全世界發(fā)電站的扛把子依然是延續(xù)了幾百年的火電,但隨著節(jié)能減排,綠色能源,碳中和等理念和措施的實施,清潔能源占比越來越大,比如光能,水能,甚至包括并不清潔且危險的核能,但在這些發(fā)電方式不斷發(fā)展的時候,我們卻發(fā)現(xiàn)風電如同被遺棄的孩子一樣,全世界
全世界發(fā)電站的扛把子依然是延續(xù)了幾百年的火電,但隨著節(jié)能減排,綠色能源,碳中和等理念和措施的實施,清潔能源占比越來越大,比如光能,水能,甚至包括并不清潔且危險的核能,但在這些發(fā)電方式不斷發(fā)展的時候,我們卻發(fā)現(xiàn)風電如同被遺棄的孩子一樣,全世界很多國家都不重視風電,發(fā)展緩慢,甚至某些國家還拆除風力發(fā)電裝置,把風電叫做“垃圾電”。
然而奇怪的是,在這一片拋棄風電的浪潮中,中國卻逆勢而起,不斷增加風電投入,建立風力發(fā)電站,為什么風電被外國視為“垃圾電”,而我們卻要不斷發(fā)展呢?

風電為什么被叫做垃圾電
在講解垃圾電這個概念之前,我想問大家一個問題:有一個非常出名的活動,叫做“熄燈一小時”,即每年三月最后一個星期六的當?shù)貢r間晚上20:30,大家都關(guān)燈一個小時,以此來倡導和宣傳節(jié)能減排,大家覺得這個活動到底是好還是不好呢?
答案是非常的不好,因為這涉及到我們的電網(wǎng)供電模式了,它是一邊生產(chǎn)一邊使用的,沒有中間商賺差價的模式。
因為人類目前還沒有高效便宜的電力儲存方式,所以電不能和大米一樣生產(chǎn)出來,然后存放起來,你要的時候再去買就行。而是電廠在發(fā)電的同時,也被用戶使用,但這就存在一個問題了,萬一發(fā)的電多了用不完,國家電網(wǎng)就會被燒壞,而如果發(fā)的電不夠,那用戶就會突然停電,所以而為了達到這個微妙的平衡,國家電網(wǎng)會對電力進行調(diào)節(jié)。
一般情況下是根據(jù)過往的經(jīng)驗,預(yù)估一下后面一段時間我國各個地區(qū)需要的電力,這個東西叫做基礎(chǔ)負荷,然后電網(wǎng)就會根據(jù)這個預(yù)算來調(diào)節(jié)發(fā)電站,根據(jù)估計出來的用戶需求發(fā)電,以保持不多不少的狀態(tài),這個預(yù)估一般都是準確的,因為雖然每一戶每天晚上用電情況不同,但對于整個中國或者一個省而言,基本用電量是不會出現(xiàn)多少變化的,即便出現(xiàn)了一些變化也不大,系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電站的發(fā)電量來實現(xiàn)動態(tài)平衡,保證供需關(guān)系差距不大,這就是國家電網(wǎng)存在的一個重要作用。
比如如果電力超負荷了,那么就可以將發(fā)電機的轉(zhuǎn)速調(diào)低一些,將頻率調(diào)正常,如果是用電高峰期不夠了,就可以通過國家電網(wǎng)從其它有多余電力的省市調(diào)一些電過來救急,如果是全中國各個地方需求量都大增,那么就將某些高用電的企業(yè)等暫時拉閘限電,滿足生活需求。
