風能、太陽能被稱為清潔能源,也許沒有人會想到這與污染有何關系。但殘酷的事實卻是,在中國,他們是同樣沒有完全脫離“污染魔咒”的產業。
而值得警醒的是,這些污染也許本可避免。
禍福相依?
在風電領域,有個專業術語叫切出風速。簡單來說,就是風力過大時,風力發電機為避免機器損壞自動停止運行的風速。各個機型并不相同,一般切出風速為25米/秒以上。
仔細想想,這彷佛是個寓言—哪怕是以風為命的風機,對于風資源的索取都是有節制的,只有這樣,才能持續正常的工作,這就是自然規律。
而自詡聰明的人類,卻因貪婪一再犯錯。在新能源快速發展的“三北”地區,有不少地方為搶占所謂先機大力發展新能源,在電網建設滯后電力輸出困難的情形下,又不遺余力地引進高耗能產業解決電力的本地消納問題。—大自然本來賜予了這些地方寶貴的清潔能源,而人們卻因不停索取更高利益引進高耗能產業,對自然沒有敬畏,對資源沒有珍惜,更對未來缺乏規劃。
以甘肅為例,從當地電力系統拿到的一份資料顯示,甘肅目前有風電場48座共有風機4436臺,風電并網容量659萬千瓦,僅占甘肅全網總裝機的21.9%。也就是說,約4/5的風電無法輸出。
富余電量的本地消納,便成為這些省份甜蜜的煩惱。
“為加快風電就地消納,以實現資源綜合利用、減輕電網送出壓力,瓜州縣委、縣政府千方百計從政策上求支持、在招商引資上求突破,通過不懈努力,一批以100萬噸高純硅材料系列、120萬噸水泥、1000萬平方米石材加工為代表的高載能項目落戶瓜州資源綜合利用園區,部分項目已經建成投產,預計達產達標后,電能消納達到35億度以上。”
以上這段話是在甘肅省瓜州縣公眾信息上看到的一篇文章,這篇顯示由瓜州縣發改局馬振旭撰寫的題為《新能源項目建設為瓜州縣高載能產業快速發展提供了有力保障》的文章發表于2012年11月,文章指出,風電一期工程建成后,按年有效發電時數2139小時計算,可為瓜州縣提供清潔的電能81.4億千瓦時,而瓜州縣目前每年消納電量近3億千瓦時,僅占總發電量的比重為3.5%。
“千方百計……通過不懈努力,一批……高載能項目落戶瓜州……”即便這篇文章用了“高載能”而非“高耗能”的表述,依然讓人感覺怪異。畢竟,一方面,國家正在不遺余力整治高耗能高污染項目,另一方面,風電、光伏發電本是清潔能源,如今卻為了消耗這些清潔能源大力引進高耗能項目,而這些高耗能項目又往往伴隨著高污染,不得不說這是新能源產業發展中一個令人尷尬的悖論。
應該說,這篇文章的表述客觀反映了許多新能源大省地方政府的心態,這與記者了解到的情況相符。記者的實地采訪也印證了上述文章的說法,甘肅瓜州縣一位官員告訴記者,為了解決風電的本地消納問題,該縣引進了三新硅業、天富硅業、電解錳、石材加工等一批高載能項目,去年當地風力發電約60億千瓦時,本地消納電量只有6億千瓦時,其中三新硅業一家就消納電量3億千瓦時。
采取這種做法的當然不僅僅是瓜州。在敦煌,由于敦煌的旅游定位,縣城對于高載能企業的設立限制較嚴,但在距縣城較遠的地方,這幾年也開始在發展工業。而原因,當然與當地光伏發電量過剩密切相關。這位負責人告訴記者,當地光伏電站所發電量只有約一半能夠并網輸出。
在內蒙古,去年9月份,部分全國人大代表曾進行專題調研,并發表公開建議:在風電場附近興建高載能產業項目,同時從政策上,推動風電直接與高載能產業結合。例如,中電投集團依托在蒙東霍林河地區煤、電、鋁工業園區,進行微網運行,消納了當地30%的風電和光伏發電電量。
對于這種發展思路,國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心主任李俊峰曾向記者明確表示了反對的態度。他指出,一些地區的工業多年來沒有發展起來,最重要的因素就是這些地方不適合發展工業。執意發展工業可能是得不償失的,必須改變這種發展觀念。尤其是通過發展高耗能產業解決風電就地消納的問題,無疑是增加這些生態環境脆弱地區的工業負荷與環境負荷。
“全世界都一樣,發展工業必須考慮環境承載力以及經濟布局,必須尊重客觀規律。”李俊峰表示。
抹黑“清潔”之名
應該說,伴隨新能源產業發展而產生的最顯著的污染問題,就是為了消納富余電量而引進高耗能產業,但實際上,在新能源產業的其他環節,污染同樣存在。
