李彥普,周建強
(1.黃河科技學院商學院,河南鄭州450003;2.鄭州電力高等專科學校動力工程系,河南鄭州450000)
能源互聯網構建視角下河南可再生能源產業發展對策研究
李彥普1,周建強2
(1.黃河科技學院商學院,河南鄭州450003;2.鄭州電力高等專科學校動力工程系,河南鄭州450000)
地球上太陽能、風能等可再生能源具有波動性、隨機性、難以存儲和運輸、轉化效率低等缺陷,給可再生能源利用帶來了巨大挑戰,能源互聯網的提出為可再生能源大規模利用提供了愿景。各地可再生能源資源稟賦各異,結合區域狀況的可再生能源發展研究更具參考價值。首先探討了能源互聯網的內涵,分析了能源互聯網構建為河南可再生能源產業發展帶來的機遇,最后提出河南可再生能源產業發展對策。
能源互聯網;可再生能源產業;大規模利用;產業結構改革
2012年,美國經濟學家杰里米·里夫金提出了“第三次工業革命”,首次向人們展示了能源互聯網的愿景,給各國大規模利用可再生能源指明方向。2015年9月,國家主席習近平在聯合國發展峰會上,提出“中國倡議構建全球能源互聯網,推動以清潔和綠色的方式滿足全球電力需求”,構建全球能源互聯網上升為國家戰略。結合河南區域特點,探討河南可再生能源產業融入能源互聯網的對策,對于推動河南可再生能源產業發展具有重要意義。
杰里米·里夫金描述了能源互聯網的特征:“以可再生能源為主要一次能源;支持超大規模分布式發電系統與分布式儲能系統接入;基于互聯網技術實現廣域能源共享;支持交通系統的電氣化”[1]。國家電網前董事長劉振亞創新性提出“全球能源互聯網”的解決方案,即“‘能源生產上以可再生能源替代化石能源、能源消費上以電能替代化石能源(兩大替代)’解決能源短缺問題,通過特高壓電網實現清潔能源的全球配置,以泛在智能電網控制和引導電能的存儲和消費,平抑可再生能源的波動性和隨機性問題。”[2]能源互聯網將是以能源互聯互通為導向,以清潔能源替代為目標,以堅強智能電網為支撐,融合智能電網、智能通信、智能交通等各子系統,協調能源生產端和消費端實時對接的新型綠色能源體系。未來成熟的能源互聯網應具備以下特征:綠色化、智能化、電能替代。
河南是農業大省,生物質資源豐富,風能、太陽能發展前景良好。然而可再生能源發電的間歇性、波動性特點,若大規模接入電網,將給當地電網的安全運行和穩定帶來嚴重威脅。傳統電網架構中,能量單向流動,儲能環節薄弱,負荷調節手段單一,不適合波動性較大的可再生能源大規模接入。能源互聯網將實現可再生能源,尤其是分布式可再生能源的大規模利用和共享,通過更好地利用廣域內分布式電源的時空互補性以及儲能設備與需求側可控資源之間的系統調節潛力,做到“橫向源—源互補,縱向‘源—網—荷—儲’協調控制”,從而平抑分布式可再生能源間歇特性對局部電網的沖擊[3]。能源互聯網系統下將大幅降低棄風棄光現象。
由于風能、太陽能難以存儲和運輸,必須轉化為電能才能實現遠距離配置,這決定了電網在能源互聯網中的核心基礎地位。河南位于中國中部,是新亞歐大陸橋和“一帶一路”建設的重要支點。河南電網位于華中、華北、西北聯網樞紐位置,我國首條“晉城-南陽-荊門”交流1 000 kV特高壓縱貫全省,世界輸送容量最大的直流工程哈密-鄭州±800 kV特高壓直流工程終點落戶河南。目前河南500 kV“兩縱四橫”的梯形主網架已基本形成,電網整體供電能力已由2010年的4 000萬kW提高到6 000萬kW[4]。河南的區位優勢決定河南電網處在我國乃至亞洲能源互聯網的關鍵位置,河南電網已有發展基礎將為河南把握能源互聯網機遇,促進可再生能源發電消納提供堅強支撐。
當前河南能源產業結構不合理,能源供應方式較為單一,煤炭產業占總能源產業供給比重過高,在一次能源消費中的比重較大,帶來了較大的環境壓力。2015年河南煤炭消費量占能源消費總量的76%左右,比全國平均水平高10%,一次能源消費中非化石能源占比5.8%,比全國平均水平低6.2%[5]。雖然近年來河南可再生能源產業的開發和利用初見成效,但整體上利用率不高。能源互聯網建設將提高可再生能源發電設備利用率,推動可再生能源發電的技術進步,降低發電成本,提高與傳統化石能源的市場競爭力,優化河南能源產業結構。另外,生物質能是可再生能源中唯一可大規模存儲和運輸的可再生能源,開發利用受地理位置約束較小,可作為未來能源互聯網中的調峰電源。河南是中國的糧食生產大省,能源互聯網建設將為充分利用河南豐富的生物質資源提供機遇。
