甘肅風電產業(yè)可持續(xù)發(fā)展存在的問題及對策研究

高微 張鵬林 陳其常 王文科

甘肅風電產業(yè)可持續(xù)發(fā)展存在的問題及對策研究

高微 張鵬林 陳其常 王文科

甘肅省風力資源比較豐富，全省風能資源理論儲量237GW，風能資源可開發(fā)量在40GW左右，資源擁有量在全國占第5位，具有建設大規(guī)模風力發(fā)電場的優(yōu)越條件。風能在甘肅的大規(guī)模開發(fā)利用，將會有效減少化石能源的利用、減少溫室氣體的排放、保護環(huán)境。綜合甘肅省以及我國風電產業(yè)的發(fā)展現狀，可以看出，一方面甘肅省風電產業(yè)發(fā)展取得了長足進步，體現在風電裝機容量的快速增長、培育了一批風電制造企業(yè)、風電技術發(fā)展的自我創(chuàng)新能力逐步加強等；但另一方面，也暴露出影響風電產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的許多問題。

一、甘肅風電發(fā)展存在的問題及原因

（一）送出問題

目前，甘肅河西電網輸電線路全長1000千米、全線串聯7座變電所，是國內輸電距離最長、串聯變電所最多的330千伏電網，但受電網結構所限，輸電能力較弱，西電東送能力僅70萬千瓦，根本無法滿足大規(guī)模風電送出需要。為滿足已開工的大型風電項目送出需要，甘肅省電力公司計劃投資115億元，建設河西750千伏雙回線路并與西北電網相連，全長約848千米。但經過分析，常規(guī)750千伏電網送電能力僅為180萬千瓦，還是無法滿足計劃2010年投產的516萬千瓦風電送出需要，即使采用世界最先進的750千伏串補和可控高抗等多項新技術，大幅提高電網輸送能力，也只能勉強滿足94%的風電送出需求，仍將有6%的風電受限，屆時，大規(guī)模風電基地仍無法打破送出瓶頸。

（二）市場問題

一方面是風電的大規(guī)模開發(fā)，另一方面卻是電力需求趨緩。甘肅及西北電網自身市場空間有限。從電力電量平衡的角度考慮，不僅甘肅電網無法消納風電資源，在整個西北電網范圍內也難以有效消納。如圖1所示為甘肅電網未來電力電量盈余情況。

按甘肅風電發(fā)展預測，預計到2015年和2020年，甘肅風電發(fā)電量將分別達到250億千瓦時和420億千瓦時，不僅甘肅電網，即使西北電網也難以消納如此龐大的風電，而要依靠全國電力市場消納風電，政策層面、市場層面等諸多問題需要解決，因此未來甘肅風電產業(yè)還將遭遇嚴重的市場瓶頸。

（三）技術問題

圖1 甘肅電網未來電力電量盈余情況

大規(guī)模風電并網面臨一系列技術問題：為了提高風電送出能力，河西電網必須采用目前國內還沒有的750千伏串補技術；為了克服風電間歇性、波動性問題，必須采用目前世界上也沒有發(fā)展成熟的750千伏可控高抗技術；為了適應風電機組間歇性發(fā)電的需要，所有風電場升壓站需安裝15%-20%動態(tài)無功補償設備，總容量達到70萬千瓦；如果串補、可控高抗和動態(tài)無功補償等柔性輸電技術在河西電網同時應用，不僅可能產生次同步諧振等問題，還需要綜合研究柔性輸電的控制策略問題。

（四）風電行業(yè)管理問題

一是缺乏風電并網技術標準。對風電場并網作出相應的技術規(guī)定，一方面能夠保證風電場和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，明確電網企業(yè)和風電開發(fā)商的責任和義務，適應今后大規(guī)模建設風電場的實際需要；另一方面，對國產化風電機組的技術發(fā)展方向起到引導作用。而目前，我國尚沒有相關的專業(yè)技術標準和規(guī)程。

二是缺乏風電機組檢測標準。由于目前沒有風電機組和風電場入網標準和檢測標準，絕大部分風電機組的功率曲線、電能質量、有功和無功調節(jié)性能、低電壓穿越能力等都沒有經過有資質機構的檢測。

（五）風電產業(yè)管理問題

1.國內風電制造業(yè)過熱且水平低

由于國內風電應用市場巨大，許多制造企業(yè)紛紛轉向風電產業(yè)，有的通過購買國外風電機組的生產許可證或與國外企業(yè)合資生產風電機組；有的請國外風電機組設計咨詢公司設計風電機組在中國生產。這種“總裝模式”的風電企業(yè)目前很多，發(fā)展明顯偏熱、偏快。

2.風電場開發(fā)過熱

各大發(fā)電公司、投資公司等紛紛出臺了風電開發(fā)規(guī)劃，并與地方政府簽訂開發(fā)風電場的協議，盡可能多地占有好的風能資源。應該說，目前的風電開發(fā)投資具有一定的盲目性。由于當前風電上網價格相對其投資成本明顯偏低，相應的補貼措施也不能實施到位，因此近期投資大規(guī)模風電不一定能產生預期的利潤。

