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摘 要:对于风电行业来说,由于“三北”地区弃风限电现象严重,而内陆地区负荷需求大、并网条件好,且新能源大多可就近、就地消纳,因此新的发展形势下,国家政策开始向中东部低风速区域转移。本文首先分析了低速风电在中东部地区的发展现状,接着通过外部环境分析研究低速风电发展的优势、机会及可能存在的问题,为未来中东部地区发展低速风电提供参考意见。
关键词:低速风电 开发规模 就地消纳
当前全球能源危机日益加重,各国都在致力于新能源的开发与利用,风能以其清洁、可再生的优势备受关注,正在经历从补充能源、替代能源到主体能源的发展阶段。“十三五”阶段,风电产业发展不再以规模为导向,而是提倡就近、就地利用,通过统计各省(市、区)非水可再生能源利用情况,明确各市场主体的生产、开发责任,形成倒逼机制,提高地方政府开发、利用可再生能源的积极性。
一、低速风电发展现状
一般情况下,风速小于6m/s的地区即可归类为低风速地区。我国风能资源丰富,低风速地区可利用的风能资源占我国总风能資源的比例高达68%,而且这些风速较低的地区通常是指靠近负荷中心的内陆地区,风能转化的电力资源更容易被直接消纳。国内的一些风电龙头企业,早就开始在负荷需求较大的内陆地区进行低速风电开发试点,见下表1。
十一五”是风电产业的高速发展期,零部件国产化率大幅提高,生产成本一降再降;“十二五”进入调整期,风电建设成本下降幅度低于光伏等其他类型的分布式能源,产能过剩,利润下滑。“十三五”时期,技术进步、政策支持以及产业链的成熟等因素,使得原先不具备投运条件的地区成为新的开发点,其中中东部地区具备风能利用率高、上网条件好的优势,逐渐成为新的风电开发区。
二、发展低速风电的外部环境分析
1.低速风电成为未来发展新趋势。“十二五”阶段,风电企业在“三北”地区大规模布局,风电装机容量爆发式增长,但“三北”地区消纳能力有限、外送通道建设迟缓,大规模弃风限电造成的经济损失不言而喻。为保障风电可持续发展、优化产业布局,《风电发展“十三五”规划》提出“集中与分散并重”的开发原则,即在东北、西北等风能资源富裕区有序建设集中式风电项目,打造大风电基地,实现跨区并网输送;在中东部和南部等内陆地区发展小规模分散式风电项目,实现低压并网就地消纳。根据出台的风电规划,2020年南方地区和中东部新增并网的陆上风电装机容量将达42000兆瓦以上。由此可见,向并网条件较好的低风速地区发展,是我国未来风电发展的新趋势。
2.电网公司提供免费入网服务。根据2013年国网公司出台的《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,各级电网公司有义务保障风电、光伏等分布式电源全额免费上网。可再生能源规划“积极支持中东部分散风能资源的开发”政策出台后,内陆地区的分散式风电可能迎来新的增长期。同时,为消除风电的间歇性波动影响,国家电网公司通过一系列的风光储输联合工程,进行风火打捆、风水打捆,支持分布式能源就近上网,为城市低碳发展尽职尽责。
3.技术储备将逐步到位。中东部地区不同于西北、东北及华北区域地缘辽阔、风速较大,按照资源区划分属于IV类资源区,执行0.61元/千瓦的标杆上网电价,高于前三类资源区。传统的风机叶片、塔架不能满足中东部地区的低速风电场建设,因此需要研发适应中东部地区地形地貌以及风速特性的新型风力发电机。低转速的风力发电机通常是指直驱机型,其发电机直接与风机主轴相连,不需要齿轮箱(故障易发点)作为连接部件,因此发电效率及安全性都得到了进一步的提高,维修和安装也更加简便。低风速和超低风速的大功率机组传动链类型、风电齿轮传动系统等风电技术的愈发成熟和机组备件的更新换代,推动我国低风速区域的风电开发规模进一步扩大。
三、发展低速风电的前景分析