當然這些都需要調(diào)節(jié),最好的就是所有的用電不出問題,和預(yù)計的一樣,系統(tǒng)自動就能平衡了,因此可以看出來國家電網(wǎng)最不喜歡的就是突然增加或者減少的電,不受控制的電最麻煩。所以如果大家都參與地球熄燈一小時的話,其實就會給國家電網(wǎng)突然造成很大的波動,而且你不用電,這個電其實也沒有被節(jié)省,不過是發(fā)電站那里浪費掉而已。
所以從上面的介紹大家就可以知道了,國家電網(wǎng)最喜歡的就是穩(wěn)定,最不喜歡的就是波動,而恰好風電就是這樣波動的一種電。
軍師請出山,救我風電
2000年前,諸葛孔明先生夜觀天象,掐指一算,登臺作法,借來了東風,一把火燒掉了曹操的大軍,上演了火燒赤壁的《三國演義》經(jīng)典情節(jié)。
但很遺憾,這項技能并沒有被傳承下來,所以現(xiàn)在的風非常的調(diào)皮,想什么時候刮就什么時候刮,前十分鐘風大,后面十分鐘風就沒了,天氣預(yù)報明明說了明天大風,結(jié)果頭發(fā)都吹不起來,于是建立的風電站也是如此,輸出的風電根本沒有什么規(guī)律可言,冷不丁的來一下,可以稱之為抽風式發(fā)電。如圖是一個發(fā)電站一天的發(fā)電變化:
這還是一個發(fā)電站的變化,明顯沒有任何規(guī)律的亂動,如果是大量的風電接入國家電網(wǎng),那就感覺同時讓你看管10個熊孩子一樣,你根本不知道下一秒會發(fā)生什么,胡亂的波動,會讓國家電網(wǎng)分分鐘出事情的,造成大面積的停電——大爺我不伺候了!
比如2016年9月28日的南澳大停電,2019年8月9日的英國大停電,就是因為電網(wǎng)受天氣影響電壓不穩(wěn),風電并網(wǎng)受電壓擾動脫網(wǎng),產(chǎn)生連鎖反應(yīng)大停電。
做個形象的比方,國家電網(wǎng)就如同一個搓澡工,對不同的顧客他必須用不同的力度來按摩才行,正常情況下先按,然后根據(jù)顧客要求再輕一點重一點,調(diào)節(jié)好了顧客就爽了,但加了風電,就如同手抽筋一樣,力度不斷變化,一會兒輕得顧客感覺你在摸魚,一會兒重得把顧客肋骨都按斷了,你這能好得了嗎?分分鐘被投訴啊!
逆調(diào)峰——錯的時候遇到錯的人
去超市買菜的都知道,早上的菜很貴,但是到了晚上快關(guān)門的時候就會打折,甚至有時候買1送2都可以,原因就是因為晚上的時候需要買菜的人少了,那就只能打折賣,否則就爛在手里了,而大家用電也是如此。
大家都知道自己家的電,在每天的不同時刻電費是不一樣的吧,我們一般叫做波峰電和波谷電,印象中我這邊的波峰電是6毛左右,而波谷只需要2毛錢,原因就是發(fā)電站發(fā)電其實并不會有什么變化,不可能一會兒開機一會兒又關(guān)機,但居民用電是由很大變化的,比如凌晨到天亮這段,大家都睡了,所以用電量少,白天活動用電量大,但發(fā)電站并不能大幅度的改變發(fā)電量,于是就鼓勵大家晚上多用點,來消耗,白天少用電來節(jié)約,于是有的工廠只會在晚上開工,就是為了使用更便宜的電費。
所以總結(jié)起來就是白天需要的電多,有時候不夠,晚上需要的電少,基本都用不完,但風力則很神奇,它就逆著干,都知道一般情況下晚上的風比白天都要大一些,于是風力發(fā)電站也是晚上發(fā)電量大于,甚至有時候是遠大于白天的,這就尷尬了,白天我需要你的時候你不在,不需要的時候你有死命的往我身邊湊,呵呵,渣男!