2011年,生產太陽能硅片、電池片和組件的晶科能源污染新聞曝出,這也許是人們第一次意識到這個產業污染問題的嚴重性。
光伏產業存在污染,并且情形不容樂觀是毋庸置疑的事實。但另一個事實卻是,光伏組件的生產并不一定造成污染,關鍵看企業是否掌握技術以及愿不愿意投入成本去控制。
中國資源綜合利用協會常瑜曾表示,目前國內還沒有企業能夠做到100%的四氯化硅和三氯氫硅的循環生產,沒有達到“近零排放”的標準。而從國際經驗來看,“近零排放”在技術上是不存在瓶頸的。
環保組織綠色和平氣候與能源項目主任李昂則指出,光伏行業的生產之所以存在不令人滿意的狀況,企業和政府都有著不可推卸的責任。有些企業仍將清潔生產停留在末端治理的階段,使得治理成本高而效果并不理想;而環保部門在光伏行業發展的過程中缺少監管,配套治污設施不到位,這為光伏行業在發展過程中埋下了隱患。
除了設備生產環節,在發電用電環節,似乎也并不能與污染完全撇清關系。
就風力資源而言,其季節波動性明顯,而對于太陽能而言,則晝夜波動性明顯。因此,風電與光伏發電的不穩定性突出,就必須配備足夠的調峰電源,來維持電力系統頻率的穩定性。
據了解,在風電或者光伏發電量較小的地區,原有的火電電源足夠調峰。但對于大規模的新能源發電,一般就需要配建新的火電電源了,而火電的最大標簽正是“污染”。
記者在采訪中了解到,甘肅瓜州目前的風電裝機容量已經達到405萬千瓦,而作為調峰電源的新火電項目則正在規劃中。
據了解,瓜州常樂電廠4×100萬千瓦火電項目已完成可行性研究、水資源論證、環評、安評等前期工作,已上報國家發改委進行審批,力爭年底前取得一期2×100萬千瓦項目建設路條。目前,該項目已完成進場道路、跨越鐵路橋梁、35千伏輸電線路、輸水泵房等前期建設工程,完成固定資產投資8500萬元。
事實上,無論是國家層面還是普通的業內人士,都已經關注到了這個問題,于是風電、光伏發電的儲能研究提上日程。
在距北京西北200多公里的河北省張北縣,有一個世界上首個集風力發電、光伏發電、儲能系統和智能輸電于一體的示范工程—國家風光儲輸示范工程。這個工程的重要意義就是探索出世界首創的風光儲輸聯合發電運行模式,即通過風、光、儲的七種組合發電方式,與平滑出力、跟蹤計劃、系統調頻、削峰填谷四種功能的結合,實現多組態、多功能、可調節、可調度的聯合發電運行方式。
說簡單一點,最有價值的探索就是對于風光電能儲輸的研究—如何將高峰期的風電、光伏發電儲存下來,作為調峰電源,在風電、光伏發電低谷期輸出去。
8月,記者實地采訪了這個示范工程,工程的最核心亮點,就是目前世界上規模最大的多類型化學儲能電站。記者看到,1522面電池柜、27.5萬塊電池、114萬個監測點正在大規模儲能監控系統的密切“監視”下工作。
工作人員告訴記者,儲能電站在2012年先后共投入削峰填谷近40次,轉換輸出電能102.7萬千瓦時,全年累計參與平滑800小時,10分鐘聯合發電波動率均小于5%。在風光功率平滑、跟蹤調度計劃、削峰填谷等方面迅捷有效、作用突出。
不過,看到如此大規模的電池儲能設備,記者不禁擔心,如果探索成功,在全國推廣化學儲能模式,那么,當電池壽命結束時,這些規模巨大的廢舊電池又如何處理呢?會不會造成新的污染?
對于這個問題,記者詢問了三名工作人員,但均未給出答案。或許,這是個尚未充分考慮的問題。
眾所周知,電池污染是當今一個大問題。資料顯示,一節一號電池在地里腐爛,它的有毒物質能使一平方米的土地失去使用價值;扔一粒紐扣電池進水里,它其中所含的有毒物質會造成60萬升水體的污染,相當于一個人一生的用水量。
如今,有些國家已經有相對較高的電池回收率和相對成熟的回收處理技術。但在中國,電池的回收率較低,而舊電池的處理成本依然較高,電池回收與處理還遠遠沒有形成成熟的系統。如果這個問題不解決,那么運用電池儲能解決風電與光伏發電的調峰問題,則可能造成新的污染。—那又是一個龐大的課題。
中國真的太需要清潔的新能源了,我們也真的等不起這個產業再繞彎路了。因此,我們才如此關注新能源產業發展中出現的問題:過度的支持政策導致的產能結構性過剩;電、網矛盾下高耗能產業不合時宜的發展;以及隱藏在“清潔”背后的各種不易覺察的污染。