1.综合效益显著。2016年12月7日,宁夏可再生能源发电企业与上海燃煤发电企业通过全国统一电力交易平台完成首次跨区跨省发电权集中竞价交易,受端落地电量达69564兆瓦时,节约标煤约2万吨。消纳问题一直是制约风电发展的重要因素,随着电力体制改革的深入,现货市场突破导致跨区跨省间可再生能源增量交易成为现实,未来在因地制宜的基础上,加强可再生能源监管,有利于突破省间壁垒,向周边地区辐射。同时,让风电参与发电权竞价交易,与传统煤电公平竞争,以市场化方式配置电力资源,可显著提高风电利用小时数,缩短低速风电项目额投资回收期。
此外,能源机构正在研究绿色减排机制、可再生能源配额制度在国内推广的可行性,碳减排量也已经成为生产企业是否达标的一项衡量因素。中东部地区人口密集,工业、服务业发达,碳减排需求量大,除直接的经济效益外,发展低速风电可带来多项其他效益:一是降低CO2、SO2以及氮氧化物燃烧的减排效益,二是对煤炭、水资源和交通运输力的节约带来的节能效益,三是为当地旅游业、农牧业带来的间接经济效益。
2.开发模式亟待创新。目前,尽管低于6m/s的风能资源具备开发的经济性,但是中东部内陆地区地貌复杂多样,风电场的选址涉及很多因素,前期的工程建设和后期的运维成本较高,对周围环境、水资源和绿化率等提出了更高要求,过去适用于大规模集中式风电场建设的开发模式需要作出变革。另外,风电的发电成本短期内难以下降而财政补贴力度逐步降低带来的双重影响,也将成为影响风电发展的现实因素。
3.风电企业面临转型升级。对于风电开发企业来说,开发低速风电项目不仅要有充分的技术准备,还要注重项目的造价控制,目前主要有两个途径。一方面通过与整机制造企业签署战略合作协议获得优惠价格,另一方面在检修道路、基础、集电线路、升压站等方面进行路径优化、设计优化,制定合理价格。对于整机制造企业,设备的整机组装已经不能满足现有的业务需求,一个合格的整机制造企业还应能根据不同场址条件设计不同机组,实现从设备供应商到综合服务供应商的转变。
参考文献:
[1]刘星.分布式发电行业呼吁向商业化时代迈进[J].电气技术,2013,(04):9-10.
[2]丁祥,兰志杰.发电量提升技术在兆瓦级风力发电机组中的应用[J].电气技术,2013,(12):21-23+64.
[3]《风电拐点将至》,http://news.bjx.com.cn/html/20170123/805207.shtml.
关键词:低速风电 开发规模 就地消纳
当前全球能源危机日益加重,各国都在致力于新能源的开发与利用,风能以其清洁、可再生的优势备受关注,正在经历从补充能源、替代能源到主体能源的发展阶段。“十三五”阶段,风电产业发展不再以规模为导向,而是提倡就近、就地利用,通过统计各省(市、区)非水可再生能源利用情况,明确各市场主体的生产、开发责任,形成倒逼机制,提高地方政府开发、利用可再生能源的积极性。
一、低速风电发展现状
一般情况下,风速小于6m/s的地区即可归类为低风速地区。我国风能资源丰富,低风速地区可利用的风能资源占我国总风能資源的比例高达68%,而且这些风速较低的地区通常是指靠近负荷中心的内陆地区,风能转化的电力资源更容易被直接消纳。国内的一些风电龙头企业,早就开始在负荷需求较大的内陆地区进行低速风电开发试点,见下表1。
十一五”是风电产业的高速发展期,零部件国产化率大幅提高,生产成本一降再降;“十二五”进入调整期,风电建设成本下降幅度低于光伏等其他类型的分布式能源,产能过剩,利润下滑。“十三五”时期,技术进步、政策支持以及产业链的成熟等因素,使得原先不具备投运条件的地区成为新的开发点,其中中东部地区具备风能利用率高、上网条件好的优势,逐渐成为新的风电开发区。
二、发展低速风电的外部环境分析
1.低速风电成为未来发展新趋势。“十二五”阶段,风电企业在“三北”地区大规模布局,风电装机容量爆发式增长,但“三北”地区消纳能力有限、外送通道建设迟缓,大规模弃风限电造成的经济损失不言而喻。为保障风电可持续发展、优化产业布局,《风电发展“十三五”规划》提出“集中与分散并重”的开发原则,即在东北、西北等风能资源富裕区有序建设集中式风电项目,打造大风电基地,实现跨区并网输送;在中东部和南部等内陆地区发展小规模分散式风电项目,实现低压并网就地消纳。根据出台的风电规划,2020年南方地区和中东部新增并网的陆上风电装机容量将达42000兆瓦以上。由此可见,向并网条件较好的低风速地区发展,是我国未来风电发展的新趋势。