2014年12月,河南省委第九屆委員會第八次會議通過《河南省全面建成小康社會加快現代化建設戰略綱要》,明確要“積極引入省外清潔能源、謀劃建設電力入豫新通道,打造全國電力聯網樞紐,構建智能互動、綠色低碳的能源互聯網”;2015年河南省出臺《河南省“互聯網+”行動實施方案》,推動“互聯網+”智慧能源,加快構建全球能源互聯網。河南地方政府應抓住能源互聯網發展契機,借鑒上海、浙江等地已出臺專項可再生能源“十三五”規劃的作法,整合資源,統籌謀劃。對太陽能、風能、生物質能發電,以及儲能、智能電網、電能替代,做出全局性協調規劃,扭轉以往各自推進、重復建設的局面,提高綜合利用效率。提高可再生能源規劃的科學性,注重規劃與河南本地經濟發展、分布式可再生能源消納、電網發展之間的協調,以適應可再生能源大規模發展的客觀需要。可再生能源規劃應有計劃、有步驟推進,既要保證河南可再生能源利用項目的建設速度,又要保證區域電網安全,確保可再生能源發電項目順利并網,減少可能出現的棄風、棄光現象。
地方政府應提升宏觀調控能力,加大資源整合力度,協調和組織相關部門力量,對河南可再生能源資源全面普查。河南地形復雜,地勢西高東低、北坦南凹,北、西、南三面有太行山、伏牛山、桐柏山、大別山四大山脈環繞,間有陷落盆地,中部和東部為遼闊的黃淮海沖積大平原。地形特征造就了各地區的氣候差異,生物質資源品種多樣,區域風速差值較大,對可再生能源資源勘察和計算難度較高。因此,應按照風電場、光伏發電站建設前期勘測的標準,科學測量不同地區的風能、太陽能資源;根據河南省農業發展規劃,對可用于發電的生物質資源做出詳細評估,提高勘察的科學性和準確度。按照科學的評估辦法,對評估數據和結果編撰成冊,為可再生能源規劃、能源互聯網建設,以及可再生能源發電企業投資建設提供參考依據,降低項目投資風險。
充分發揮河南農業大省生物質能源資源豐富的優勢,合理利用生物質能,提高河南可再生能源利用比例,也可增加農民收入,減少秸稈焚燒帶來的環境污染問題。結合河南電網在未來全國能源互聯網中的區位優勢,重點發展具有調峰作用的生物質發電產業。河南位于中部地區,夏熱冬冷,冬季對于集中供暖需求較大,可優先規劃生物質熱電聯產項目。積極探索生物質資源收儲體系,減少生物質發電由于原料不確定性帶來的風險。河南大部分是農業用地,荒山灘涂較少,供開發集中式太陽能發電項目的地方較少,應結合能源互聯網的建設,以“互聯網+”智慧能源示范項目為引領,以可再生能源建筑、光伏大棚、光伏扶貧工程為主體,重點推進太陽能分布式利用方式。
當前,雖然國家對于可再生能源發展的支持措施和扶持力度不斷加大,但地方上對于可再生能源政策的具體落實仍不到位,缺乏針對地方的激勵政策和可操作性辦法。可再生能源產業處于成長期,資金需求量巨大,亟待拓寬融資渠道,創新各種投融資方式。構建能源互聯網將有效推動能源改革,促使地方政府加大政策保障力度,逐步實施“清潔替代、電能替代”。
首先應簡化可再生能源電價附加的征收和補貼申報流程,加快審批和撥付速度,提高可再生能源電價補貼所涉及部門的行政管理效率。其次,設立可再生能源發展專項資金,對于可再生能源發電項目設立獎勵標準,給予適當的獎勵。如2016年《上海市可再生能源和新能源發展專項資金扶持辦法》明確,對于風電、光伏項目,根據實際發電量對項目投資主體給予獎勵,光伏電站:0.3元/kW·h,分布式光伏的工、商業用戶為0.25元/kW·h,學校用戶為0.55元/kW·h,獎勵時間為5年。再次,加大差別電價和懲罰性電價政策實施力度,對于再生能源發電企業進行適當的稅費減免。保證新能源和可再生能源機組能發盡發,加大對清潔環保機組的傾斜力度。落實國家支持節能節水、資源綜合利用等減免稅優惠政策。最后,拓寬融資渠道,對符合河南省可再生能源發展方向和戰略重點的優質項目和優質企業實行利息補貼、政府擔保或擔保費用補貼。依托中小企業融資擔保體系,通過行業融合、政銀合作和機制創新,降低可再生能源項目融資信用風險和貸款成本。
可再生能源產業融入能源互聯網,人才是關鍵。河南是人力資源大省,但缺乏一流大學,高端人才比較匱乏,難以吸引國內甚至世界一流人才來河南工作。同時,可再生能源管理、智能電網管理以及一線技能人才也非常缺乏,大部分風電、太陽能發電從業人員都是從傳統火力發電轉行而來。當前,河南中原經濟區、鄭洛新國家自主創新示范區、鄭州國家級中心城市等多個國家級戰略的戰略效應疊加,為河南引進人才提供了良好氛圍。河南應抓住機遇,采用“引進來”和自己培養相結合的方式,積極引進可再生能源和能源互聯網領域的高層次人才,組建學術帶頭人隊伍,利用研究院、高校和重點實驗室培養人才。引導高校設置可再生能源、風電、光伏發電、生物質能發電等專業,開設能源互聯網課程,培養不同層次管理人才和大量一線技能人才。開展“產學研”相結合的模式,加強企業與高等院校、科研機構的聯系,確立科研攻關長效機制,加大研發投入,通過技術進步,有效降低生產成本。政府部門應加大對可再生能源發電和能源互聯網核心技術的研發支持力度,增加對重大研發項目的資金投入,促進電力企業、可再生能源企業、科研院所的橫向聯合,提高整體研發水平,解決河南可再生能源發電產業的技術瓶頸問題,提高智能電網消納大規模可再生能源發電的能力。
