主题：【原创】综合思路利用新能源之一 风力-煤炭联合发电 修订 -- hansens
家园 【从设备制造角度】经济上没有可行性 当然为了鸡的脾 生要干也行。目前火力发电设备制造成本约为3500-5500元人民币/KW，而风力发电设备，尽管楼主认为
风电机、风电场设计制造简单但绝不便宜。风力发电设备的价格大约为7000-8000元人民币/KW.
也就是说风力发电设备的价格要比燃煤、气、油机组贵接近一倍。
所以有什么必要或可能来做这种重复投资，起码目前形势下？
家园 问题是火电机组需要烧煤、烧油，风电机组不用 问题是火电机组需要烧煤、烧油，风电机组不用，建好以后，只需要很少的维护，就可以发电20年。
20年的发电量，得多少煤炭、石油、天然气啊。而且这些都只会越来越贵，但是风----总是免费的。
家园 【看上去是那么回事儿】但实际操作起来恐怕不是那样 风力发电直接上网（签PPA)的最大障碍就是其稳定性差，而用其为火电厂供能也并不能确保其过程中的稳定。火电厂本身的热效转换就不高，与其在这方面投入，倍数损耗，莫不如想办法提高风电上网的稳定性。即便可以采取这种方式建立几座火电站，也只是调节性的。
至于煤价格，虽然总的趋势是走高的，但20年内能走到什么价位无法预测的。如果是单纯为了避免fossil燃料价格过高，恐怕还是要靠核电了，起码在目前人类发展阶段。
公鲨支持大力发展风电，特别是在内蒙、甘肃、新疆开发利用风力资源。
其实风力发电的总量目前还看不出会有井喷式的增长，因为眼下制约其突飞猛进的除了与电网衔接的障碍外，制造工艺、控制技术、材料已经产业化方面还有不少的困难，起码在国内是这样。
家园 设备价格 不等于 发电成本 设备价格高是因为技术发展中，供货企业少。
按投资回报分析，需要全面分析投资成本、风煤互补发电节省费用/年，投资年限，得出内部回报率。
当内部回报率IRR大于利率时候，自然有利可图。大的越多，进入的资本越多。
hansens，很欣赏你的方案。建议细化，作出项目建议书发给投行们。
家园 这东西，投行没用，得华能、华电来做 这东西，在现在经济上可能不一定有竞争力，但是最大的优势是可以把内蒙4亿千瓦时的风电资源充分利用起来。
如果国电大规模建设风电的成本可以下来。煤炭消耗可以下来。对国家是最有利的。
但是投行估计没兴趣做这种投入大、周期长、见效慢的东西。
家园 可以考虑轻型直流输电（HVDC Light） 风电场通常在电网末端，并且由于风的不稳定性，用交流输电不可避免地给电网带来电压冲击等问题，从而限制了风电占电网容量的比例。解决方法可以通过FACTS技术。
一是通过轻型直流输电，维持公共连接点的电压，直流输电没有无功波动，提高了输电线的可用容量。
二是加装SVC或者STATCOM，动态补偿无功，改善电能质量。
三是采用超级电容器或者超导储能等Energy Storage手段，调节吸收短时功率波动。
俺正在北京做这方面的工作。
家园 电工说的当然是正路，不过也不是不可以改进 其实我觉得风电最大的问题不在于短时间的不稳定性。那可以通过你上面说的办法弥补。
但是由于风电很可能在最高峰的白天完全没有电，而在深夜电力最大，这是什么超级电容器没办法弥补的（能储藏十几万千瓦功率的电容器，完全没有经济性）。这个因素在更高的比例上限制了风电装机。比如，如果期望风电装机到50%。这是你上面说的哪些办法无法实现的。
采用FACTS之类的技术，个人感觉最多把比例提高到20%，或者大幅度提高电网中其他机组的调节能力。
所以，要大幅度提高风电等不稳定电源的装机比例应有以下几个思路
1、大规模能源存储---这需要大功率的抽水蓄能电厂、压缩空气储能可能也有希望。
2、大幅度提高火电机组的调节能力，来配套大规模的风电场
FACTS只能是小规模装机比例下发挥作用。
个人感觉理想的北方电网应该是
1、核电站、作为基干电源。
2、使用尽可能多的风电资源（北方的可再生能源好像也就是风电比较多了）
3、水电尽量用于调峰（不过北方水电也比较少）
4、尽可能提高火电厂的调峰能力，以吸收更多的风电
家园 不在香港了？ 风电现在很红火啊，加上你青蛙兄弟，我认识的人里面有十几个转到这行了。当然了，大多数是搞化学的，譬如做桨叶的合成树脂材料，做涂料什么的。
家园 粗略的经济核算---补充2 经济核算：
优势：
1、 可以采用简单的无调速直接驱动电机，并且不需要调频、功率补偿等大部分为适应并网的电子设备，风电场成本可能可以下降30%？。
2、 提高了风电的利用率，由于该方式负载的鲁棒性，可以承受风电场的大范围负荷变化，因此可以提高风电机的转速范围，和风电场的功率输出范围，从两方面提高了风能的利用率（直接并网的方式，由于功率、频率、无功调节等的问题，风力过大和过小都无法并网，相当比例的风能无法利用），这两部分合计应能提高超过30%的风能利用率。
