張岳飛
【摘要】隨著我國經濟發(fā)展,社會用電需求逐漸增大,而風力發(fā)電作為環(huán)保、節(jié)能、可再生的發(fā)電方式,可保障國家能源安全。目前,風力發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮?,開發(fā)程度低,風電裝機容量較小。本文分析了我國風電開發(fā)面臨的規(guī)劃問題,針對其相關問題提出相應策略,為全面開發(fā)及發(fā)展風力發(fā)電進行相關探究,符合我國社會發(fā)展,具有實際意義。
【關鍵詞】風力發(fā)電;風電開發(fā);風能資源 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.079
風能是大自然給予人類的饋贈,不但用之不跌,還是清潔、環(huán)保資源,將風能轉換為電能供人使用,在很大程度上調整我國發(fā)電能源結構,保護環(huán)境、大氣,具有一定積極作用。近年來,我國風力行業(yè)發(fā)電積極發(fā)展,是風能的主要利用形式,具有一定的規(guī)模及發(fā)展前景。據資料顯示,2019年我國風力發(fā)電規(guī)模增長到4057億kW·h,增長率高達10.85%;2020年上半年,全國風力發(fā)電量2379億kW·h,同比增長10.91%,可見我國風力發(fā)電的發(fā)展前景與發(fā)展規(guī)模。如今現狀看,我國風能資源開發(fā)程度依舊不足,具有很大潛能,因此,風電開發(fā)依舊面臨一定問題,解決相關問題,可進一步促進我國風電發(fā)展,節(jié)約環(huán)境,保護資源,為居民提供足夠電能,是我國社會、政府的共同愿望。
1、我國風電開發(fā)面臨的規(guī)劃問題
1.1風電開發(fā)體制不完全
(1)我國風資源等信息主要掌握在氣象局與風電開發(fā)商手中,相關電網企業(yè)難以掌握完整資料,為風電開發(fā)帶來一定困難,同時風電場是在電網基礎上進行建設的,因風力發(fā)電存在不穩(wěn)定性與隨機性,難以保證電網安全穩(wěn)定,因此電網公司對接收風電電能的積極性不高;(2)我國風電開發(fā)雖有一定政策與市場需求,但仍存在著“跑馬圈地”現象,近年來,我國不少企業(yè)開始建設風力發(fā)電,甚至部分地區(qū)對風能資源不夠明確,致使風電開發(fā)出現無序競爭的亂局,不斷增加了風電開發(fā)的建設成本,還減少了電力效益;(3)我國風力資源濃厚地區(qū)一般為風力較大、地域廣闊平坦、人煙稀少地區(qū),然而此類地區(qū)電網結構薄弱,存在系統(tǒng)不穩(wěn)定因素,難以滿足風電要求,電網改造任務困難。
1.2開發(fā)資金不足
因風電建設資金投入巨大,部分企業(yè)及部門難以提供相應成本進行完善的風電建設,同時,由于電價由政府制定,電價較低,導致風電項目收益過少,需長時間運行才可實現可靠收益。而各部門因建設時貸款過多,甚至呈現多年虧損現狀,只能依靠國家補貼維持生存,因此風電的開發(fā)、建設難以開展,甚至一些企業(yè)“望而卻步”,不敢嘗試風電開發(fā)。
1.3大型風電基地棄風嚴重
棄風為因各種原因致使風電產生的電能無法進入電網進行運輸,導致風機停止發(fā)電。我國陸上風電資源主要集中于東北、華北、西北等平原地區(qū),各地區(qū)風力資源豐富,具有統(tǒng)一性與集中性,可進行大規(guī)模開發(fā),同時開發(fā)成本較低,因此很多企業(yè)在東北、華北、西北等平原建設風電站。同時,因三北區(qū)域經濟較為落后,大面積平原發(fā)展不夠,相關區(qū)域社會用電需求較少,發(fā)電廠電能往往需停止發(fā)電,這種發(fā)電不穩(wěn)定性致使風電在電網中的發(fā)電比重有嚴格限制,導致電網消納風電的能力受限,因此東北、華北、西北等地區(qū)出現大量棄風現象。
1.4風能管理預測待加強
風力發(fā)電的輸電功率受多種因素影響,如天氣變化時,無風、狂風都會對輸電功率產生影響,風力發(fā)電具有一定的急性與波動性,這種間歇輸電造成功率極其不穩(wěn)定,而傳統(tǒng)的風能管理風功率預測系統(tǒng)的建立與技術不夠完善,準確度不高,無法預測風力,難以制定合理調度計劃。因此需對電網的運行調度提出更高要求,風電要提高發(fā)電效率、配合電網公司調度、滿足電網并網技術,加強風能管理,對風能進行準確預測,同時對電功率進行預測。
2、促進我國風電開發(fā)的相關措施
加強風電的開發(fā),符合我國發(fā)展國情,可緩解我國資源危機狀況,創(chuàng)造良好效益,因此發(fā)展風電是當前必須解決的問題。
2.1健全風電體制
(1)建立風資源數據管理中心。應用信息化數據管理,建立風資源評估、電廠運行等數據統(tǒng)計標準,提高風能資源的勘察、功率預報等技術水平,加強數據管理;(2)建立開發(fā)保障機制。根據企業(yè)、環(huán)境、人員情況制定規(guī)章制度與相關政策,將政府組織的風電招標落實到項目上,建立規(guī)劃和項目、技術、產業(yè)協(xié)同發(fā)展的機制,保證風電基地集中開發(fā),減少“跑馬圈地”現象發(fā)生;(3)完善電網管理,降低風電成本。風電與電網應協(xié)調運行,減少發(fā)生棄風現象,避免危及系統(tǒng)安全運行,此特定情況下,風電要限制電場輸出功率,減少改造電網的投資,提高用電利用率,減少成本,增強整體社會效益;(4)成本分攤,隨著風電裝機容量增大,風電電量也在逐漸增強,電價補貼水平也要適時提高,電網企業(yè)為滿足整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性,需要進行大量投資,保證風電接入與風電接入后的運行,這些投資要在銷售電價中考慮,形成合理的補償機制。
