高学军

　　非并网风电可使风电成本由0.5元/度下降到约0.2元/度。国家发改委专家组鉴定，“非并网风电直接应用于高耗能产业”是一个创新性的战略设想，其应用于电解铝生产试验具有国际领先水平

　　3月12日晚上，由国家发改委能源研究所组织的专家组在北京召开评审会，评审通过了“非并网仿真风电直接应用于高耗能电解铝生产工业化试验方案”。

　　上述试验方案的核心内容是，由上海大屯能源股份有限公司(上海能源，600508.SH)投资9亿元，建设一套年产10万吨的新型电解铝生产试验装置；同时，将一个独立火电厂的电力进行处理，模拟国内5个不同地区的风电，直接为电解铝生产供电，以此探索风电不经上网直接应用于某些高耗能产业的可行性。

　　与会专家都十分清楚，目前国家对于电解铝项目原则上不再新批，但专家们仍然建议，国家有关部门应尽早批准该试验项目的立项与实施，并将该项目列为国家重点研究项目予以支持。

　　“我是非并网风电的热情支持者。”国家发改委宏观研究院原院长、国家“十一五”规划专家委员会成员白和金在评审会上说，“这个思路的创新意义非常重大。”

　　“风电非并网”到底有何魔力？

　　风电：“富人的游戏”？

　　与一般人所想的不同，风机发出的电力在上网供给工厂和家庭之前，需要一个复杂的“并网”(并入电网)过程。过去20多年间，全球顶尖的风电专家们所做的大部分工作都与这一过程有关。

　　问题的关键在于：自然风是不稳定的，因此风机所发出的电也不稳定。不稳定的风电将会对电网产生巨大冲击，导致电网崩溃或设备损坏。为了使风电满足并网条件，人们必须在风机到电网之间加入复杂的调节装置，使上网风电尽可能稳定。

　　同时，接纳风电的电网运营商还需要投入巨资改善电网的可靠性。

　　风电并网过程因此带来了三大问题：设备和技术复杂化；风能利用效率降低；前两者所导致的风电成本大幅提高。

　　由于我国风电技术发展较晚，因此在近年来上马的许多风电场中，不得不大量使用国外设备，这更增加了风电成本。中国2000年以前建成的风电场上网电价均在0.5元/度左右，近年来虽有所下降，但仍远高于火电0.3元左右。

　　中国可再生能源学会风能专业委员会副主任施鹏飞曾经如此感叹：中国满天都是风，但是玩不起这个“富人的游戏”。

　　江苏省发改委宏观经济研究院院长顾为东认为，西方发达国家开发风能是在已经解决了能源供给和环境问题的背景下追求更加环保的能源结构，是锦上添花，因此可以承受较高的风电成本；而中国是在能源紧缺压力下被迫开发应用新能源，同时国家财力不足，因此，中国必须找到一条降低风电成本的途径，才能使风电加速发展。

　　更为长远的问题在于，限于风电并网的技术瓶颈，风电在一个独立电网中的比例还很难突破10%。而中国的电网更为薄弱，风电比例达到5%时，就需要对电网进行技术调配处理，比例再高时，就可能危及电网安全。这早早为国内风电发展设下了“天花板”。

　　变“垃圾”为“黄金”

　　顾为东早在20年前就提出风电非并网应用的构想并发表了论文。在近年来风电大热的背景下，他的这一战略构想经过完善之后，被越来越多的人所认同。

　　2005年11月，在南京召开的“中国绿色能源之都”国际研讨会上，世界风能协会主席Preben Maegaard将这一理论称之为风电“顾氏非并网理论”，认为它是世界首创，为风电的应用和推广提供了非常有价值的建议。

　　“风电非并网”的意思是，在某些特殊工业中，由于其生产工艺对电的质量要求不高，因此，如果将风电直接供给这些工业使用，就可以省去风电并网的各种成本，风机的结构也可以大大简化，风电应用成本大幅下降。非但如此，在不考虑并网的情况下，可供开发的风能区间加大，风能的利用效率也将大幅提高。