2.电网公司提供免费入网服务。根据2013年国网公司出台的《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,各级电网公司有义务保障风电、光伏等分布式电源全额免费上网。可再生能源规划“积极支持中东部分散风能资源的开发”政策出台后,内陆地区的分散式风电可能迎来新的增长期。同时,为消除风电的间歇性波动影响,国家电网公司通过一系列的风光储输联合工程,进行风火打捆、风水打捆,支持分布式能源就近上网,为城市低碳发展尽职尽责。
3.技术储备将逐步到位。中东部地区不同于西北、东北及华北区域地缘辽阔、风速较大,按照资源区划分属于IV类资源区,执行0.61元/千瓦的标杆上网电价,高于前三类资源区。传统的风机叶片、塔架不能满足中东部地区的低速风电场建设,因此需要研发适应中东部地区地形地貌以及风速特性的新型风力发电机。低转速的风力发电机通常是指直驱机型,其发电机直接与风机主轴相连,不需要齿轮箱(故障易发点)作为连接部件,因此发电效率及安全性都得到了进一步的提高,维修和安装也更加简便。低风速和超低风速的大功率机组传动链类型、风电齿轮传动系统等风电技术的愈发成熟和机组备件的更新换代,推动我国低风速区域的风电开发规模进一步扩大。
三、发展低速风电的前景分析
1.综合效益显著。2016年12月7日,宁夏可再生能源发电企业与上海燃煤发电企业通过全国统一电力交易平台完成首次跨区跨省发电权集中竞价交易,受端落地电量达69564兆瓦时,节约标煤约2万吨。消纳问题一直是制约风电发展的重要因素,随着电力体制改革的深入,现货市场突破导致跨区跨省间可再生能源增量交易成为现实,未来在因地制宜的基础上,加强可再生能源监管,有利于突破省间壁垒,向周边地区辐射。同时,让风电参与发电权竞价交易,与传统煤电公平竞争,以市场化方式配置电力资源,可显著提高风电利用小时数,缩短低速风电项目额投资回收期。
此外,能源机构正在研究绿色减排机制、可再生能源配额制度在国内推广的可行性,碳减排量也已经成为生产企业是否达标的一项衡量因素。中东部地区人口密集,工业、服务业发达,碳减排需求量大,除直接的经济效益外,发展低速风电可带来多项其他效益:一是降低CO2、SO2以及氮氧化物燃烧的减排效益,二是对煤炭、水资源和交通运输力的节约带来的节能效益,三是为当地旅游业、农牧业带来的间接经济效益。
2.开发模式亟待创新。目前,尽管低于6m/s的风能资源具备开发的经济性,但是中东部内陆地区地貌复杂多样,风电场的选址涉及很多因素,前期的工程建设和后期的运维成本较高,对周围环境、水资源和绿化率等提出了更高要求,过去适用于大规模集中式风电场建设的开发模式需要作出变革。另外,风电的发电成本短期内难以下降而财政补贴力度逐步降低带来的双重影响,也将成为影响风电发展的现实因素。
3.风电企业面临转型升级。对于风电开发企业来说,开发低速风电项目不仅要有充分的技术准备,还要注重项目的造价控制,目前主要有两个途径。一方面通过与整机制造企业签署战略合作协议获得优惠价格,另一方面在检修道路、基础、集电线路、升压站等方面进行路径优化、设计优化,制定合理价格。对于整机制造企业,设备的整机组装已经不能满足现有的业务需求,一个合格的整机制造企业还应能根据不同场址条件设计不同机组,实现从设备供应商到综合服务供应商的转变。
参考文献:
[1]刘星.分布式发电行业呼吁向商业化时代迈进[J].电气技术,2013,(04):9-10.
[2]丁祥,兰志杰.发电量提升技术在兆瓦级风力发电机组中的应用[J].电气技术,2013,(12):21-23+64.
[3]《风电拐点将至》,http://news.bjx.com.cn/html/20170123/805207.shtml.