中国风电等新能源的艰难追逐

核电危机

2011年3月11日，日本，福岛。

这场9级地震带来的损失到今天都难以准确估量。逝去的亲人、坍塌的房屋、倒闭的工厂以及令人担忧的核辐射。

在福岛核电站设备损坏、堆芯熔毁时，泄露的碘和铯其放射性比平均值高100-1000倍，而这种辐射至今仍然存在，甚至在未来几十年，核阴影将始终笼罩在这片土地上。

位于日本东北部的福岛饭馆村，是核事故的重灾区。它曾经是一个有着优美田园风光的农耕社区，当地出产的牛肉远近闻名。核事故爆发后，6000多名民众离开了自己的家园， 村长菅野典雄说，现在，这里是一座鬼城。

记者:我所在的位置是饭馆村的饭馆牧场，这里过去饲养着几百头肉牛，但是在核事故过去半年之后，我们来到这里看到，虽然一切设施如旧，但已经是“人去牛空”。

福岛核电站损毁后难以消除的辐射让人们开始重新思考核能的利用。一直以来，核能被视为高效、清洁的能源。从1954年苏联建成世界第一座核电站至今，全世界已经有15%的电力依靠核能提供。然而，就在人类开始逐步扩大核能占比的同时，核电站事故、放射物质泄漏等灾难也伴随发生。这种曾被称为“最具希望的未来能源”，它的安全性受到了广泛的质疑。就像一位物理学家形容的那样，核能像马戏团里的猛兽，听话时让人其乐趣穷，而一旦失控，后果不堪设想。

日本民主党议员 前环境副大臣 近藤昭一:正如我刚才所说的，我赞成摆脱核电站，从核能中摆脱出来，或者说是不得不摆脱出来。

就在福岛核电站事故发生后第四天，时任俄罗斯总理的普京召开专门会议，责令相关部门对俄罗斯境内现有的核工业设施进行全面检查。3月17日，在土耳其首都安卡拉，50名抗议者举行小规模游行，要求改过政府取消核电站建设计划。3月25日，欧盟领导人决定，欧盟将对欧洲核电站的安全状况进行压力测试，并呼吁在全球范围内展开类似测试，以最大程度地确保核安全。此后，德国总理默克尔表示，将要对德国的能源系统做根本性的改革，未来十年，德国将分阶段放弃核能发电。

福岛核事故后，中国对正在运行的14个核电站以及正在建设的27个核电站进行了安全大检查，没有发现潜在危险，而接下来，核电新建项目的审批也有可能重启。曾任国家能源局局长的张国宝在谈到核能时说，世界能源紧张，人类选择发展核电可能不可避免，中国要在安全的情况下发展核电。

欢迎回来。最近几年，“电荒”成了一个家喻户晓的名词，它和“钱荒”、“用工荒”一起，构成了当前中国企业面临的三大困境。去年全国共有24个省级电网出现了电力缺口，很多省份累计错峰避峰的天数超过了100天，不仅企业叫苦不迭，连居民的生活也受到了严重影响。面对越来越严峻的形势，新能源的开发和利用就成了迫在眉睫的事情。

2010年10月18日，国务院发布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，规划到2020年，新能源将成为我国国民经济的先导产业。随后，发改委表示，绿色新能源技术发展和产业化是解决能源危机、优化能源结构的根本出路。预计到“十二五”末，我国非化石能源在一次能源消费中的比重将达到11.4%，其中风能和太阳能是新能源利用的主力军。

记者:我们经常听到这样一种说法，和煤炭、石油比起来，风能和太阳能是取之不尽用之不竭的绿色环保新能源，它是大自然赐给我们的一笔宝贵的财富，然而虽然这些资源对于我们来说是免费的，可是如何利用它们、用好它们却是一个世界性难题，直到今天我们还在探索如何将这些完全依靠天气条件的资源转变为稳定的、可以持续使用的电力资源。

我国风能、太阳能资源潜力巨大，但在相关产业迅猛发展的同时，也面临着亟待解决的迫切问题，例如，风能、太阳能具有随机性、波动性和间歇性的特点，很难作为单一的发电系统提供连续稳定的电能输出，这也成为全球范围内制约其大规模开发利用的关键技术瓶颈。

可再生能源学会 副理事长 孟宪淦:可再生能源的优点是非常的丰富，但是它的缺点就是它断续，随机性，波动性，那么断续呢，就是太阳白天有，晚上没有，风也是间断的，随机性就是，我们很难控制它。

2011年4月17日，甘肃瓜州15个风电场的702台风电机组脱网，损失出力100.6万千万，占酒泉地区风电出力的54.7%;同一天，河北张家口644台风电机组脱网，损失出力85万千瓦，占该地区风电出力的48.5%;7天之后，酒泉风电基地风机再次大面积脱网，上千台风机损失出力153.5万千瓦，占该地区风电出力的82%。一次次的脱网事故让人们对新能源一度盲目的热情转化为理性的思考，而一次次理性的思考又推动着一波波技术进步和观念革新的浪潮。

