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风电三峡罗生门

2010-05-12 12:29:46 《能源》杂志

由于缺乏协调,中国在建规模最大的陆上风电场陷入并网僵局。中国风电“大规模、高度集中开发”的模式是否到了该反思的时候了?

从长城最西端的嘉峪关出发,沿着蜿蜒的高速公路行驶,伴随而行的只有绵延不尽的祁连雪峰和浩瀚无垠的大漠戈壁。在经过了一个多小时的车程后,大片白花花的风机出现在了视野中。

这是玉门昌马风电场,酒泉市两个最集中的风力发电基地之一。早在1997年,四台从丹麦进口的Nordtank风机就已立在这片土地之上,并工作至今。它们每一台的发电功率只有300千瓦,当年由甘肃洁源风电公司引进。

这四台显得格外小巧的风机至今已转动了13个年头,也见证了一个风电王国的诞生。在现由龙源电力经营的这片风电场上,已经有超过100台风机正在运行。除了这四台小风机外,其余的都是要高出不少的750千瓦或850千瓦的风机。而在不远的地方,是酒泉千万千瓦级风电基地的启动项目,即中国节能投资公司与香港建设合资的风电场。134台1500千瓦的风机组成的庞大方阵布置在50平方公里的土地上,蔚为壮观。

有“世界风口”之称的玉门,南依祁连山,北邻马鬃山,形成“两山夹一谷”的天然通道,既有来自内蒙古的东风,又有来自新疆的西风。如今,在风力资源独特的玉门,已有包括龙源电力、中节能、大唐、华能、中电国际、华电和中海油等多家央企进驻,并开展风电项目建设。

而在玉门以西的瓜州,则更有“世界风库”之称,是酒泉市的另一大风力发电基地。中广核、中电国际、龙源电力等经营的风电场早已并网发电,而其它一系列的央企也陆续入驻其中。

这是一个堪比三峡水电站的风电基地,这个千万千瓦级的风电基地拥有一个响亮的称号,即“风电三峡”。当地政府也颇以为荣,“酒泉千万千瓦级风电基地是中国的首创,也是世界的第一。”酒泉市政府相关人士对《能源》杂志记者称。

然而,这个具有开创性的风电基地却在不久前被指为“形象工程”。除去风沙等自然和技术上的不利因素外,更具说服力的反对声音在于——因投资过热导致的风机闲置和风电上网之困的事实,已让“风电三峡”主导者压力陡增。

反对者言之凿凿,主导者极力反驳——这与日本导演黑泽明执导的电影《罗生门》里的情形颇为相似。那么,真相是什么?

炙手可热

地处西北内陆的甘肃省河西走廊西端的酒泉地区位于影响中国的5个冷空气源地之一,属于我国风能丰富区。

“在过去,这种大风被很多人看成一种‘风害’,因为它会对各种生产带来损失。”酒泉当地政府的一位官员称。但是,在新能源热浪袭来的今天,这却是一份难得的珍贵资源。

早在1997年,酒泉就开始试水风电产业。不过,到2006年为止,整个酒泉市装机才5万多千瓦。直到3年前,酒泉风电产业才开始真正起飞,到2008年为止,全市装机已达51万千瓦。

在2009年,酒泉千万千瓦级风电基地更是全面启动。2009年5月,国家发展改革委批复了酒泉千万千瓦级风电基地“十一五”380万千瓦风电场项目,一个风电王国开始真正崛起。包括五大发电集团,中广核、中节能、中海油、中水投、中水建等在内的各路央企纷纷入驻,并圈得属于自己的一块位置。一个浩大的工程在西北内陆的戈壁滩上全面展开。

进驻酒泉风电基地进行投资的企业对他们所从事的事业很有信心。在瓜州进行风电场开发运营的中广核风力发电有限公司相关人士向《能源》杂志记者介绍,该公司目前已完成建设、投产运行的装机容量为10万千瓦。正在建设的干河口项目设计装机容量20万千瓦,目前正在开展紧张的吊装,预计今年10月投产。而他们的规划,是在甘肃最终实现百万千瓦的装机容量.

