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风电和光伏发电有望成为广东省内发电装机量增长比率最大的两种能源

   日期:2019-03-05     来源:广州日报    浏览:2951    评论:0    

鱼珠车辆段利用太阳能光伏发电。
 

惠州港口海上风电场陆上集控中心规划模拟图
 
  
广东首个海上风力电场桂山电场
 
在广州地铁五号线鱼珠车辆段内,车辆段运用库、主检修库等共计约7万平方米的屋面上,都安装了一块块太阳能光伏发电板,静静地吮吸着阳光;

在珠海伶仃洋海域蔚蓝的海面上,31台银白色风机错落有致地分布在一望无垠的洋面上,成为伶仃洋里独特的“海上风光”;

这些看似平静的景象,正是广东经济社会发展必不可少的能源供应场所。化石能源终会枯竭,而绿色清洁的可再生能源正从眼前的景象中逐渐向全广东扩散,踏上历史的新舞台。

政策解读:发展绿色低碳能源是“刚需”

根据广东省发改委印发的《广东省能源发展“十三五”规划》,广东要严格控制煤炭消费,到明年把煤炭消费总量控制在1.75亿吨以内,力争实现“十三五”期间全省煤炭消费零增长、珠三角地区煤炭消费负增长。为有效补齐能源需求增长量与煤炭消费减量之间的差距,积极开发利用可再生能源成为重要工作。

风能


广东首个海上风力电场去年31台风机并网发电


在珠海伶仃洋蔚蓝的海面上,31台银白色风机错落有致地分布在一望无垠的洋面上,成为伶仃洋里独特的“海上风光”。每台大风车轮毂高90米,相当于30层楼高,叶轮直径112米。这便是广东省首个真正意义上的海上风力发电场——桂山海上风电场。去年4月3日,桂山海上风电场项目首批3台风机开始旋转发电。截至去年年底,31台风机全部并网主调试发电。据介绍,桂山风电场并网发电后不仅可以彻底解决东澳岛、桂山岛、大万山岛等3个海岛的用电问题,还能将约90%的电力回输到珠海陆地电网。记者从珠海市万山海洋开发区获悉,桂山风力电场二期目前也获批建设,预计今年内正式动工。

另外,去年12月27日,珠海金湾海上风电场项目的陆上集控中心开工。

高栏海岛风电:每年供电8000万千瓦时

驱车往珠海高栏港的飞沙滩行驶,一排排高大洁白的风力发电机组已在高栏岛上旋转,非常醒目。随着高栏风电场的建成,也让高栏岛有了“广东最美的风车山”的美称。错落有致的风机、高耸的塔架、起舞的风车,湛蓝的天空、层层叠叠的白云、连绵起伏的山体、一望无际的大海,蔚为壮观。

高栏风电场装机容量4.95万千瓦,共安装66台750千瓦风电机组。高栏风电场于2010年6月建成投产,每年可向珠海电网提供清洁电量8000多万千瓦时,创造营业收入近5000万元。

惠州港口:“巨无霸大风车”转起来


去年12月26日、27日,中国广核集团汕尾后湖500兆瓦、惠州港口400兆瓦海上风电场陆上集控中心陆续破土动工。汕尾后湖海上风电场位于陆丰市湖东镇后湖南侧海域,计划2021年12月底实现全部风机并网发电,项目建成后预计年上网电量13.89亿度,相当于每年节约标煤约45.39万吨,减排二氧化碳90.35万吨;惠州港口海上风电场位于惠东县港口镇南部海域,计划2022年6月底全部风机并网发电,建成后预计年上网电量9.59亿度,相当于每年节约标煤约31.33万吨,减排二氧化碳62.37万吨。

此前,惠州已在港口建成投用全市首个陆上风电场,还有3个风电项目已获核准,分别是惠东卡子岽风电场、惠东宝口风电场、惠东莲花山风电场,项目正在进行相关前期工作。

揭秘:海上风电场怎样建?

