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我国风力发电浅析
发布时间:2024-07-01        浏览次数:44        返回列表

姜子明 中国建设银行辽宁省分行评估评价中心

一、风力发电的定义

风力发电是将风所蕴含的动能转换成电能的生产活动。

风能是一种可再生、无污染的绿色能源,储量丰富,风力发电是最清洁能源发电之一。与传统能源相比.风力发电不依赖外部能源,没有燃料价格风险,发电成本稳定,也没有碳排放等环境成本,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分,发展迅速。风电有利于保护环境和优化能源结构,对保护环境、减排温室气体、应对气候变化、实现可持续发展具有重要意义。

二、我国风力发电的概况

我国风能资源丰富,中国气象局2004年至2006年组织开展的第三次全国风能资源普查结果显示,我国陆域离地10米高度可开发风能总储量约有43.5亿千瓦,其中,可开发和利用的陆地风能储量有6亿到10亿千瓦,近海风能储量有1亿到2亿千瓦,共计约7亿到12亿千瓦。主要分布在“三北”(西北大部、华北北部、东北北部)地区、青藏高原腹地、东部沿海陆地、岛屿及近岸海域。另外,内陆也有一些局部风能资源丰富区。我国风能资源受地域和季节的影响明显:北部地区风力较南部地区强;冬春两季受西伯利亚高气压的影响,风力较夏秋两季强。因此,我国的风能资源季节分布与水能资源季节分布可以互补。发展风电可以一定程度上弥补冬春两季枯水期水电发电量之不足。

截止2009年末,我国电力装机8.74亿千瓦,全社会用电量36430亿千瓦时,已经成为电力生产和消费的大国。目前,火力发电居于我国电力生产的主导地位。根据中国可再生能源学会风能专业委员会公布的统计数字,2009年底,风电累计装机容量达到2580万千瓦,占总装机的2.95%。其中并网风电装机1613万千瓦,同比增长了92.26%,风电装机容量新增1380万千瓦,新增装机世界第一,累计装机达到2580万千瓦,超过德国,位列世界第二。2009年中国(不含台湾省)新增风电机组10129台,累计风电机组达到21544台。

从风电装机容量分布来看,累计装机容量超过100万千瓦的省有9个,超过200万千瓦的省有4个。其中,内蒙古自治区累计装机容量920万千瓦,河北省278万千瓦,辽宁省242万千瓦,吉林省201万千瓦。目前,我国能源政策调整将加快各种清洁能源和可再生能源的开发利用,风电也是国家产业指导目录鼓励类行业,其装机容量和发电量将持续提高。

我国并网风电建设始于20世纪80年代,至今已有20多年的历史。在发展初期,风电建设速度缓慢,风电项目不仅规模小,装机容量不足1万千瓦,而且设备主要依靠进口,建设成本高,市场竞争力弱。到2002年末,全国风电装机容量仅为45万千瓦,最大投运机组为600千瓦。近年来,随着风电技术进步和国家产业政策的扶持,我国风电得到快速发展。

风电场的投资以国有电力企业为主、从事能源开发建设的央企为主,主要有五大电力集团、国开投、中广核、中海油、中节能、国家电网、中国水电建设集团、三峡总公司、神华集团等。2009年新增装机容量中五大电力集团企业投资的占到了54%。另外还有:国开投、中广核、中海油、中节能、国家电网、中国水电建设集团、三峡总公司、神华集团等。国电龙源集团是目前国内最大的风电公司,2009年6月装机容量达到300万千瓦,在11个省(区)有50个风电场,占全国的近四分之一。2009年末,大唐集团公司风电装机规模突破300万千瓦,达到302万千瓦。

2009年7月20日,国家发改委出台《关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格[2009]1906号),政策规定:按风能资源状况和工程建设条件,将全国分为四类风能资源区,相应制定风电标杆上网电价。四类资源区风电标杆电价水平分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。今后新建陆上风电项目,统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价。海上风电上网电价将根据建设进程,由国务院价格主管部门另行制定。