风电项目的建设更是带动了相关产业和配套产业的全面发展。在项目建设过程中,设备采购是最大的一块成本。“一个20万千瓦的风电场建设成本是每千瓦9000余元。而包括主机、轮毂、叶片和塔筒等部分在内的整个风机采购占到总成本的70%以上。”一位酒泉当地的风电场负责人对《能源》杂志记者表示。

那么,酒泉超过1000万千瓦规模的风电场所需要的风机装备总价值接近1000亿元。酒泉市政府自然希望通过发展风电装备业带动当地制造业的发展。酒泉当地政府在其工业园区划出了大片土地,专门用于其风电装备制造产业园的建设项目。至今为止,已有华锐风电、金风科技等风机厂商和中材科技、中航惠腾等叶片制造商入驻其中。主机、轮毂和叶片厂商集中于此,而在玉门等酒泉其它地方,则还有一些塔筒厂商。[page]酒泉当地风电场所采用的风机80%以上已实现国产化,来自于全国各地的主要生产厂商。而对于这些厂商来说,在酒泉本地进行风机生产,成本显然比在异地生产后并运送到酒泉更低。

在酒泉市郊的大片戈壁滩上,一座座厂房拔地而起。国内最大的风机制造商华锐风电在此的基地投产已达半年。巨大的厂房内,机器轰鸣。1500千瓦风机的核心组成部分主机和轮毂从这儿产出,供应着酒泉地区正在不断扩张的风电场。去年年底,该基地首台3000千瓦的超大型风机已下线,目前生产工作正在紧张进行,准备供应一个完全采用这种风机的100万千瓦的示范风电场。而在不远的地方,东方电气等风机厂商也开始修建生产基地。

截至2009年,酒泉市的风电装备制造业销售收入达到了64亿元,占全省装备制造业销售收入的80%。

酒泉着力推动风电自有其隐痛。

该地区经济产业传统上依靠农业、旅游和资源开采,但如果从地域角度考虑,其经济三分之二的比重依靠玉门。而玉门的经济则有70%来自于玉门油田。这是新中国第一个天然石油基地,曾有一段辉煌的历史,不过如今却早已开始枯竭。玉门市也已被列入全国第二批资源枯竭转型城市。

除此之外,酒泉虽然拥有多种矿产资源,但大多无法形成规模化开采。同时,当地的风力资源所在地都是荒芜的戈壁滩,既不需要占耕地,也不需要移民。而在很多别的土地资源更好的地方,在进行风力开发之前,都有很多当地居民到风力资源区种地,让希望进行风电开发的企业花费高昂得多的用地成本。

在此背景下,寄望风电引领酒泉走出“戈壁”,自然为当地政府寄予厚望。按照规划,到2015年酒泉风电基地装机将达到1271万千瓦,以此计算,风电年销售收入将达到160亿。风电装备制造销售收入至少为200亿元,再加上配套风电产业的调峰电源,总销售收入接近500亿元。这样,仅仅是围绕风电的核心产业贡献的经济增加值就将占到整个酒泉地区GDP的三分之一以上。如果再算上配套电网建设和一些为消化当地充足电能而展开的耗能项目,通过发展风电而带动的经济将占到更大的比重。

但一个不容回避的事实是,“如果国家没有政策,风电很难获得大面积应用”,国网公司一位不愿具名的高层告诉《能源》杂志记者,“目前,酒泉乃至国内大多数风电装机是由国有五大发电集团投资并运营。甚至中海油等石油企业也来分一杯羹,对这些公司而言,盈利并非直接目的,尽快抢占地盘,提前达到国家规定的新能源份额才至关重要。”

不仅发电公司如此,国家能源局新能源与可再生能源司副司长史立山此前也表示:“设备制造企业盲目发展,出现了产能潜在过剩的问题。”

据了解,我国现在有风电整机发电设备制造厂80多家,叶片制造商50多家,塔架制造厂100多家。其中,80多家企业的产能预计将达到2000万~3000万千瓦,而我国每年新增装机容量大约在1000万千瓦左右。

并网僵局

“今天上午风太大,风机只能弃风停转。”在去往酒泉的一个风电场的路上,龙源电力一位工作人员介绍道。“限电”,是一件让风电场运营商和当地政府苦恼的事。“目前,限电最厉害的时候限制达50%。”一位当地政府人士称。他的意思是,在一个风电场上,50%的并网风机在合适的时候所发的电却禁止入网。风电具有天生的不稳定性,有风的时候才发电,这对于其接入电网是个不小的难题。这样,在风大的时候,为保持电网运行的稳定性,调度机构需要限制风电的输出。

