǒng),很適合村級(jí)小微型電站的需求。

目前,這兩種分布式生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),國內(nèi)都已經(jīng)有了相關(guān)產(chǎn)品。特別是前者,已有實(shí)際應(yīng)用案例。利用分布式生物質(zhì)能技術(shù)建設(shè)的村級(jí)集體生物質(zhì)電站,以本村的農(nóng)林生物質(zhì)資源為原料,可以省去集中式生物質(zhì)電廠最頭疼的燃料采購環(huán)節(jié),從而節(jié)省最大的一塊成本??梢哉f,基于分布式生物質(zhì)能技術(shù)的村級(jí)集體生物質(zhì)電站,是村級(jí)光伏扶貧電站和聯(lián)村光伏扶貧電站的最適合互補(bǔ)電源。
通過建設(shè)分布式生物質(zhì)發(fā)電和光伏互補(bǔ)的升級(jí)版電站,農(nóng)村扶貧電站就可以成為具有穩(wěn)定輸出的優(yōu)質(zhì)電源,從而徹底解決光伏扶貧中的“棄光限電”現(xiàn)象,更加有效的推動(dòng)農(nóng)村脫貧工作的深入進(jìn)行。

原標(biāo)題:靠這項(xiàng)技術(shù),可以讓光伏扶貧告別“棄光限電”





 
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