能源的發(fā)展，能源和環(huán)境，是全世界共同關(guān)心的問題，也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。隨著國(guó)家對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的日益加強(qiáng)，清潔能源的推廣應(yīng)用已成必然趨勢(shì)。清潔能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”。核能的安全性仍受公眾質(zhì)疑，可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能等這些能源，不存在能源耗竭的可能，因此日益受到重視。

 

  2012 年8 月31 日，《國(guó)務(wù)院關(guān)于大力實(shí)施促進(jìn)中部地區(qū)崛起戰(zhàn)略的若干意見》的發(fā)布，為中部地區(qū)清潔能源發(fā)展進(jìn)一步指明了方向。意見指出要“合理規(guī)劃建設(shè)水電站，支持發(fā)展太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，因地制宜推廣分布式新能源發(fā)電，穩(wěn)步推進(jìn)水電新農(nóng)村電氣化縣、小水電代燃料和農(nóng)村水電擴(kuò)容增效等項(xiàng)目建設(shè)，提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例?！保?］中部縣市，以湖北省鐘祥市為例，以自然條件稟賦為基礎(chǔ)，結(jié)合《鐘祥市清潔能源項(xiàng)目十二五規(guī)劃》和智能化電網(wǎng)深入發(fā)展之際，深入分析如何進(jìn)一步抓住國(guó)家力促中部發(fā)展的楔機(jī)，在清潔能源發(fā)展中布好局、起好步，把握清潔能源的發(fā)展方向，是一個(gè)迫切需要深入思考的現(xiàn)實(shí)課題。

 

  1 鐘祥市能源概況

 

  鐘祥市位于湖北省中部，漢江中游，版土總面積4 488 km2，人口103 萬。鐘祥市無煤、無油、無氣，目前，鐘祥市用電主要靠接受外部電力這一途徑。

 

  水電現(xiàn)狀。鐘祥市處于亞熱帶季風(fēng)性氣候的過渡帶上，光、熱、水同步，具有多宜性的生態(tài)環(huán)境。全市淡水資源總量510 億m3。漢水自北而南縱貫市境165 km，在漢水流域有蠻河、利河、竹皮河、豐樂河、敖河、南北湖、長(zhǎng)灘河等8 條水系，建有溫峽、石門、黃坡3 座大型水庫，小水電總裝機(jī)1． 1 萬kW。全市水能蘊(yùn)藏量具有一定的開發(fā)潛力。

 

  風(fēng)能發(fā)電現(xiàn)狀。鐘祥市東部為大洪山余脈，西部為荊山余脈，漢江在兩個(gè)山脈的夾谷中穿過，兩山一河呈“川”字形平行過境，這一地勢(shì)形成了局部地區(qū)豐富的風(fēng)能資源。目前開發(fā)有華山觀風(fēng)電場(chǎng)，一期裝機(jī)2． 25 萬kW。風(fēng)電還具有較大開發(fā)潛力。

 

  工業(yè)余熱發(fā)電現(xiàn)狀。企業(yè)充分利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余熱，自發(fā)自用，裝機(jī)4． 35 萬kW。

 

  太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀。鐘祥市地處中緯度地區(qū)，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，光能充足，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽輻射和日照時(shí)數(shù)偏多，是湖北省的高值區(qū)。太陽輻射量年平均為469． 3 kJ /cm2，年內(nèi)各月分布呈單峰型。年際變化不大，最大的1959 年為504． 1 kJ /cm2，最小的1980 年為435． 8 kJ /cm2。年平均日照時(shí)數(shù)在1 930． 8 ～ 2 114． 3 h，年日照百分率為48%。具有光能資源充足的特點(diǎn)，為光伏太陽能的開發(fā)提供了有利的氣候條件。全市太陽能利用仍處于起步階段。

 

  地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀。目前鐘祥市的地?zé)豳Y源純粹作為能源發(fā)電利用仍是空白，僅溫泉開發(fā)利用有長(zhǎng)壽鎮(zhèn)、客店鎮(zhèn)溫泉。

 

  2 問題分析

 

  鐘祥市2011 年最大負(fù)荷34． 8 萬kW，年用電量19． 91 億kW·h，其中小水電、風(fēng)電及企業(yè)余熱發(fā)電量1． 95 億kW·h，占全市用電量的9． 8%，能源自給力較低; 其中小水電、風(fēng)電的發(fā)電量0． 10 億kW·h，僅占全市用電量的0． 5%，清潔能源發(fā)電的自給力更低。