三、我国风力发电面临的问题

风力发电项目无论国外和国内目前仍然[来自Www.Lw5u.com]是政策支持和补贴的盈利模式,行业收益较低,按目前国内风力发电项目的上网电价测算,项目微利,加上维护成本的逐年上升,项目本身还款能力存在不确定性。风电场所处位置偏僻,具有实践经验的项目运行维护及管理人才不足,人员流动较频繁,缺乏专业及复合型人才,不利于企业的生产经营。

风力发电主要以风为动力,风速及其稳定性是风能资源可利用性的决定性因素,也是决定风电场发电量的决定性因素。项目在未来生产经营期内受自然环境变化的影响很大。风力发电高度依赖自然条件,我国风能资源总体丰富,但分布不均匀,部分地区和开发条件差的风电场并不适宜发展风电。风速及其稳定性是风能资源可利用性的决定性因素。如果项目测风数据有较大偏差,达不到当初设计的风电利用小时数,将对项目经营产生较大影响。

2009年11月,国家发改委发出《关于取消风电工程项目采购设备国产化率要求的通知(发改能源[2009]2991号),取消《关于风电建设管理有关要求的通知》中“风电设备国产化率要达到70%以上,不满足风电设备国产化率要求的风电场不允许建设的要求”。我国国产风电设备起步较晚,与国外设备相比还有一定差距,在风电项目作业环境比较恶劣的情况下,设备性能、寿命能否达到设计要求还具有一定的不确定性。如果项目设备运行可靠程度不高,容易使设备维护费用超出预计,增加项目运营成本。

目前电网建设严重滞后于电源开发,使风电不能充分上网,这将直接影响风电场的收入。“上网难”的主要原因是风电缺乏规划、无序开发。一是风电发展规划侧重于资源规划,与电网发展规划不协调。二是电网建设和风电场建设不协调,造成部分风电场不能及时并网或并网后出力受限。三是风能资源开发与火、水电等其它电源还存在不配套现象,调峰容量不足。

四、我国风电发展规划

受国家鼓励清洁能源发展政策推动,近年来,我国风电装机容量迅猛增长,国家发改委分别在发布的《风力发电中长期发展规划》、《可再生能源中长期发展规划》以及《可再生能源发展“十一五”规划》中不断提高风能发展目标,但与风电市场实际发展情况相比较,政策目标均落后于市场发展。2008年,我国又提前两年实现了“2010年装机1000万KW”的国家规划目标。可再生能源中长期发展规划提出到2020年装机容量达到3000万千瓦的发展目标,从发展趋势来看,此目标预计在2011年可以实现。目前国家正在制定《战略性新兴产业发展规划》,将涉及信息产业、新能源产业、新材料产业、医药/保健品、生物工程等,《新能源规划》将被列入《新兴产业规划》其中的一个振兴领域。

按照“建设大基地、融入大电网”的构想,2008年,国家能源局布局在甘肃、新疆、河北、内蒙古(蒙东、蒙西)、吉林和江苏建设七个千万千瓦级风电基地,预计2010-2[来自www.LW5u.coM]020年,七大风电基地的开发规模将占全国风电开发总规模的68%至78%。预计到2020年,我国风电装机容量将达到1亿-1.5亿千瓦。

五、未来风电发展的趋势

中国风力发电等新能源发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。

我国海上风能资源丰富,10m高度可利用的风能资源约7亿多KW。海上风速高,很少有静风期,可以有效利用风电机组发电容量。海水表面粗糙度低,风速随高度的变化小,可以降低塔架高度。海上风的湍流强度低,没有复杂地形对气流的影响,可减少风电机组的疲劳载荷,延长使用寿命。一般估计海上风速比平原沿岸高20%,发电量增加70%,在陆上设计寿命20年的风电机组在海上可达25年到30年,且距离电力负荷中心很近。随着海上风电场技术的发展成熟,经济上可行,将会成为重要的可持续能源。