我國風電產業“十一五”期間快速發展,連續五年實現翻番。2010年底,我國風電裝機總容量達到4473.3萬千瓦,超過美國成為世界第一,風電并網容量也達到了2956萬千瓦。國家能源局原局長張國寶在接受采訪時說風電目前基本都可盈利,但是脫網等問題仍然存在,風電產業還有許多問題需要研究解決。
在我國大力發展風電是必然的選擇。首先,我國風能資源非常豐富,初步估算可開發裝機容量達10億千瓦,居世界第一位。其次從環境保護與可持續發展角度看,中國要改變目前火電占比過重的電力結構,改變以化石能源發電為主的高碳結構,就更需要發展風電這樣的清潔、可再生能源。據專家測算,到2020年,如果中國風電裝機達到1.5億千瓦,每年可節能1億噸標準煤,減排二氧化碳2億多噸,這將大大降低對環境的壓力。
三峽規模的風電場率先在我國建設
“每年一千萬千瓦的發電量,不需要移民,不占用良田,我們何樂而不為呢?”國家能源局原局長張國寶提出,到2020年,我國要在河北、蒙東、蒙西、甘肅酒泉、新疆、江蘇沿海等地區建設幾個千萬千瓦級風電基地,打造數個“風電三峽”。
“春風不過玉門關”,酒泉最大的財富就是刮風。西北刮來的狂風,吹走了土壤,這個連草都不長的地方如今正大跨步的向“風電三峽”的藍景邁進。
在酒泉建風電場,需要大量的風機和鋼板風葉,因扇葉體積龐大,不可能從沿海地區運到甘肅,只能在酒泉建廠生產,這拉動了當地機械制造業的發展,如今風電設備制造已成為酒泉最大的產業。
從連云港到南通的海岸線,漲潮時一片汪洋,潮水退去便露出二三十公里沙灘,“這個地方也干不了別的事,就養殖也養殖不了什么東西”張國寶說,“二十公里建成風電場,每年發一千萬千瓦電沒問題,三峽不就一千多萬千瓦嗎?”
內蒙古是我國風能資源最豐富、開發利用最早的地區,風能資源儲量和技術可開發量均居全國各省(區、市)之首,賽罕壩只是風電發展較好的地區之一。截至2007年年底,內蒙古已在7個盟(市)建設風電場,總裝機容量近160萬千瓦,居全國風電裝機第一位。
標桿電價下風電場盈利能力分析
目前,我國按風能資源狀況和工程建設條件,將全國分為四類風能資源區,相應制定風電標桿上網電價。四類資源區風電標桿電價水平分別為每千瓦時0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。
據資料顯示,目前風電場的建設投資基本在每千瓦8000~10000元,按照30%的自有資金投資,等效滿負荷利用小時數1800小時計算,5萬千瓦風電場度電成本為0.43~0.53元/千瓦時,這一成本已經低于國家發展改革委的標桿電價。如果考慮到河北、內蒙的風力資源較好,等效滿負荷利用小時數可以達到2500小時,則度電成本可以降到0.32元。如果再加上風電場每度電0.1元左右的CDM(清潔發展機制)收入,參照這四類標桿電價,風電場均可盈利。
就此,記者分別向幾個風場負責人求證,得出的結論是,風電場是否盈利,要具體項目具體分析。
輝騰錫勒屬于一類風場,該風場負責人張家文告訴記者,0.51元的電價對于風電場來說,處于微利保本狀態,如果加上CDM收益,風電場則可以保證盈利。
寧夏發電集團有限責任公司副總經理趙顯翔說,其公司在寧夏風場為0.53元/千瓦時,按照分類,該地區今后新建風場應為0.58元/每千瓦時,即使不加CDM,也可以實現較好盈利。如果公司自有資金較高,銀行貸款少,那么盈利能力將更強。
而北京華北電力實業總公司投資部李洪吉則稱,對于他在張北的風場,0.51元價格有些過低,要再高一些才好。
我國風電產業“剪不斷理還亂”的尷尬
隨著風電并網容量的增加,今年以來,一些風電基地不斷發生風電機組脫網事故。
2月24日,中電酒泉風電公司橋西第一風電場出現電纜頭故障,導致附近16個風電場的598臺風電機組脫網,損失出力84萬千瓦,占事故前酒泉地區風電出力的54.4%。國家電監會認為此次事故是近幾年中國風電“對電網影響最大的一起事故”。中電酒泉風電公司一位負責人告訴記者:“這都是小小電纜頭惹的禍。”
4月17日,甘肅瓜州協合風電公司干河口西第二風電場一個箱變高壓側電纜頭擊穿,引起系列反應,造成15個風電場702臺機組脫網,損失出力占事故前酒泉地區風電出力的54.17%。事故的誘因還是電纜頭。記者在這個風電場采訪時看到,技術人員正在加班加點更新電纜頭。
4月25日,酒泉風電基地再次發生事故,上千臺風機脫網,損失風電出力153.5萬千瓦。
在河北張家口,國華佳鑫風電場4月17日也發生事故,644臺風電機組脫網,損失風電出力85萬千瓦,占事故前張家口地區風電出力的48.5%。
據電網企業介紹,這幾次事故均將整個西北電網主網和華北電網主網的頻率拉低。而自2月24日以來酒泉風電基地發生的三次事故,分別甩風電出力84萬千瓦、100.6萬千瓦和153.5萬千瓦,更是不斷刷新了我國風電機組歷史脫網記錄。
“如此大規模風電機組集中脫網,導致電網系統電壓、頻率大幅度波動。”甘肅省電力公司風電技術中心主任汪寧渤說,“直接威脅到電力系統安全穩定運行。”
如果不是風機脫網,“低電壓穿越”這個陌生的概念是不會頻繁見諸媒體的。如今凡論風電,似乎必談“低電壓穿越”。
低電壓穿越能力,通俗地說,就是當電網故障或擾動引起風電場并網點的電壓跌落時,在一定電壓跌落范圍內,風電機組能夠不間斷并網運行,保持發電運行能力,不能“拋棄”電網,以減少電網波動。根據電網要求,風電機組應該能夠滿足電壓跌落到額度電壓的20%時維持625毫秒不脫網。事實證明,風機連這625毫秒都沒有挺住。
國家電監會在調查了三次風機脫網事故后認為,風電場建設施工質量問題較多,工程質量管理不嚴。同時發生事故的風電場35千伏電纜施工工藝水平和質量管理存在明顯的缺陷,反映出風電場建設工程中施工、監理和建設管理存在不足。
張國寶認為,風電產業發展需各方通力配合。政府部門應做好各方面規劃,強化全國風電規劃的調控作用,建立風電項目與電網配套工程的同步規劃和投產機制;電網企業要采取多種手段提高風電的接納能力,擴大風電的消納范圍,提高電網智能化水平;風電場需提高運行管理能力,建立嚴格有效的運行制度,特別是提高天氣預測預報的能力;設備制造企業生產的風機則要具備抵抗電力波動的能力。