我们都知道，自然界的风，有时候大，有时候小;太阳光，白天有，晚上没有，晴天有，阴天没有，把这些时有时无、时大时小的资源用好，是一项极为复杂的难题，挑战着人类的智慧和能力。

河北省张北县，海拔1600米以上的塞外高原，这里曾经是铁马冰河、狼烟四起的古战场，如今，黯淡了刀光剑影，远去了鼓角争鸣，只留得朔风劲吹、阳光千里。于是，人们在这里架起了风车，竖起了太阳能板，张北，成为了一个新能源的试验场。

面对不稳定的风、不持久的光，2011年，电力专家和能源专家倾注全部热情，冒着严寒，克服重重困难，冀北电力公司在一年之内建起了国家风光储输示范工程，这是我国首个也是世界上规模最大的，集风力发电、太阳能光伏发电、储能和智能输电“四位一体”的新能源综合利用工程，它的实施，有望破解我国大规模发展新能源过程中面临的发电上网难题。面对复杂的技术处理，风光储公司纪委书记陈龙发给我们打了一个形象的比方。

国家风光储示范电站有限公司纪委书记 陈龙发:这就是一个缩微型的、非常实用化的风光储系统，你可以看得到，上面有风机、有太阳能光伏板，有路灯，实际上路灯的基础地下还埋藏了储能系统，风机转，包括太阳能光伏板吸收了太阳光以后发出来的电，目的是为了供应路灯，但是白天的时候，路灯不需要用电，那怎么办呢，就发完了电以后，就储存在储能系统里面，到了晚上需要路灯亮的时候，储能系统放电，使路灯亮起来，这就是一个风、光、储，这么一个微型的风光储系统。

路灯，只是一种对风能、太阳能和储能相互配合的简单尝试利用，而一旦大规模开发使用时，就复杂得多了。在风光储输调度控制中心，我们可以清晰地看到风、光、储这三者之间是如何相互配合，最终形成稳定的电能、并网使用。这里是整个项目的心脏，桌面上的电脑依次显示出当前这一时刻风能发电功率、光伏电站发电情况、储能单元的配比、风光储联合输出数值等等。总工程师雷为民给我们介绍了这些图表所表示的意义。

国家风光储示范电站有限公司 总工程师 雷为民:这是我们储能的一个可视化的效果，目前是从电网里面吸收电能，相当于是充电，这个值也显示出来了，负的1.15兆瓦。有时候反过来，现在反过来，它就是往电网送电。

雷总工程师告诉我们，通过这个“智慧大脑”的控制，风电、光伏、储能三种电源相互协调，整个风光储电站对电网的输出特性基本类似于常规能源，可以安全稳定地并入电网运行。这其中，在大规模储能方面，全世界都处在艰难地探索阶段。

记者:像这样的碱性电池和锂电池，这是我们日常生活中最为熟悉的电池，而如何把风机转动所产生出来的电力，以及太阳能所转化出来的电力储存起来方便我们使用，这是新能源和我们生活联系最重要的接口，而秘密就在储能这个问题上。

电源的稳定性事关电网安全，既要求新能源发电保持稳定，又要求其并网电压水平保持在合理的范围内，储能在这里就发挥着调节和配比的作用。

中国电力科学研究院电力与新材料所 总工程师 惠东:单个电池的效率会比较高，如果对它单独测量的时候，无论如何它的寿命它的效率会比较高，组合在一起，使它的寿命和效率都有下降的可能性，咱们拿旧电池新电池放在一起，两个电池都完了，有这样的问题，这需要对电池进行智能化，叫电池管理的问题，小到包的管理，大到一个柜子再到整个电站，有不同层面有不同的管理技术。

惠东教授说，在利用可再生能源的进程中，新能源与储能相结合的理论和实践，国外也有不少尝试，但主要是小规模的试验，像风光储项目这样大规模并网运行的先例却基本为零，可以说这是世界上首个集科研、技术开发、比对、试验以及生产运行为一体的综合平台。其中，经济效益也是未来大规模利用新能源的重要考量因素。

国家风光储示范电站有限公司 副总经理 徐明:储能我们所有的尤其风电厂的运行都最终归结于技术问题，(另)一个是经济问题，技术问题，就是如何保证新能源能够更好的送到电网，然后输走各地能用的了，还有就是经济问题，比如说我们上的这套电池实际上也需要很大一部分投资，能够改善电的质量和输出特性，它毕竟是一个技术经济问题，

从2011年12月25日风光储输工程建成投产至今，已经过去了4个多月时间，其间，经受了大风、严寒等恶劣气象条件以及各种运行方式的考验，系统运行稳定，累计发电超一亿千瓦时。

国家风光储示范电站有限公司总经理 闫忠平:这个项目是国家电网公司建设智能电网首批试点项目，自工程投运以来，我们在冀北电力公司的领导下，重点对全景联合控制系统和数据比对这两个方面开展了一系列的研究工作，通过对储能作用的深度挖掘，初步可以看出，通过工程的实施，我们可以将波动的，不稳定的、难调度的风力发电出力，变成可调的、稳定的绿色能源，送到千家万户。