 

  國(guó)家《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確指出，到2015 年可再生能源發(fā)電量爭(zhēng)取達(dá)到總發(fā)電量的20%以上［2］，這是目前各地方發(fā)展可再生能源的基本目標(biāo)，比照此平均發(fā)展水平，鐘祥市可再生能源發(fā)電已嚴(yán)重滯后了。

 

  3 出路探討

 

  鐘祥市必須加快清潔能源的發(fā)展步伐。為此，《鐘祥市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出: 到2015 年清潔能源在末端消費(fèi)中的比例達(dá)到45%以上的發(fā)展目標(biāo)［3］。

 

  工業(yè)余熱發(fā)電，與企業(yè)發(fā)展規(guī)模、生產(chǎn)流程緊密相關(guān)，難有進(jìn)一步發(fā)展的空間。地?zé)岚l(fā)電，具有地?zé)?/a>發(fā)電開發(fā)潛力的長(zhǎng)灘鎮(zhèn)僅在勘察起步階段。

 

  核電，核能雖然屬于清潔能源，但消耗鈾燃料，不是可再生能源，投資較高，而且?guī)缀跛械膰?guó)家，包括技術(shù)和管理最先進(jìn)的國(guó)家，都不能保證核電站的絕對(duì)安全。仍處在危機(jī)之中的日本福島核電站泄漏事件在震驚世界的同時(shí)，也令國(guó)人陷入深思，目前關(guān)于核電規(guī)模的下調(diào)已經(jīng)成為共識(shí)。國(guó)家能源局《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》和《核電安全規(guī)劃》仍在完善中。可以肯定的是今后核電發(fā)展的安全門檻將進(jìn)一步提高，尤其是在內(nèi)陸地區(qū)。目前規(guī)劃的鐘祥市豐樂鎮(zhèn)船灣核電站4 ×125 萬kW 項(xiàng)目需由國(guó)家核電總體布局決定最終命運(yùn)。

 

  生物質(zhì)發(fā)電。一是秸稈發(fā)電，秸稈是一種很好的清潔可再生能源，具有CO2零排放的作用，秸稈氣化發(fā)電工藝過程復(fù)雜，難以適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用，存在成本高、技術(shù)不成熟、秸稈儲(chǔ)運(yùn)組織困難的問題，可考慮用于較小規(guī)模的發(fā)電項(xiàng)目。規(guī)劃有安能生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，建設(shè)抽汽式供熱發(fā)電機(jī)組3 萬kW，年發(fā)電1． 95億kW·h。二是垃圾發(fā)電，與城市垃圾量產(chǎn)生的多少直接相關(guān)，從環(huán)境保護(hù)和節(jié)能的角度考慮可適時(shí)發(fā)展。

 

  規(guī)劃有安能垃圾發(fā)電項(xiàng)目日處理垃圾400 t，裝機(jī)1． 2萬kW，年發(fā)電量0． 6 億kW·h，附帶供熱。三是沼氣發(fā)電，因地制宜，規(guī)劃有鑫海沼氣發(fā)電項(xiàng)目，裝機(jī)0． 5萬kW，年發(fā)電量0． 27 億kW·h。

 

  水電，屬可再生能源。鐘祥市的水電發(fā)展可依托漢江流域因地制宜進(jìn)一步發(fā)展，目前市發(fā)展局因地制宜規(guī)劃了碾盤山水利水電樞紐裝機(jī)20 萬kW，年均發(fā)電量6． 5 億kW·h。同時(shí)可考慮對(duì)具備下水庫及高山洼地地勢(shì)條件的位置發(fā)展抽水蓄能調(diào)峰發(fā)電。抽水蓄能作為電網(wǎng)級(jí)的調(diào)峰電源適用于大規(guī)模調(diào)峰，是電網(wǎng)消納風(fēng)電的主要方式，隨著風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量的逐年提升，未來電網(wǎng)級(jí)調(diào)峰電源的需求也將逐步加大，規(guī)劃有北山抽水蓄能電站20 萬kW，年抽水耗用低谷電3． 6 億kW·h，可發(fā)峰荷優(yōu)質(zhì)電2． 6 億kW·h。

 

