关于加快风电发展的思考
2014-02-09屈晓辉
屈晓辉
(国电重庆分公司计划发展部,重庆 401120)
0 国内外风电建设概况
能源是国家经济发展的基础,能源的供应直接影响着国家经济的发展。传统的一次能源密集型的开发和利用的生产模式,直接引发了严重的环境问题。2012年,全球一次能源消耗超过180亿吨标准煤,其中化石能源占比达到85%。每年全球化石能源燃烧产生的二氧化碳超过了300亿吨,占全部人类活动温室气体排放的60%。2012年我国一次能源消费总量折合为36.2亿吨标准煤,其中煤炭占66.4%,非化石能源仅占9.1%。随着全球性的能源短缺、油价攀升、环境污染和气候变暖问题日益突出,积极推进能源革命,大力发展可再生能源,已经成为世界各国寻找可持续发展途径和培育新的经济增长点的重大战略选择。
目前已有100多个国家制定了与可再生能源发展相关的目标或政策,许多国家发布了可再生能源到2020年占电力比重达到15%至25%的目标。在各国政策的大力支持下,近几年全球风电发展势头强劲。根据全球风能理事会统计,截至2012年底,风电新增装机容量达到45GW,同比增长10%,全球风电累计装机容量达到282.5GW,同比增长19%,全球风电行业再创新高。
风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一,使用清洁,成本较低,取用不尽。据估计,全球潜在风力发电能力超过70万亿千瓦,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。国际绿色和平组织和世界风能协会发布的全球产业蓝皮书认为,到2020年全世界风能装机容量将达到12.6亿千瓦,届时风电电量达3.1万亿千瓦时,将占世界电力供应的12%。据中国气象科学研究院初步探明,中国风能总储量达32.26亿千瓦,每年可提供3万亿千瓦时电量,居世界第一位。大力发展风电是调整产业结构,从源头上扭转破坏环境的生产方式,建设生态文明美丽中国的有效措施。到2012年底,全球累计风电装机容量约2.9亿千瓦,中国风电装机总容量达7532万千瓦,居全球第一。
“十一五”期间,我国颁布施行了《可再生能源法》,制定了鼓励风电发展的各种政策措施,积极促进风电产业发展,推动风电技术快速进步。我国风电产业实力明显提升,市场规模不断扩大,2012年,我国《风电发展“十二五”规划》出台,明确了未来风电发展的宏伟目标:到2015年并网装机容量达到1亿千瓦,年发电量达到1900亿千瓦时,风电发电量在全部发电量中的比重超过3%;到2020年,风电总装机容量超过2亿千瓦,其中海上风电装机容量达到3000万千瓦,风电年发电量达到3900亿千瓦时,力争风电发电量在全国发电量中的比重超过5%。截至目前,国家能源局核准的“十二五”风电项目已达8000万千瓦,如表1所示。
1 重庆市风电发展分析
重庆市“贫煤、少水、有气、无油”,属于一次能源匮乏地区,到2012年底能源对外依存度已经超过20%。2012年,全市煤炭产量3777万吨,年累计购进电煤1407万吨,占电煤总需求量的40%以上,预计到2015年将达到50%以上。重庆电网是典型受端电网,常年约有30%的电力需要由市外输入。2013年1-7月,重庆市统调用电量370亿千瓦时,其中市外购电占了27%,电力供应紧张局面长期存在;重庆市共规划191万千瓦风电项目,全部开发完毕后将占重庆市总装机容量的5%以上,可以局部缓解重庆市能源不足的局面。重庆市目前1327万千瓦装机中,风电仅为9.81万千瓦,非水新能源占装机总量不足1%,低于国家规定的2%的目标,风电建设可以改善重庆市能源结构。规划风电全部建成投产后,每年可提供清洁电力35亿千瓦时,每年可替代原煤150万吨,减少烟尘排放量约4000吨、SO2排放量约13000吨、NO2排放量约10000吨、CO2排放量约300万吨。
表1 “十二五”风电发展主要指标
“十二五”期间,重庆加大清洁可再生能源项目开发,尤其把风电项目作为开发重点,如图1所示。目前正积极筹备风电项目的有黔江、奉节、丰都、石柱、巫溪、万盛、酉阳、巫山等区县。2011年重庆市全社会用电量717亿千瓦时,其风电场的风力发电量为1亿千瓦时,占重庆市用电量的0.14%。未来5年内,重庆市将提高风电等再生能源发电量的比重,2015年力争达13%以上。
图1 重庆风电项目开发权分配图(单位:万千瓦)
2 加快风电建设发展的思考
2.1 引导风电合理布局,助推风电健康发展