惠东海上风电项目为规划的近海浅水区海上风电场之一。风力发电机组的电能通过35kV海底电缆接入220kV海上升压站,升压后经2回220kV海底电缆线路输送到黄埠镇太平岭登陆,登陆后接入陆上集控中心,再接入当地电网。

海上升压站是项目建设的关键。所有的风力发电机发出的电能在此汇集,通过送出海缆连接到陆地上的电网,输送给千家万户。

海上风电对渔业养殖有没有影响呢?“不但没有影响,而且有利于渔业养殖。”中广核新能源华南分公司总经理陈亚宾说,每一个海上发电基础就是一个大面积人工岛礁,有利于贝类和虾类的生长。此外,项目海缆登陆施工时采用定向钻的施工工艺,不会诱发沙滩蚀退,不占用岸线底层空间,能保持自然岸线的原有生态功能,也不会减少惠州市的大陆自然岸线保有率。

广东风电场大事记

2010年6月,珠海高栏风电场建成投产,装机容量4.95万千瓦。

2018年底,珠海桂山海上风电场首期31台风机全部并网调试发电,规划装机容量30万千瓦。

2018年12月26日,汕尾后湖500MW海上风电场的陆上集控中心开工,预计每年节约标煤约45.39万吨,减排二氧化碳90.35万吨。

2018年12月27日,惠州港口400MW海上风电场的陆上集控中心开工去,预计每年节约标煤约31.33万吨,减排二氧化碳62.37万吨,种植2.73万亩森林。

2018年12月27日,珠海金湾海上风电场的陆上集控中心开工,规划装机容量30万千瓦。

光能

根据《广东省能源发展“十三五”规划》,光伏发电和风电是省内发电装机量增长比率最大的两种能源,分别要求从2015年的85万千瓦、246万千瓦提升至2020年的600万千瓦、800万千瓦。太阳能被明确要求“大力推广利用”,鼓励各类社会主体投资建设分布式光伏发电系统,利用光伏开展扶贫工作。

太阳能发电:每年节约电费40万元

去年12月,国内最大的地铁光伏电站在广州地铁鱼珠车辆段投入使用。记者了解到,广州地铁已在车辆段和多个高架车站配置光伏发电系统,这些建筑物都有平整且宽阔的屋面,非常适合利用太阳能。地铁方面预计,单是鱼珠车辆段一年就能节约电费超40万元。

广州地铁鱼珠车辆段5兆瓦光伏项目是目前国内规模最大的结合地铁交通的分布式光伏电站。在现场可见,光伏项目位于五号线鱼珠车辆段内,在车辆段运用库、主检修库等共计约7万平方米的屋面上,安装了太阳能光伏发电设备,采用自发自用、余电上网模式。

这是广州地铁第一次在运营中的车辆段加装光伏设备。“首先是屋顶状况,需要对既有屋面的载荷、预计使用寿命进行评估,以尽量匹配光伏电站的设计寿命,必要时还需对屋面进行修整,工作难度较大。”地铁工程人员表示。同时,光伏电站建设的施工量较大,要充分协调光伏施工与既有车辆段的正常运作。

光伏发电性价比高

为什么会考虑在车辆段及高架站安装光伏发电系统?广州地铁相关负责人说,近年来,随着国家对绿色清洁能源的大力推广,国内地铁已经开始逐步引入太阳能光伏电站。地铁配置有大面积停车场、车辆段、地面及高架车站、高架区间、地面出入口等,屋顶设计平整且面积较大,具有安装光伏组件的经济效益。“而且,地铁车站日常所需用电包括照明、扶梯、通风等,耗电量不少,在车站建造光伏发电系统,发电量刚好能自发自用,电能利用效率较高,降低企业的电费成本。”

广州地铁将光伏发电项目选择放在鱼珠,主要是考虑到太阳能资源情况,有效面积和发电系统接入条件。“鱼珠车辆段周边遮挡少,可利用屋面面积大,因此选址鱼珠。”

光伏发电系统的“性价比”如何?广州地铁预计,鱼珠车辆段的光伏项目年平均发电量能达到420万千瓦时,每年可替代1623.45吨煤炭。项目发电引入地铁线网,在满足车辆段全年用电的前提下,剩余部分供五号线使用。

优点:零排放+维修保养简单


地铁相关负责人列出了光伏项目的多个优点,一方面是环保:整个光伏系统主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,也没有回转运动部件,运行没有噪声;没有燃烧过程,发电过程不需要太阳光之外的其他燃料,发电过程基本零排放。