  太陽能光伏發(fā)電。光伏發(fā)電除具有無枯竭危險(xiǎn)，安全可靠、無污染排放外，還具有能源質(zhì)量高、可就地發(fā)電供電、不受資源分布、地域限制等諸多優(yōu)勢(shì)。規(guī)劃有鐘祥開發(fā)區(qū)光伏發(fā)電項(xiàng)目，總裝機(jī)12 萬kW 年發(fā)電量1． 2 億kW·h。

 

  風(fēng)能發(fā)電。鐘祥市雖地處內(nèi)陸，但具有先天較好的風(fēng)能資源條件，目前的風(fēng)電發(fā)展仍處在起步階段，具有充分挖掘發(fā)展的潛力。規(guī)劃有華山觀風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，裝機(jī)10 萬kW，年發(fā)電量2． 5 億kW·h，已建成裝機(jī)2． 25 萬kW; 馬沖風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，裝機(jī)10 萬kW。為突破并網(wǎng)瓶頸，在風(fēng)電發(fā)展方面，國(guó)家將逐步改“建設(shè)大基地、融入大電網(wǎng)”的模式為“集中+ 分散”的方式，發(fā)展低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)，并鼓勵(lì)分散接入電網(wǎng)。國(guó)家能源局《分散式風(fēng)電接入風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)指導(dǎo)意見》明確了方向，宜發(fā)展5 萬kW 以內(nèi)的風(fēng)電，充分利用現(xiàn)有變電站及輸電線路，以不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行為前提，鼓勵(lì)多點(diǎn)接入，在用電負(fù)荷中心就地消納［4］。這一風(fēng)電分散發(fā)展思路正是鐘祥市進(jìn)一步挖掘風(fēng)電潛力的出路。

 

  值得注意的是，風(fēng)電的間歇性和隨機(jī)性對(duì)電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻能力提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這種特性也給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成一定影響。2011 年12 月25 日，目前世界上規(guī)模最大，集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、智能輸電于一體的新能源綜合利用平臺(tái)———國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程在河北省張北縣建成投產(chǎn)［5］。該工程通過風(fēng)光互補(bǔ)、儲(chǔ)能調(diào)節(jié)、智能調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電的穩(wěn)定、可控，有效破解了新能源并網(wǎng)的技術(shù)難題。從工程上驗(yàn)證了風(fēng)能、太陽能、化學(xué)儲(chǔ)能3 種新能源可以大面積聯(lián)合應(yīng)用。同時(shí)在目前智能化電網(wǎng)發(fā)展的微電網(wǎng)層面，用戶終端不僅用電而且具有太陽能、風(fēng)能微發(fā)電自用乃至上網(wǎng)雙向互動(dòng)功能。故鐘祥市可在目前風(fēng)能、太陽能單一發(fā)電規(guī)劃的基礎(chǔ)上，深入考慮聯(lián)合發(fā)展之路。

 

  清潔能源發(fā)電接入系統(tǒng)的條件。鐘祥市境內(nèi)現(xiàn)有公用500 kV 變電站1 座， 220 kV 變電站2 座，110 kV變電站11 座， 35 kV 變電站19 座，平均6． 5 km 供電半徑1 座變電站，至2015 年規(guī)劃還有4 座110 kV 變電站建設(shè)投產(chǎn)，供電半徑將逐年減小，接入系統(tǒng)的電網(wǎng)硬件條件日益優(yōu)化。同時(shí)肩負(fù)奉獻(xiàn)清潔能源這一使命，湖北省電力公司密切跟蹤清潔能源項(xiàng)目進(jìn)展，及時(shí)調(diào)整配套電網(wǎng)工程建設(shè)時(shí)序，如為滿足華山觀風(fēng)電場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，目前在鐘祥市工業(yè)負(fù)荷中心區(qū)域建設(shè)220 kV 南棚智能化變電站即將建成投運(yùn)，從而優(yōu)先保障了清潔能源發(fā)電接入電網(wǎng)本地化消納的需求。

 

  4 結(jié)語

 

  中部縣市清潔能源的發(fā)展，宜在國(guó)家清潔能源宏觀政策指導(dǎo)下，充分挖掘可再生能源潛力，并結(jié)合智能化電網(wǎng)發(fā)展的先進(jìn)方向統(tǒng)籌考慮，在風(fēng)能發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展模式上，因地制宜地采取多種形式;核電發(fā)展應(yīng)由國(guó)家統(tǒng)一布局。