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在发展非化石能源电力的情况下,由于化石能源电力不断减少,能为非化石能源服务的火电不断减少,非化石能源中的核电、水电原来可以利用化石能源电力为其调节,现在最好把核电、水电作为调节电源为风电、太阳能光伏发电服务。DSM要求不再是削峰填谷,减少峰谷差,把日负荷曲线拉成一条直线,而是要求造峰降谷,让电力需求适应风电、太阳能光伏发电,做到柔性需求。风电、太阳能发电时即用电,风电、太阳能不发电时即停止用电,为了使用户能适应风电、太阳能光伏发电的需要,还应设置零电价电力用户和负电价用户,以保证新能源电力吃光喝尽。为了解决水能资源丰富地区水电比重大,火电调节能力不足的矛盾,要设置季节性电力用户。我国目前耗电大用户电解铝、铁合金、电石、制氢、海水淡化等产能过剩,可以把耗电大企业改造成季节性电能用户,每年生产4~6个月,以降低电价作为季节性用户的补偿。另外还可以发展非并网风电和太阳能光伏发电。“通过高耗能产业的功能转变,使高耗能产业成为电网的‘柔性’负载,为国家大电网的配套调峰,将我国以煤电为主的刚性电网转变为‘柔性’电网,可将覆盖我国全境的电网利用率从30%提高到55%~60%,达到世界先进水平,使全国60万千瓦发电机组发电量增加30%,经济效益增加2倍以上。同时可彻底解决中国所有大规模风电和太阳能发电低成本利用的难题,使可再生能源对电网的贡献率达到40%以上,解决我国的能源与环境的后顾之忧,实现我国10年基本不需要建大型火电厂,20年不要再建核电站。非并网风电,是指风电不并网,使之应用于经过改造能够适应风电波动的高耗能产业。当前提出建立‘能源互联网产业体系’,为我国大电网配套,大幅度提高能源效率和经济效益,也使传统的高耗能产业变为绿色、低碳的新型产业。这一转变,为实现产业结构转型升级奠定了基础。”如果电力需求侧管理包括DSM和非并网风电、太阳能光伏发电的工作,可以获得巨大的经济效益。现有火电不需要配合风电、太阳能光伏发电,可以提高火电的发电量,相应提高经济效益;可以不必再建新的火电厂,节省火电投资和运行费用;可以节省建设储能装置和储能损失的电能;可以不建或少建远距离输变电设施。
“以电代煤、以电代油”中的电力需求侧管理
在终端能源消费构成中,2011年世界平均电力消费为17.7%,中国为22.04%。世界和中国都还有80%左右是煤炭、石油、天然气和热力等非电力。如果第三次能源大转换要用非化石能源来替代化石能源,那么差不多要用65%~75%的电力去替代煤炭、石油和天然气,相当于现在的电力还要增加3~3.5倍。当然这个替代要在相当长的时间来完成。如果第三次能源替代不是非化石能源,则又当别论了。
中国为了完成第三次能源替代,率先开展“以电代煤、以电代油”,考虑到第三次能源大转换有一个天然气或者叫气体能源过渡期,所以没有提“以电代气”,也就是近期同时存在“以电代煤、以电代油”和“以气代煤、以气代油”,从电力需求侧管理出发,就是气有优势的地方用气代,电有优势的地方用电代。电力行业应当与天然气行业共同研究,寻找最优的替代方案。
“以电代煤、以电代油”,就是要把过去用煤、用油的作业用电来替代,可能有两种情况:一种情况是过去电网未到达地区,只能用煤和油作为能源,如搞中小型燃煤电厂供电,用柴油机带动排灌机械;另一种情况是过去电网已到达,用电也已普及,但传统工艺是煤或油,或者用煤比用电便宜等。第一种情况,以电代煤和代油比较简单,用电有现成的设备和现成的经验;第二种情况,用电缺乏现成的设备和现成经验,所以要动员各行各业,用电设备制造商研制新的、高效的用电设备,以达到节约用电和需求响应的目的,而不要今天搞了用电替代,明天又要搞节能改造。
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