　　据顾为东测算，风电非并网应用将使得风电成本由目前的每度0.5元左右下降到0.2元左右。

　　长期以来，风电都被看作电网的“垃圾”，但顾为东认为：“在现代社会中，几乎所有的‘垃圾’实际上都是‘放错了地方的资源’。比如风电，如能直接非并网应用，那就如‘黄金’一样宝贵。它既是绿色动力，也是重要的绿色工业原料。”

　　适用非并网风电的正是那些高耗能产业，如电解铝、氯碱等。这不但为风电的应用提供了充足的空间，使之不再受到上网比例的限制，同时也解决了这类产业的高耗能和高污染问题。

　　电解铝是能耗最高的产业之一。每生产1吨电解铝，平均要消耗约15000度电。如按全国年产1000万吨电解铝计算(2006年国家统计935万吨，实际年产1200万吨)，我国每年用于电解铝的电力多达1500亿度，这相当于2006年三峡电站总发电量的3倍，超过全国社会用电总量的5%。

　　由于电解铝所用的电基本上都来自火电，因此电解铝厂家同时又是二氧化碳排放大户。倪维斗院士3月6日接受《第一财经日报》采访时说，全国电解铝每年产生二氧化碳1.5亿吨，如果能使用风电，则环境效益十分可观。

　　越来越多的能源专家看到了“风电非并网”的价值。倪维斗院士、杨裕生院士，以及中国宏观经济学会会长房维中、中国可再生能源学会风能专业委员会副主任施鹏飞等人都曾撰文，高度评价这一思路的创新性和可行性。业内普遍认为，风电非并网应用于高耗能产业是风电多元化发展的一个重要方向。

　　国家发改委、国家能源办等有关部门也对此表现出积极的鼓励态度。

　　高耗能产业的福音

　　2006年3月25日，在各方支持下，“风电非并网应用于高耗能产业”的原理性试验在清华大学电力电子实验室顺利进行。在此基础上，2007年1月，顾为东与东北大学国家铝镁重点实验室合作进行了工业中试，他们使用模拟江苏东台和新疆达坂城风力条件的仿真风电，辅之以少量的网电，顺利生产出了电解铝。

　　2007年2月10日，顾为东的上述试验——“风电非并网应用于高耗能产业”工业中试——在国家发改委接受一个专家组的评审。

　　专家组由倪维斗院士任组长，成员包括房维中、国家能源办副主任徐锭明、中国可再生能源学会理事长石定寰、国家发改委政策研究室主任李朴民、国家发改委能源局副局长吴贵辉、杨裕生院士，中国铝业集团科技部主任张吉龙也在其中。

　　“这是风吹来了铝。”张吉龙在评审会上感叹。

　　在2007年2月10日举行的上述评审会上，评审专家组写下了如下意见：“非并网风电直接应用于高耗能产业”是一个创新性的战略设想，是风电多元化发展的一个重要方向。非并网风电直接应用于电解铝生产的中试属于世界首创，试验证明非并网风电电流的稳定性是可以保证电解槽的正常运行的，该试验成果具有国际领先水平。

　　专家组认为，如果根据风力特点，对风力发电机和电解槽进行适当改造，利用非并网风电进行大规模工业化电解铝生产是可行的。

　　专家组在评审意见中建议，为了加快“非并网风电”产业化进程，国家相关部门应积极支持开展电解铝等非并网应用的规模化工业试验，进行适用于非并网风电的高效专用风机研发、设计与产业化。

　　在3月12日中国工程院举行的非并网风电及蓄电发展战略研讨会上，本报记者获悉，风电非并网应用已被列入中国工程院“中国可再生能源发展战略研究”咨询项目。

　　而包括上海大屯能源在内的大型企业，也对风电非并网这一思路表示出浓厚的兴趣。在3月12日晚的评审会上，专家组认为，该类研究需要的投入太大，如果等待政府投资显然不现实，由企业积极参与类似的技术创新，应是可行的方式。插图/苏益