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风电应科学开发 挑起能源大梁

更新时间:2011-08-23

2010年,中国风电新增装机1892.7万千瓦,累计装机容量4473.3万千瓦。短短5年,中国风电已经超过美国,成为世界第一。与此同时,华锐风电、金风科技、东气、联合动力、明阳风电等一批国内品牌的风机制造商迅速崛起,并与国际领先水平站在同一起点上竞争。中国成为世界风能大国后,怎样保持风能的可持续发展?风电在发展过程中遇到哪些问题,如何调整?科学的态度对风电的发展又起到了什么样的指导作用?

  风电发展:多模式共存

  “把规模做大,把蛋糕做大,才能把成本摊薄。”这是全国政协经济委员会副主任张国宝告诉《中国能源报》记者的一句话。谈及风电的发展,张国宝颇有感触,中国风电发展起步比较艰难,成本构成太高,由此,他才提出风电发展要“做大规模”。国家测风之后,各地都开始筹建大型风场,再后来,便有了著名的“风电三峡”。

  当时,张国宝筹划分别在甘肃河西走廊、内蒙古和苏北沿海布设三个千万千瓦级的大风场,他为新规划取名为“风电三峡”。而今,新疆哈密、甘肃酒泉、河北、吉林、江苏沿海、蒙东、蒙西和山东等8大风电基地都已开始建设,24个省、自治区建立了自己的风电场。自2008年至今,风电大基地建设已有3年多时间。

  今年8月5日,国家能源局审定发布18项风电技术标准,国家能源局副局长刘琦针对我国风电发展提出的“五个转变”思路,在行业内引起强烈反响。其中,刘琦明确提出,中国风电要“从集中大规模开发向大规模开发与分散开发并举转变”、“以陆上风电为主向陆上和海上风电全面发展转变”。这意味着,中国的风电政策正在向分散式接入和海上风电方向倾斜。

  据了解,分布式风电靠近负荷中心,以低电压等级分散接入电网,不需要建设大规模的接入线路,是解决长期困扰风电发展的并网难、消纳难的科学的风电发展模式。张国宝告诉本报记者,在大规模风电场发展之前就存在分散式的风能利用,例如分散居住蒙古包的风电。“分散式与集中式发展应该并重,不能将两者对立起来。”他说。

  “虽然目前大基地、集中发展还是占风电发展的主流,分散式发展起步不久,但在未来中国风电的发展中,大基地发展与分散式发展肯定是要并行的。我们不能发展一个而忽视另一个。”中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩告诉本报记者。

  风电企业更是提前一步。龙源电力总经理谢长军对本报记者表示:“龙源在江苏、安徽、云南等低风速地区早已建成风电场。”三一电气营销部副总经理王志强对本报记者说:“三一电气已经在沿海、南方地区提前布局了装备制造基地。”

  除了大基地与分散式“两条腿走路”以外,陆上风电与海上风电共同发展的“两点论”也不能忽视。与陆上风电相比,海上风电靠近传统电力负荷中心,便于电网消纳,也不用长距离输电。近两年来,海上风电已经吸引了无数企业的目光。

  2010年6月建成的上海东海大桥10万千瓦海上示范风电场,是中国第一个海上风电场,它同时也被称为是欧洲之外唯一建成投产的海上风电场。其中安装的34台3兆瓦机组,是由华锐风电提供,它为企业发展海上风电起到了一个很好的示范作用。

  “海上风电现在是我们的第一大战略。”明阳风电董事长张传卫告诉本报记者,“我们刚刚与粤电集团子公司广东粤电徐闻风电有限公司签署了湛江徐闻48MW海上风电场项目风力发电机组EPC总承包合同。根据该合同,明阳将提供16台3.0MWSCD风机以及EPC整体解决方案,包括基础设计、设备采购、工程建设、吊装、调试、验收等项目。该项目首台样机计划于2011年底通过250小时耐久性测试。”

  根据正在制定的“十二五”能源规划和可再生能源规划,2015年中国将建成500万千瓦海上风电,2020年建成3000万千瓦。而同在2020年,整个欧洲的目标是4000万千瓦,美国的目标是1000万千瓦。目前,沿海省份、电力央企、风电设备制造商等开始纷纷抢滩海上风电,以求在新一轮竞争中占领高地。对于此种状况,业内专家提醒,海上风电应先做好基础性和示范性工作,不要一哄而上地去抢滩开发。

  调整中前行的风电产业

  在风电产业,中国用五年时间走完了发达国家近40年的历程,同时也不可避免地遭遇了“成长的烦恼”。“关于风电在发展过程中遇到的问题,目前说的比较多的是上网和消纳。”秦海岩说。

  首先,作为一个间歇性、多变化的电源,大型的风电开发势必会面临如何顺利接入电网的挑战。中国的风电场主要位于远离负载中心的地区,并且当地的电网设施相对较差,因此当前的电网设计对于风电的发展构成了限制。这一点已经成为中国今后风电发展面临的最大问题。

  其次,消纳问题也突出摆在了人们眼前。今年4月底,内蒙古传出“整风”消息,将通过“托管、重组、兼并”等方式,将辖区内风电开发商从60多家缩减到25家。背后的原因就是在当地最适宜发电的冬季,有近20%的风机却处于“休息”状态,整个内蒙古“窝电”现象比较严重。

  “目前我国风电并网的问题,更多涉及的是体制上的制约和利益上的冲突,而不是风电或电网的技术瓶颈。”秦海岩说,“例如为增强系统灵活性而进行的调峰电源建设和跨区电力输送通道建设等,原本是电网和所有电源的内在需要,并非只针对风电,但进展依然缓慢,其根本原本还是未能理顺利益关系。”秦海岩认为,为从根本上解决问题,各个方面必须协同配合,认清问题的本质。