我国的陆上风电资源主要集中在东北、西北与华北等三北地区,规模大,建设条件好,但这些地区的电网建设相对来说还不够完善,用电量相对较低。随着电力系统风电装机比例的不断增加,风电对电网的影响逐渐增大,致使这些地区出现弃风、限电问题。《中国风电发展报告2012》显示,2011年中国风电“弃风”比例超过12%,相当于330万吨标准煤的损失。风电企业因为限电弃风损失达50亿元以上,约占风电行业盈利水平的50%。由此可见,解决风电的并网和消纳问题已成为中国风电发展的关键。
内陆地区,风资源及建设条件相对较差,例如重庆市地处四川盆地东南部,大部分地区风速较小,风速随山地海拔升高而增大,受资源及运输影响,不能大面积开发。但因风电装机占总装机比例较小,对电网的影响不大,不存在弃风、限电现象。但低风速地区风资源利用效率不高,虽然没有电网安全及送出问题,但企业普遍投资热情不高,清洁能源减少碳排放优势没有完全体现。
由于南北资源和建设条件的差异,致使南北方风电发展不平衡,引起了电网送出和安全问题。我们应当按照有利于促进风电开发利用和经济合理的原则,结合风电产业技术水平和发展趋势以及地域性差异,研究风电产业布局。有些地区风资源和建设条件较好,但受到经济发展因素、送出线路及电网安全等条件限制,风电建成后弃风现象严重。有些地区风资源和建设条件较差,但经济相对发达,电网有足够的承受能力,电力消纳状况良好。这种现象要求我们按照区域特点,加大倾斜力度,推动风电快速合理布局。
2.2 加大风机研发投入,满足风电发展需要
中国的风电制造经过了“引进技术—消化吸收—自主创新”三个阶段,目前已具备联合设计与初步开发能力。但设计应用软件都是购买外国的,风电机组的制造技术依旧没有完全掌握,如控制系统、送变系统等还需依赖进口。一些关键部件,如轴承、齿轮箱、叶片等,其材料、热加工等工艺技术还没有达到国外先进水平。当前,我们的风电制造技术应当主要在主轴承、控制系统、递变系统上,对基础元器件和材料方面有所突破,不断提高风电机组整机开发设计能力,开发和制造高效率、高可靠性、低成本、电网适应性好、适应不同运行环境的系列化先进风电机组。针对风资源较差地区,要研究低风速、大叶片机组,提高设备利用效率,提升设备利用小时数,降低机组切入风速。对于高海拔多雾地区,要充分考虑机组叶片附冰对机组出力和使用寿命造成的影响。
2.3 加大政策支持力度,提升风电建设效益
风电发展是优化能源结构、推动能源生产方式变革、构建安全稳定经济清洁的现代能源产业体系的重大战略举措。国家已经制定了鼓励风电发展的分区域电价、费用分摊、优先并网等政策措施,建立了促进风电发展的政策体系。如何促使政策落到实处,提升风电投资信心,则是目前要解决的主要问题。正如《中国风电发展报告2013》前言中所说:“对可再生能源产业最大的挑战不是风资源的变化性,而是政策制定者不可捉摸的政策变化性。”在现阶段,应建立和完善配套实施细则、专项资金制度,补充对电网企业的配额规定,确定可再生能源发电量的配额,出台配套激励政策,推动清洁风电能源发展。
为加快风电产业发展,重庆市已经出台了一系列优惠政策。一是免收风电场场内外道路征地费用。2011年7月31日,重庆市人民政府《加快推进全市电源建设的意见》(渝府发〔2011〕61号)规定:“我市风电场建设道路建设成本大大高于平原地区,为促进我市风电场开发,将风电场项目道路建设列入乡村公路改造工程实施。风电项目建安营业税及附加、增值税实行地方税收返还政策。”按照规定,风电场内、外道路均不需缴纳征地费用,只对地面附着物进行一次性补偿,可减少山地一个5万千瓦山地风场征地费用约2000万元。二是对新兴产业发展予以资金扶持。为加快推进重庆市战略新兴产业的发展,2012年7月,重庆市对战略性新兴产业集群的在建和新开工项目建设给予资金扶持,风电项目列入了新兴产业范围。三是电网强力支持。重庆市电力公司高度重视风电场的建设和运营管理工作。目前,重庆风电场无弃风、限电现象,且风电场配套送出工程建设迅速、及时,能与风电场建设配套,达到同步投运条件。由于重庆市风电场地质结构复杂,道路建设工程量大,导致建设成本高。目前,重庆市有关部门正在推动“使用重庆本地风力发电机组的风电场,将给予0.04元/kW·h的电价补贴”。重庆市的风电投资政策,可以作为风电建设政策支持的参考,推动风电建设健康发展。
[1] 陈永祥,方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].装备机械,2010,(4).
[2] 李俊峰,蔡丰波,乔黎明,等.2013风电发展报告[EB/OL].http://news.bjx.com.cn/html/20140214/490917.shtml.2014-02-14/2014-02-16.
[3] 百方网.重庆风力发电势头迅猛[EB/OL].http://news.byf.com/html/20120407/141007.shtml.2012-04-07/2014-01-20.