需要进行限电的,是已经并网的风电机组。实际上,还有很多风电机组并未并入电网。中电联的统计数据显示,2009年中国风电并网总容量达1613万千瓦,较2008年增长92%,但尽管如此,仍有587万千瓦的风电机组因未能并网而空转。酒泉的风电场同样存在这个问题。在玉门,截至2009年底完成风电装机108.6万千瓦,其中并网发电51万千瓦。这就意味着一些投资如今得不到回报。按每千瓦接近1万元的投资成本计算,保守地估计,在酒泉当地,现在就有数十亿元的投资因为机组不能并网发电而得不到回报。

一个不容回避的事实是,目前酒泉市风电上网电价约0.53元/度左右,高于火电的0.2元、水电的0.35元。风电的成本居高不下让电网企业从自身考虑不愿意采购风电。

而在酒泉,还存住更为艰难的情况——当地电网极为薄弱,面对陡然间出现的大量风电,没有办法接纳。那么,即便不考虑电力企业赔本上网的窘局,也必须面临因为电网薄弱而造成的风电输出困难的现实课题。[page]酒泉市政府一位官员表示,这属于一个“先有鸡还是先有蛋”的问题。或者等电网建好了再建风电场,或者先建风电场再建电网。酒泉当地的选择一目了然,即先把风电场建起来,而后带动电网建设。用当地政府人士的话来说,就是“以风电场促电网建设”。

当地政府寄希望于国家电网公司投资的甘肃河西750千伏输变电工程。这个工程在2010年3月获得国家发展改革委的核准批复,是目前西北地区输送距离最长的高电压等级输变电工程。

据了解,该工程起于甘肃永登县,经武威、金昌、张掖、酒泉、嘉峪关,止于瓜州县,并向西进一步延伸至新疆哈密地区,实现新疆同西北电网联网。据相关人士介绍,长期以来,新疆地区使用的是一个孤立的电网,与其它地区的电网没有任何联接,而这个工程将能够解决西北地区和新疆的电网联接问题。

早在2005年9月,甘肃电网就已建成从青海官亭至兰州东的全长146公里的750千伏输变电示范工程。通过这个工程,整个西北电网的高电压等级就被确定为750千伏。河西750千伏输变电工程全长987公里,建成后将极大地完善西北地区750千伏的主网架。

既能完善西北电网主网架,又可以解决新疆和内陆电网联接问题,“这个工程一直在我们的规划之中”。 当地电网部门相关人士介绍说。而酒泉地区大规模风电上网的需要更进一步加快了该工程的开工建设。“酒泉地区大规模风电需要输出,而完善西北电网的河西750千伏项目正好可以起到一定的作用。”不过,对于该工程将最终满足当地风电输出要求的说法,这位相关人士却坦承,“由于情况复杂,只能等到线路投运后才能得到结果。”

按照规划,到2010年底,酒泉市的风电装机规模将达到516万千瓦。“牵扯到如此大规模的风电输出,可以说是世界电网发展史上前所未有的新课题。我们没有任何现成经验可循,只能边设计,边施工,边论证。”该电网部门人士称。显然,在他看来,这个地方政府引以为豪的“世界第一”的风电基地建设项目,在配套电网建设方面还有大量的难题亟待攻克。

据了解,河西750千伏输变电工程采用的是国际上从没有过的新型柔性输电技术,即大量采用可控高抗和串补等装置,以对输电线路改进,从而更高效地输电。同时,从兰州开始的11个330千伏变电站都安装了稳定控制装置,为的是在不影响主网运行的情况下,使风电尽可能地上网。

“但是,从电网技术角度而言,包括电压控制、无功控制,保证电网稳定运行,所有的相关参数都需要收集大量的实际运行数据后才能确定。现在,风电场运营商和政府人士都向电网公司打听,这个输变电工程究竟能输出多少风电?从技术角度出发,说实话,这个问题现在无法准确回答。”上述电网部门人士称。

业内专家指出,加紧建设西北电网连通华北、华中、华东地区的特高压电网,加强智能化电网建设则是解决西北风电集中外送问题的关键。

更大的一个问题是,大规模的风电输出必须得考虑消纳能力。在甘肃河西地区,没有大的用电负荷,无法消化庞大的风电输出。即使是整个甘肃省,用电负荷也仅仅是不到900万千瓦,而河西地区动辄数百万千瓦的风电输出量显然远远超过了当地的用电消化量。如果要将当地的风电输送到华北、华东等用电负荷中心,还需要更进一步的电网建设,以连通西北电网与华北、华中和华东的特高压电网。

但此事显然超出河西小城酒泉的掌控范围,构建“风电三峡”,依然任重道远。

 

 




责任编辑: 中国能源网

标签:三峡 风电