2.2加強政策,投入資金
國家及當地政府應完善相關制度與政策,加強風力發(fā)電的開發(fā)與發(fā)展,為相關風電企業(yè)提供技術支持與資金政策,可與當地銀行進行溝通,令銀行放款貸款年限與利息,保證風電企業(yè)獲得收益后再歸還貸款,加強風電企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,同時企業(yè)也要根據風力發(fā)電的開發(fā)情況、規(guī)模等相關信息評估建設成本,交由相關部門或銀行審核,保證資金的合理性。
2.3提高風資源豐富地區(qū)電力消納能力
東北、華北、西北地區(qū)風資源豐富,且規(guī)模較大,擁有大規(guī)模風電企業(yè),產生電能往往出現浪費現象,為了減少浪費與發(fā)生棄風現象,首先,加強相關地區(qū)的電網消費能力,針對電網的峰谷期,避免出現大量棄風現象,在相關地區(qū)建設抽水蓄能電站,進行削峰填谷,利用風電資源優(yōu)勢,帶動相關區(qū)域的經濟發(fā)展;此外,將電能輸送至電網消費能力強的地區(qū),便可大力開發(fā)風電資源,提高清潔能源比例。
2.4加強風能開發(fā)勘測
隨著人民生活水平的逐漸提高及工業(yè)生產的快速發(fā)展,電廠建設的要求逐漸升高,不僅體現在對電廠需求數量的增加,也需提高供電效率。因此,需對風功率預測系統(tǒng)的相關技術進行開發(fā),提高風電開發(fā)、勘測的準確度。如今我國信息化技術逐漸完善,已廣泛應用于各種領域中,將風電開發(fā)應用合適的信息技術,可提高開發(fā)效率,降低開發(fā)成本。如:將無人機技術應用與風電開發(fā)結合,利用無人機航空攝影測量技術對風電場進行建設,不僅使風能開發(fā)與勘測成本大大降低,還可為電廠的選址提供精準參考。無人機航空攝影是通過無人機技術與極端及技術實現的,通過計算機遠程操控小型無人機,進行航空拍攝,航空攝影不僅可以根據設定及需要進行地圖修編,還可對地面區(qū)域進行動態(tài)監(jiān)測,同時對風能的開發(fā)與勘測有顯著效用,此外,無人機成本低,結構簡單,上手容易,在實際應用中可面對突發(fā)事件,有一定預警及應急作用,減少工作人員的工作量,保證工作人員安全。
目前,隨著我國各種資源的消耗數量不斷上升,不可再生資源已造成了一定的經濟壓力,同時加重了環(huán)境污染,在此背景下,我國對風力資源的使用程度不斷上升,國內風電機組的裝機容量及上網電量比重不斷增加,為了加強風能資源的開發(fā)及利用,可通過測風塔。測風塔是目前風能資源測量中常見及有效的測量手段,是用于測量風能參數的高聳塔架,測風塔上安裝了風速計、風向標、溫度計、氣壓表等多種設備,對地面流動氣體的運動情況進行觀測、記錄,工作人員可通過相關信息與現場環(huán)境對風電場進行規(guī)劃與建設。(1)測風塔可對氣象環(huán)境信息進行收集、分析,掌握風電場內部資源變化,及時制定相關的風力資預案,降低不良天氣對風電開發(fā)產生的影響。(2)測風塔可對短期風力進行預測,通過測風塔的原始數據與實時數據對風力進行分析,預測短期風力。(3)對棄風限電的影響進行評估。通過對風電場氣象要素、資料進行分析與探究,根據對風速信息可對棄風限電的風電場發(fā)生的電損失進行評估,并做出相關應對策略,提升了風電企業(yè)的管理水平,減少成本,保證企業(yè)的正常運營。
2.5加強風電行業(yè)管理
首先,實施風電核準計劃,優(yōu)化風力發(fā)電開發(fā)布局,把握開發(fā)步驟,加強管理審批;其次,優(yōu)化并網管理方面的調度模式,在已有的風電項目發(fā)展及產能的基礎上按照項目核準順序依次入網,保證正在建造的擁有國家特權的風電場項目優(yōu)先入網,加強并網審查工作,不可因新建的風電項目而暫停已有的風電項目;最后,規(guī)范市場秩序,在保證市場競爭環(huán)境的同時,公平公正進行招標投標,保證相關風電建設滿足企業(yè)能力,可加強企業(yè)發(fā)展。
總結:
目前,我國風力發(fā)電項目已有一定規(guī)模,在其發(fā)展同時,還擁有巨大潛能,因此,需健全風電體制,政府應加強相關政策,給予一定資金投入,提高風電資源豐富地區(qū)的用電程度,同時將電量輸入到周邊電力薄弱、用電量較高的地區(qū),加強風能開發(fā)勘測,應用相關信息化技術與風電開發(fā)進行融合,如無人機技術、大數據技術等,同時做好測風塔的應用,加強工作人員的技術能力,最后加強風電管理,滿足企業(yè)發(fā)展。本文對風電開發(fā)問題進行探究,提出了相應規(guī)劃策略,在社會需求的前提下,加強風力發(fā)電的開發(fā),滿足企業(yè)發(fā)展,減少社會資源的利用,促進我國發(fā)展。
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