能源互聯網構建為河南可再生能源產業發展帶來良好機遇。河南生物質資源豐富,電網區位優勢明顯,當前應結合能源互聯網建設積極謀劃可再生能源產業發展,科學規劃布局,全面勘測可再生能源資源,重點推進優勢項目,加大扶持力度,培養可再生能源產業發展所需新型人才,促進可再生能源大規模利用并順利融入能源互聯網。
[1]杰里米·里夫金.第三次工業革命[M].張本偉,孫毅寧,譯.北京:中信出版社,2012.
[2] 劉振亞.全球能源互聯網[M].北京:中國電力出版社,2015.
[3] 馬釗,周孝信,尚宇煒,等.能源互聯網概念、關鍵技術及發展模式探索[J].電網技術,2015(11):3 014-3 022.
[4]張景超.全球能源互聯網建設給河南電網發展帶來新機遇[J].河南電力,2016(6):3.
[5] 河南省人民政府辦公廳.河南省“十三五”能源發展規劃[EB/OL].http://www.henan.gov.cn/,2017-01-04.
Research on the development of renewable energy industry in Henan under the perspective of energy internet
LI Yanpu1,ZHOU Jianqiang2
(1.Business School,Huanghe S&T University,Zhengzhou 450003,China;2.Power Engineering Department,Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000,China)
Renewable energy sources such as solar energy and wind energy on earth is difficult to storage and transport with defects of volatility,randomness and low conversion efficiency,which brought huge challenge for use of renewable energy.The Energy Internet provides a vision for large-scale renewable energy utilization.For different natural endowment of renewable energy resources,the research on renewable energy development combining with the condition of regional renewable energy resource will be more valuable.Firstly this paper discussed the connotation of Energy Internet.Secondly it analyzed opportunities of renewable energy industry development which brought by the Energy Internet.Finally the countermeasures were put forward on the renewable energy industry development in Henan.
energy Internet;renewable energy industry;large-scale utilization;industry structure reform
F303.4
A
1674-0912(2017)10-0015-03
河南省科技廳軟科學研究項目(172400410534);河南省教育廳人文社會科學研究項目(2015-QN-213);黃河科技學院經濟學品牌專業建設重點研究項目(2016-06)
李彥普(1977-),女,河南西峽人,碩士,副教授,研究方向:區域能源經濟。
2017-08-05)