  对此,国家电网已经做出了积极的回应。国家电网公司党组成员、副总经理舒印彪表示:“国家电网公司高度重视和支持风电发展,已开展了大量工作。”4月,国家电网公司发布《国家电网公司促进风电发展白皮书》,《白皮书》指出,国家电网公司近年来在风电的并网消纳、技术标准、运行管理等方面为风电的健康发展打下了坚实基础。截至2010年底,全国风电并网容量2956万千瓦,“十一五”期间年均增速接近100%。预计到2015年,我国风电消纳规模将超过9000万千瓦,到2020年将达到1.5亿千瓦以上。

与陆上风电不同,海上风电涉及到海洋、海事、航道、渔业、军队,还有地方政府等多方的海上权益,远比陆上复杂。海上风电的开发必须要协调各方利益,然而,目前却并没有一个跨部门的协调机制。此外,在机组施工、运输、安装的技术难度上,海上风电都远高于陆上风电,海面运行的环境对于机组质量而言也是一种新的挑战。为抢占海上风电制高点,华锐风电自主研发海上风电机组自维修系统;金风6兆瓦海上风机预计年底下线,明年上半年样机并网运行;明阳凭借领先的2.5/3.0MWSCD风力发电机组为客户提供优越的海上风电整体解决方案;三一电气首创海上风电安装整体设备,即将于今年十月在江苏东台潮间带风电场试安装;浙江运达的5兆瓦风机则是专门针对我国沿海气候条件的产品……

  龙源电力集团股份有限公司总经理谢长军对本报记者表示,海上风电场的建立是一个比较艰辛的过程,其间需要和海洋局以及军事机构来回协商。而且,即使开发项目得到批复,海上风机的质量也不能得到完全保证。

  “海上风机利用率必须在95%以上,且保证20年使用周期中不换大部件。因为海上风机的维护成本相当昂贵,时间相当漫长。但是在实际运行中,有的风机一年多电机便出现了问题。”谢长军说。

  也有业内人士告诉本报记者,有的海上风机在安装之时就已准备好更换的部件,挂在风机身上,准备随时替换。“这些肯定不是企业想要看到的。”该人士说。

  目前许多企业已经意识到质量的重要性,如金风科技、华锐、明阳等一批企业在注重“大兆瓦”发展之时,也把质量提到了首位。

  近日,金风科技1.5MW直驱永磁机组通过Intertek的ETL认证,表明此产品的设计、工艺和性能完全符合美国及加拿大的国家安全法规标准。此前,金风科技1.5MW机组已通过澳大利亚SinclairKnightMerz公司的安全评估和检测。金风科技控股子公司Vensys在欧洲生产的1.5MW和2.5MW直驱永磁机组也已通过TüVNORD的TüV整机设计认证和型式认证。

  “我们要用发展的眼光看问题,任何事物的发展都不是一帆风顺的。风电产业的发展也不可能不出现问题。”张国宝对本报记者表示,“我们不能因为一些问题的出现而否认整个产业的发展,在解决问题中前行才最重要。”

  风电未来:科学、创新

  在风电产业发展中,政府制定标准法规,引导风电产业发展非常重要。2005的《可再生能源法》为我国风电的起飞铺就了跑道;2009年7月国家发改委颁布的《关于完善风力发电上网电价政策的通知》触动了一个产业的核心内容——价格。有数据显示,截至2009年年底,我国已形成风电国家标准35项,行业标准38项;正在制定的国家标准25项,行业标准55项。

  近日,国家能源局与国家海洋局联合制定并出台了《海上风电开发建设管理暂行办法实施细则》,目的就是在完善海上风电建设管理程序。

  8月,国家能源局新能源司副司长史立山在接受媒体采访时介绍,“原本可独立批准5兆瓦以下风电场的地方政府,从今开始不能再轻易审批风电项目了,风电审批将正式纳入国家统一规划。地方政府在审批项目之前,需要先向国家能源局申请计划。”继风电审批权收紧后,近日,能源行业风电标准化技术委员会最新发布了18项风电技术标准。

  “标准化体系”的日趋完善,对战略性新兴产业而言十分重要。它指引了市场、技术有序的健康发展,特别是对解决风电并网难起到的作用不可小觑。

  与政府管理相比,风电企业的科学发展以及创新显然更加引人注目。

  在风电场建设方面,谢长军对本报记者表示,龙源电力已经积累了一定的经验,“我们首先注重场址的选择,其次,我们注重专业化、集约化的管理。”据谢长军介绍,龙源目前已建立了研究、勘测、培训等等方面的十大服务体系以及技术支撑体系。“这些都是在科学发展下积累并逐渐形成的。”谢长军说。

  在风机制造方面,张国宝对本报记者说:“中国的风电机组研发走的是引进消化吸收再创新之路。”近年来,中国自主研发的大兆瓦机组陆续问世,金风科技研制的2.5MW和3MW机组已在风电场投入试运行;沈阳工业大学研制的3MW机组也已经成功下线。华锐风电的5MW、6MW机组相继在2010年和2011年出产,由此我国开始迈进真正自主研发多兆瓦级风电机组研制的门槛。

  在企业发展模式上,许多企业也进行了创新,比如明阳的资本模式和商业模式。据张传卫介绍,在资本模式方面,明阳的创新之处表现在两方面:一是股权融资,二是技术入股。至于商业模式,明阳为风机提供整体解决方案,包括风资源分析、微观选址、工程技术、运行维护等服务。此外,明阳还提供融资租赁解决方案,以解决客户前期资金短缺,后期还款压力较大的问题。