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问题之二:超级电网与智能电网是否兼容?——国外案例
直观来看,从投资与资金层面,超级电网每增加一份投资,就意味着智能电网减少一份投资,双方是互相挤出的。Blarke与Jenkins2013年在《Energy Policy》的一篇文章对此进行了理论与案例探讨。他们首先从二者的发展路径、技术特征以及相关利益群体比较了二者的不同,倾向于认为这二者存在本质上的冲突。
这种冲突具体表现在:超级电网更加关注传输技术,是渐进的技术进步,而智能电网更加关注本地控制与减少外部依赖,是“颠覆性”改变,其发展代表的“赢家”与“输家”也存在本质的不同。无疑,超级电网中电力服务商将是赢家,其拥有了更大的市场;而智能电网发展中,用户面临的选择变多,是赢家。
因此,如果这二者在一个地理范围内竞争,就有一种可能,超级电网的“渐进”技术变化与大量投资可能会挤压智能电网的发展。 作者以丹麦西部的电力市场形态为例进行了分析。这一区域已经建设了较多的传输线路,可以与没有电网扩张的东部地区进行天然比较。比较的结果发现,丹麦西部传输线路建成之后,大量的低价格电力传输到东部,造成西部电价价格的上升,而这一电价的上升使得很多的智能电网技术(比如电热锅炉)失去了经济吸引力,从而造成投资的不足,减少了西部智能电网发展的可能性。
基于此,作者建议,智能电网与超级电网的发展,要做到严格的地理区域上的区分战略,特别是中短期内。二者在同一个市场竞争的结果往往是此消彼长的,从而造成技术锁定的风险。对于智能电网发展,作者建议要重新定义基础设施的定义,不能仅限于网络与线路,要确保充足的智能电网投资。
由于中国与丹麦的国家特点、发展起点、社会经济环境等诸多方面迥异,这一研究的含义及对我们的启示需要进一步探讨。
同打比方不是一种论证方式一样,做比较也不是可信的论证方式,可比性的有无是个问题,仍旧需要具体问题具体分析。这一点同样适用于特高压的争论,无论是与德国800公里超高压线路还是高铁去比都是这样。这是一个基本的逻辑。
问题之三:我国智能电网与超级电网是否兼容?
电网的发展,涉及到的经济、能源等不确定性必须得到显性的考虑。电力输送规模越大,需要与之配合的资源就越多,要求越高,而不匹配的可能性也会越大,这是所有重大基础工程的共同特点。过去,我国二滩水电站的消纳困难是一个典型的案例。而每年,为了保证三峡水电的消纳,同样需要花费巨大的技术、人力与其他资源。
未来,经济的发展、人口的增长、不同能源的价格、技术的进步与重大突破等因素都会影响到输电受入地区的电力需求,以及需要受入电力的规模。其中的不确定性极大,甚至成为输电省份还是受电省份都存在着诸多可能。重大的电网输送工程建成,成为“烫手山芋”的可能性是客观存在的。在这一点上,“科学把握未来发展趋势”几无可操作性,“对一个地区定位”的过时做法出错成本非常之高。比如,为何仅基于能源资源禀赋定位内蒙古为能源基地,而不是基于其自然资源与生态环境、地理位置定位为生态保护基地,成为基地相比分散的布局,有何规模效益可以发挥?
以“弃风限电”问题为例。就解决风电的弃风而言,长距离输送的确是解决方案之一。远距离输送作为重大能源工程,其如果建成并最终投入使用,必然成为需要保证高负荷率的“政治工程”,将在东部电力系统参与实时平衡,将极大的消耗东部省份的调峰备用资源,使得东部地区的“廉价可得”的可再生能源发展失去足够电网资源的支撑。
这一风电的发展形态如果形成,意味着高昂的能源供应成本,系统形态将进一步锁定在大范围调配、投入大量资源保障供应与安全上。从这一角度来讲,笔者倾向于认为,我国超级电网与智能电网下的分布式电源发展尤其是冲突的。
在这方面,需要更新关于何为“资源”的观念。关于中国的资源特点,“富煤缺油少气”是一个常用的表述,而对于风电与太阳能资源分布,也有“主要在西北地区”的表述。这其实只是技术资源量的表述,类似“北非的太阳能可以满足欧洲的全部需要”,“太阳能辐射是人类需要能源的100倍”之类的表达,缺乏“经济资源量”的考量,而后者往往是更关键的。
因为资源是否有价值,在于其能否实现有效的利用。目前全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的2/3,且均接近电网负荷中心地区。京津冀地区低风速资源到处都是, 太阳能资源比较优质,年利用小时数大部分地区可以达到1800-2000小时,这远优于以发展分布式光伏著称的德国的大部分地区。这种资源的利用无需付出较高的能源输送成本,在经济意义上“好于”西部的风电与太阳能资源。
同样,西南地区的水电如果不能低成本的外送,也不能称之为好资源。未来,进口煤炭的竞争力将越来越强,而环境资源的稀缺性的限制也会压制煤炭租金进一步下降,这会使得西部的煤炭资源的价值进一步降低。而由于埋存条件、基础设施、运输条件等限制,其开采成本会越加高昂。中国“富煤”的说法已不是一个经济意义上的说法。
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