沒我好,還比我貴
風力資源和煤炭這些不一樣,沒有辦法運輸儲存,所以風力發(fā)電站的位置最重要的就是要按照風力分布來建造,根據(jù)我國的實際情況,我國的風力發(fā)電站基本都建在三北(華北、西北、東北)地區(qū),但這里地廣人稀,需求相對較少,而對電力需求大的東部地區(qū),反而風力資源有很缺乏,于是電力必須要經(jīng)過電網(wǎng)的跨中國輸送,這就對電網(wǎng)造成了更大的負擔了。
而且風力發(fā)電站不要看只是一根柱子三個葉片,實際上這么巨大的體積建立起來并不便宜,另外風扇看似轉(zhuǎn)動速度很慢,但其實通過復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),最后帶動風電機的轉(zhuǎn)速非常的快,這對機器的要求很高,所以即便是最小容量的低風速風力發(fā)電機,它的最低成本都要高達七八百萬人民幣,再加上建設(shè)風電的發(fā)電機還要占據(jù)一百多平方米的土地,周圍還需配有電力線等配套設(shè)施,在不考慮變電站的情況下,這些七七八八的成本下來,高達千余萬元人民幣。這一套下來并不便宜啊,而風電發(fā)電的量其實并不大,能夠收到的回報并不多,產(chǎn)出比太低了。
當初風電開始在補貼下,在中國發(fā)展的時候,每度電的入網(wǎng)成本高達1.5元,甚至2元的地步,而我們的電價才最高6毛,這中間的巨大成本都是由國家承擔了的,但這筆錢不能一直出下去啊,火電比這個便宜多了,為什么不用呢?
總結(jié)以上的結(jié)論:風電最大的問題就在于它的不穩(wěn)定和資源分布的不均勻,另外建造成本也并不低,這也是很多關(guān)鍵將它視為垃圾電的原因,但有這么多缺點為什么世界各國還會建立風電呢?因為它的優(yōu)點太大了。
贏在起跑線的風電
前面說的風電缺點確實存在,但是有一點就能夠讓風電被重視起來,那就是風電是它繞過了生物質(zhì)能源,我們用的煤石油天然氣這些本質(zhì)上都是燒,但風電是直接取自自然,可以說是免費的能源,而且根本就不怕你用完,也根本用不完,只要建立起來,只需要維護就行,不需要消耗其它資源就可以一直的持續(xù)下去,絕對是清潔能源中的扛把子。
另外風電的建造周期很短,你要修個火電站或者核電站,那從設(shè)計到最后建成發(fā)電,可能需要很多年,甚至十多年,但是風電,只要規(guī)劃好,直接把設(shè)備拉到現(xiàn)場,組裝起來就可以了,非常的簡單方便,甚至不用的話拆了也可以很快到其它地方重新使用,可以說是拎包入住!
而其它國家之所以用得少,不是因為他們不想用,而是因為他們沒有辦法用,只要能夠解決風電對電網(wǎng)的負擔,那用起來還是很不錯的,而這方便,我只能用下面這個標題來說了:
國家電網(wǎng):不是我吹,各位的技術(shù)都是渣渣
中國的特高壓輸電能力和技術(shù)是什么樣子的,想必大家應(yīng)該看過很多類似的科普了吧,一句話:天下第一,而且是遠超第二。因為我們國家有足夠的土地,最多的人口,龐大的需求和持續(xù)的資金投入,所以我們的電力傳輸部分基本一騎絕塵,同時對于電網(wǎng)的控制和調(diào)節(jié)經(jīng)驗也是其它國家無法比擬的。
所以即便目前對于風電,我們無法做到像控制火電一樣的精準調(diào)控,但在一定程度上控制也是沒有問題的,所以既然能用,那為什么不用呢?
中國風電發(fā)展——從落后100年到領(lǐng)先全世界
人類對風力的利用是從公元前就開始了,通過風車來提供動力,而現(xiàn)代社會第一臺風力發(fā)電機在1887年就已經(jīng)誕生了,然后在全世界不斷地發(fā)展,但直到100年后的1986年,我國才建立了第一座風電場——馬蘭風力發(fā)電廠。而且所有的設(shè)備都是從國外引進的,但起步晚,不代表發(fā)展慢,我們的發(fā)展速度超過任何國家。
在2010年,中國就超越了美國成為世界第一風力發(fā)電國家,到了2020年,我國風電累計裝機量為2.81億千瓦,遠遠超過世界其它國家。
所以,東西好不好用,關(guān)鍵是要看在誰的手上!您說呢?