另一方面是设备维修保养简单,使用寿命很长,作为关键部位的太阳电池组件的使用寿命可以达到25年以上。此外,系统可根据需要很容易地进行容量扩展,扩大发电规模。

至于未来的运营维护,鱼珠车辆段屋面光伏项目采用合同能源管理模式开展,由合作单位负责设计、建设和运营。光伏系统日常由委托单位进行每日巡视,每季度进行定期检查并清洗光伏板。

专家观点


光伏电站发电成本可以低于火力发电


广东省分布式储能及智能微电网工程技术研究中心主任、中国科学院广州能源研究所研究员舒杰认为,广东要建设绿色清洁能源体系,应大力推动新能源和可再生能源的开发利用。在可再生能源里面,太阳能和风能是最具前景并可以规模化开发利用的清洁可再生能源,特别是伴随着储能技术的快速发展,其应用潜力巨大。

广东省产业聚集度高、经济发展快、能源需求总量大,大量电力须外购;而广东毗邻我国南海,属冬暖夏热地区,太阳能、风能资源丰富,可以大力开发太阳能、风能等可再生能源,以及与天然气等分布式清洁能源的互补利用,更大程度上弥补能源需求增长的不足。

舒杰告诉记者,太阳能利用技术包括太阳能热转换利用、光电转换利用以及光化学利用三种主要形式,目前光电利用(光伏发电)发展最快。珠三角有众多的工商业园区和城乡居住建筑,还有大量未利用的闲散土地、道路交通沿线、海岸滩涂等,可以大力推广光伏发电;另外,光伏与农业、低效林地结合的立体开发也是一个重要应用领域。

目前,以晶硅太阳能电池为主流的光伏电站,从运行生命周期来看,其发电成本已经达到或低于常规火力发电成本,即将过渡到不需要财政补贴并完全市场化推广的程度。随着综合储能技术成本的降低,分布式离网、并网光伏发电应用市场必将迅猛增长。近年来,除太阳能新型光电转换材料、高效低成本晶硅电池、高效薄膜电池等上中游前沿技术外,下游的光伏+储能等多能互补分布式能源系统集成、智能微电网、能源互联网等应用技术,是新一代能源系统关注的热点前沿技术。“十三五”期间,国家在分布式可再生能源专项、智能电网专项、储能电池及新能源汽车等专项领域开展了相关研究与应用示范的战略布局,相关技术的突破必将带来应用市场的大发展。

太阳能光伏发电建设还能促进扶贫工作


广东省材料研究学会理事、华南师范大学化学与环境学院新能源系主任舒东告诉记者,我们国家是风电、太阳能光伏发电装机容量最大的国家,广东省在这两方面的发展都比较好,特别是广东地区沿海近海区域风能资源丰富,而太阳能光伏发电则可在林地、鱼塘等地方实现风光互补、渔光互补和林光互补的光伏能源采集,因此两者都能在广东得到很好的利用。尤其是在一些偏远地区,土地资源优越,发展太阳能光伏发电正需要大面积的土地,因此通过太阳能光伏发电的建设进行扶贫工作是一个很好的选择。

不过,舒东也指出,风能和太阳能都面临一个同样的问题:不太稳定。风能和太阳能都不能“随叫随到”,因此这两种能源的储存是关键问题。目前大规模的储能方式主要还是抽水蓄能电站,广州在从化和增城白水寨都有抽水蓄能电站,但抽水电站也有自身的问题:占地面积大,能源利用效率相对较低。因此,舒东正在研发一些化学电源用于储能,化学电源相较于抽水电站而言,占地面积小得多,而且响应速度非常快。

当下化学电源的成本相对抽水电站而言要高,而储电规模相对偏小,虽然无法取代抽水电站,但对于市场的补充来说是一个不错的选择。除此以外,新能源汽车是化学电源的一个巨大的应用市场。化学电源可以为移动性的装置(如汽车、轨道交通车辆)供电,是目前替代化石燃料使用的一个比较好的办法,可以有效减少二氧化碳排放,改善空气环境的质量。目前路面上已经能看见不少利用化学电源的新能源汽车,将来这也是一个重要的发展方向。 
 

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