3、 内蒙中部同时是全国最主要的风力资源区和最大的煤炭基地，可以在坑口电厂附近建设风电场，输电成本很低。
4、 火电站改造成本低，电加热系统可以分散布置在管道中，布置灵活。唯一需要改造的是提高燃煤锅炉的可调节性，比如能根据电加热的情况在30%-100%之间快速灵活调节火力。
5、 可以提供稳定的功率输出，这也是最大的优点，这使得由于偏远、不稳定等因素无法远距离传输的风电可以向负载中心输出。（比如：实际上不可能建设500公里长的大容量输电线路来传输功率范围在0-100%之间波动的风电，这在线路利用率的电网稳定性上都是很糟糕的）
6、 在内蒙建立大型燃煤电厂向华北电网供电是必然趋势，可以充分利用现有的基础设施
7、 可以把原来无法利用（并网）的风能资源利用起来（按照现阶段国家风电占应小于5%的规定，华北电网能利用风电小于700万千瓦，按照欧洲小于10%的水平，也不超过1400万千瓦），内蒙4亿千瓦的可开发资源绝大部分无法利用，因此该方案虽然在能源效率上损失了60%，但是从整体上看还是划算的。
劣势
1、 由于有一个电---热---电的转化过程，能量损失超过60%。虽然能增加30%的风能利用也无法填补损失。
2、 电厂改造可能需要增加10%的成本。
3、 该方案，比直接并网要增加一倍的装机容量才能达到相同的输出容量。风电装机成本将提高一倍。
总体来看，该方案在风能利用成本提高一倍左右，但是可以大幅度提高风电的装机比例，并输出优质稳定的电源，对提高内蒙风能利用有很大的好处。
案例计算
直接并网：在内蒙赤峰等靠近京津冀负荷中心的区域建设大型风电场，该方式现阶段实际能利用的风能小于500万千瓦。风电成本略高于火电。
风电—燃煤混合发电：该方式在不影响直接并网部分风力发电的基础上，可以配合神华等大型煤电基地建设，利用内蒙草原深处靠近中蒙边境的风力资源，风电装机容量可以按照坑口燃煤电厂的50%设计，按照2007年内蒙发电量3000万千瓦计算，可以搭配输送1500万千瓦的风电，该方式可以逐步替代京津冀的传统燃煤电厂较大幅度的提高风电占总发电量的比例（极限比例甚至可以超过50%）。
家园 关于风电的几点补充说明 1、由于风电的不稳定性（很可能在用电高峰的时候完全没有风、完全无法控制风电功率），风电占电网容量的比例不能超过10%。
2、中国的陆地可开发风能约为8亿千瓦，其中大约一半在内蒙有3-4亿千瓦时，接近现在国内发电装机量5亿千瓦时，如此大量的风电，在现有的技术条件下难以大规模入网。预计2008年华北电网装机容量为1.4亿千瓦。网内绝大部分为火电，西电东送约2000万千瓦，也大部分是火电。如果按照这种情况计算，能入网的电量小于1400万千瓦(占内蒙可开发风能的3.5%)。导致内蒙的风能大部分无法利用。
3、由于风电的不稳定性，不适合长距离输电（一方面是浪费输电线路容量，一方面是远距离电源的不稳定性，更容易导致电网浪涌之类的不稳定性）
4、如果在内蒙建立大型的风电-燃煤混合发电站，可以按照装机容量的50%（甚至更高，具体要看燃煤锅炉的可调节范围，个人观点，50%的可调节范围是可以保证的，如果技术进步，做到70%甚至80%的可调节范围也不是不可能），大规模开发偏于地区的风电资源。
家园 风能可以开发的比例并不高吧？ 总资源量和可以开发的量之间似乎有很大的差距。
电能的储存还是有很多其他方法的，能耗也要低不少，都优于你的方案。相关研究有不少。
你真得很认真谈这个话题的话，不如自己把模型推导出来，计算一下总效率，然后与其他方法比较。拿数字说话。
不过这个概念我几个月以前在国内有商人找我咨询过，被我否了，理由是国家应该操心的事情，私人没必要往里面烧钱。
家园 我知道的本田有一个储能方案，原本用在汽车上的 电解水制氢储能+燃料电池发电，水完全循环，即使沙漠地区也有相当的可行性。
家园 风吹一宝 谢谢：作者意外获得【通宝】一枚鲜花已经成功送出。
此次送花为【有效送花赞扬，涨乐善、声望】
家园 恩的确是，我这不过是咸吃萝卜淡操心 资源量和可开发量的确相差很大，
中国风能的中资源量超过30亿千瓦时，但是技术可开发的估计只有5-8亿千瓦时，其中内蒙占到40%-50%。
电的大规模存储（10万千瓦以上）可是一个难题，实际利用的也只有抽水蓄能还算稳定可靠，
还在开发的有压缩空气储能。其他的什么电池、电容、飞轮都是小规模还行，上不了大规模。
不过你说的对，这是国家的事情，我们这也就是咸吃萝卜淡操心。
大家见笑见笑。
家园 hansens继续哦，看的很有兴趣。 村长也多说说，就当科普好了。