3.我國風電開發(fā)目前存在整體差距

我國目前對風電開發(fā)戰(zhàn)略的總體研究還很不夠，風電發(fā)展技術路線、產業(yè)政策和市場機制尚未完善。盡管《可再生能源法》將風電發(fā)展提到了戰(zhàn)略高度，并制定了中長期發(fā)展規(guī)劃，明確了發(fā)展目標，但還是缺乏對保證目標實現的措施和途徑進行深入的研究。另外，我國風電技術人才短缺，與國外相比特別缺乏高素質的總體型和創(chuàng)新型的專業(yè)人才，也缺乏高素質的管理人才和技術工人。

二、甘肅風電可持續(xù)發(fā)展的方案

（一）“打捆”外送模式

風電功率的隨機性與間歇性，決定了風電出力的控制較為困難。如果有一定規(guī)模的常規(guī)機組配合運行，利用水、火電機組的調節(jié)能力，可以實現對風電出力的補償，平抑風電的間歇性波動，保證外送負荷特性滿足受端電網要求，將“劣質”能源轉換為受端可接受的優(yōu)質清潔電能商品。此外，從經濟性上講，“風火水”打捆，可提高輸電通道利用效率，降低輸送成本，整體降低打捆外送電價，從而提高在受端市場的價格競爭力。因此，在加強甘肅電網的建設，接納更多的風電上網與外送的同時，還應實施“風火水互濟”打捆外送模式，將風電、火電、水電打捆后，以穩(wěn)定的潮流外送。

實現“風火水”打捆外送，要落實送端配套火電基地建設規(guī)劃，這需要國家層面在火電項目建設方面，向甘肅等西部風能資源集中區(qū)傾斜；此外，還應充分整合周邊省區(qū)豐富的水、火電資源，實現西北區(qū)域范圍內的“聯合打捆”。

（二）加強風電技術的研究，降低成本

1.加快風電建設促進設備制造國產化

制約我國風電發(fā)展的重要因素是技術研發(fā)和設備制造能力弱，實現風電設備國產化是加快我國風電發(fā)展的重要基礎。因此，風電建設必須要與促進其技術研發(fā)和設備制造國產化相結合，通過風電的規(guī)?；ㄔO，為國內風電設備制造提供發(fā)展機遇和需求市場，促進國內風電設備制造業(yè)的盡快發(fā)展，不能簡單地為了擴大風電規(guī)模而從國外大規(guī)模引進風電設備。目前，我國已采取的將風電投資者與設備制造企業(yè)聯合投標建設大型風電場的方式，旨在加速促進風電設備制造的國產化。要加強對引進大型風電機組技術的消化吸收，開發(fā)具有自主知識產權的兆瓦級變槳距變速風電機組技術的研究，在風電機組的總體設計、整機輕量化、主要部件制造等方面提高自主開發(fā)和制造能力。

2.降低風電成本的途徑

（1）采用優(yōu)質的國產化設備，降低發(fā)電機組投資成本

對于設備投資成本占總成本60%—70%的風力發(fā)電來說，綜合考慮裝機容量、技術水平提高等因素變化的前提下，采用優(yōu)質的國產設備降低投資成本，降低設備折舊費，風電在價格上就有了和煤電競爭的條件。

（2）規(guī)?；_發(fā)，降低公共系統(tǒng)費用，降低經營成本

風電成本與規(guī)模化有很大關系，規(guī)?；_發(fā)是降低成本、提高效益的有效途徑。風電場建設形成規(guī)?；?，所發(fā)出的電力越大，風電的成本下降的空間越大。如1500千瓦風電機組比750千瓦風電機組，單位千瓦的造價約降低20%。到2020年風電成本有望再降低40%，屆時風電發(fā)電成本將低于常規(guī)用電。

（三）加快建立和完善風電產業(yè)體系

甘肅省風電產業(yè)服務體系尚不完善，風電技術標準、產品認證、系統(tǒng)設計、工程管理、機組檢測認證、安全鑒定等基礎都比較薄弱，風能資源評價體系、宏觀選址和微觀選點技術深入研究不足，大型風電場的并網技術以及風電對接入電網影響等的研究工作，由于實踐經驗少，研發(fā)工作滯后，風電產業(yè)服務體系不完善。甘肅風電能力建設服務體系應該隨著風電場建設規(guī)模的擴大，不斷的完善建設前的項目咨詢、風資源調查和評價、選址、規(guī)劃、設計；建設過程中的建立、管理服務、安裝及施工指導；建成后的運行管理、監(jiān)測、檢修、甚至包括售后服務等，為今后風電的大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造條件。

（四）落實促進風電發(fā)展的政策

《可再生能源法》規(guī)定，可再生能源發(fā)電價格高出當地平均上網電價的部分，要在全國范圍內的銷售電價中分攤，以實現可再生能源發(fā)展的公平分攤原則。另外，為了促進風電的發(fā)展，《可再生能源法》要求國家有關部門要制定支持風電發(fā)展的投資、稅收和信貸優(yōu)惠政策。由于多方面的原因，目前這些宏觀政策還沒有得到有效實施。因此，必須盡快落實促進風電發(fā)展的宏觀政策，否則風電很難實現持續(xù)大規(guī)模的發(fā)展。

[基金：本文系2010年甘肅省社科基金資助項目。]

（作者單位:蘭州理工大學經濟管理學院、蘭州理工大學材料科學與工程學院、長慶油田分公司礦區(qū)服務事業(yè)部興隆園事業(yè)服務處）