中国风力发电情况及并网问题
2019-10-21宋昌
宋昌
风力发电是近期内最具开发利用前景的可再生能源, 也将是21世纪中发展最快的一种可再生能源。其发展的驱动因素在70年代主要是为了减少对外地能源的依赖, 到90年代主要是为了保护地球环境, 减排温室气体, 减少日益枯竭的化石燃料的消耗。随着技术水平的进一步提高, 风力发电将更有竞争力, 其清洁和安全性更符合绿色社会可持续发展的政策。世界上许多国家都通过立法或给予不同的优惠政策、扶持和推进发展风力发电。
中国风力发电起步较晚, 但进展较快。风力发电机组的研制重点分两方面, 一是1KW以下独立运行的小型风力发电机组, 二是100KW以上并网运行的大型风力发电机组。小型风力发电机组从70年代开始, 在农村、牧区、海岛等地对电能的迫切需求的推动下, 一些地区和部门对风力发电机的研究、试点和推广应用给予了重视与支持, 发展迅速。在新疆、内蒙古、吉林、辽宁等省区建立了一些容量在10KW以下的小型风力发电站, 其后处于停滞状态。进入90年代后期, 中国的风力发电得到了快速的发展, 经过科技攻关, 研制开发, 示范试验, 商品生产和推广使用等阶段, 目前微小型风力发电机组研制已实现全部国产化。在小型风力发电机组推广应用中已取得明显的社会效益, 在世界上有一定的影响。
在我国,风能总储量32.26亿千瓦, 实际可开发利用的风能储量为2.53亿千瓦。我国在政府有关政策的支持下, 风能发电取得了一定发展, 但与欧美国家相比还有较大差距, 最主要的是在风电设备制造方面。我国还没有独立开发的技术, 只能与外国合作设计生产产品, 成本较高, 电力部门没有积极性。现在的风电上网电价比煤电等的电价高。尽管这是保护环境的代价, 但对那些经济发展缓慢、电网较小、电价承受能力差的省份和自治区, 过多发展风电将会造成沉重的负担。另外, 我国风能发电项目建设还有以下几个主要障碍:缺乏大规模的投资者、风能资源的不确定性、前期测风工作不足以及如何促进风电机组的本地化生产等。为了改变这种局面, 应该详细调查我国的风力资源, 选淮风电场和改善风电场管理水平, 以提高风电场的综合容量系数。继续发展技术成熟的小型风力发电机组, 持续快速健康地建设风力发电场, 建立若干个大型以上风力发电场。加快国产化大型风力机的研制进程,加速大型风力发电机组的国产化进程,实现大型风力发电机组的国产化,提高国产机组的可靠性和可维护性。建议在东南沿海经济发达但又缺乏常规能源的地区建立大型风力发电站。强化国产化MW级风力机的产业化。推进中国的风力发电事业, 需要政府激励、政策支持。必需充分认识到建设中国风力发电工程的必要性和可行性。完善风力发电的机构建设, 建立权威机构统一领导和管理,统一规划建设。建立一种适应市场体制, 能促进风电发展的机制。制定和完善法制、法规建设, 制定符合国情的法律、标准和规范, 宣传和普及新能源教育, 实现新能源法。确定风力发电的监督管理机制, 规划我国风力发电的发展目标, 规定履行发展风力发电的义务, 规定具体的激励和惩罚措施。建议的工程立项及实施方案, 拟订实施细则, 定期检查进度, 以重点工程带动, 发展本土制造能力, 充分利用国际合作, 开拓国内外市场。建设基金筹措、产业及供销网络, 培育中国企业和品牌。建设研发中心及产学研基地, 增加投资, 推动风能技术进步。
风电发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于:能力每增加一倍,成本就下降15%,近几年世界风电增长一直保持在30%以上。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化,风电成本可望再降。因此风电开始受到越来越多投资者的青睐。随着国家不断加大对清洁能源的开发支持力度,一批批大型风电项目落成,加速了风电基地建设。
风力发电的类型有两种,即:獨立运行的离网型和接入电力系统运行的并网型。
离网型的风力发电规模较小,通过蓄电池等储能装置或者与其他能源发电技术相结合(如风电——水电互补系统、风电——柴油机组联合供电系统)可以解决偏远地区的供电问题。并网型的风力发电是规模较大的风力发电场,容量大约为几兆瓦到几百兆瓦,由几十台甚至成百上千台风电机组构成。并网运行的风力发电场可以得到大电网的补偿和支撑,更加充分的开发可利用的风力资源,是国内外风力发电的主要发展方向。在日益开放的电力市场环境下,风力发电的成本也将不断降低,如果考虑到环境等因素带来的间接效益,则风电在经济上也具有很大的吸引力。并网运行的风力发电场之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身具有下列优点:
(1)建设工期短。风电机组及其辅助设备具有模块化的特点,设计和安装简单,单台风机的运输及安装时间不超过三个月,一个 10MW 级的风电场建设工期不超过一年,而且安装一台即可投产一台。
(2)实际占地面积小,对土地质量要求低。风电场内设备的建筑面积仅约占风电场的1%,其余场地仍可供农、牧、渔使用。
(3)运行管理自动化程度高,可做到无人值守另一方面。