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新能源发电效能探讨-沿海市风能发电工程探讨剖析

2011-09-08 09:55:29中国发电招标网

  1风力发电是调整能源结构的迫切要求

  电力工业是各国国民经济发展中最重要的基础能源产业。受我国国民经济持续快速增长的拉动,我国电力消费始终保持强劲增长态势。2004年,全国全用电量达到21735亿千瓦时,比上一年同期增长14.9%。随着我国经济的迅速发展,对电力的需求也将不断增加。2004年,全国全年发电量达到21870亿千瓦时,比上年增长14.8%,其中水力发电量占总量的14%,火力发电量占82.6%,核能发电量占2.2%,风力发电量占0.1%(见下页图)。

  从数字及上图中我们可以看出,随着发电技术的不断革新,全国发电量有大幅度的增长,但用电量的需求却以更快的比率猛增。我们可以清楚地看到,传统能源的发电量仍在总量中占有很大的比重。我国虽然拥有比较丰富的化石能源资源,但自1993年我国却开始成为石油的净进口国。随着化石能源,如石油、煤、天然气的长期无节制开采,我们所能利用的资源越来越少。常规能源的匮乏势必不能满足人们对电力越来越大的需求,这将严重影响我国经济和社会的可持续发展,因此寻找替代能源迫在眉睫。目前,作为绿色能源的风能,却仅占总发电量的0.1%。要保证我国经济和社会的可持续发展,就必须及时调整能源结构,加大风能的开发利用。

  2我国风力发电现状仍不尽人意

  我国风能资源丰富,储量32亿千瓦,可开发的装机容量约2.53亿千瓦,居世界首位,具有商业化、规模化的发展潜力。目前,我国风力发电装机容量仅占全国电力装机的0.11%,风力发电潜力巨大。近年来,我国大型并网风力发电发展迅速,到2003年底全国累计拥有风电机组1042台,装机容量56.7万千瓦,共有40个风电场,分布在全国14个省。2004年,我国第一个风力发电特许权项目在江苏如东开工。

  位于我国东北部的辽宁省,以富产钢铁、煤等盛名。然而,由于连年来的无计划开采,导致煤炭等资源开始出现亏空,且由过度开采煤炭等化石燃料而带来的环境破坏也越来越严重。

  因此,作为东北老工业基地的辽宁,开发新的无污染能源刻不容缓。辽宁属于内陆省份,只有东部临海、沿海地区常年多风,且风力级别较大。因此,在其东部沿海地区开发风力发电,并将风力所产生的巨大能量利用特殊渠道传送到省内其他城市,可实现绿色环保工艺的工业生产。目前,辽宁一些地区已经开始利用风电,到2003年,全省累计装机台数202台,装机容量达126460千瓦,居全国首位。

  虽然我国风力资源储量如此丰富,但利用率却很低,发展极其不尽如人意。从资源上讲,我国非常有可能把风电总量提高到全国用电量的50%。

  3发展风力发电事业,提升社会经济效益

  风力发电不仅可以有效调整能源结构,保护环境,而且对于社会经济效益的提高也有巨大的推动作用。

  3.1风电原料零成本,生命周期长,效率高,产量大

  风能是一种自然能源,常年均可利用,特别是沿海城市,风量大、风速快。

  如果在风能资源丰富的地区建立风电场,可以大大降低发电成本。例如,在葫芦岛市即将建成的全国最大规模的风力发电场,就是依托这样的自然环境优势来开发建设的。葫芦岛市地处渤海湾东岸,属季风气候区,常年多风且风向稳定,其管辖区内的台子里地域广阔、平缓,风力资源丰富、交通并网条件便利,适宜建设大型风力发电场。

  另外,与其他类型的发电场相比,风电场生产效率较高、技术容易掌握,并且产量大。葫芦岛市的风电场建成后,预计第一期年上网电量约为1.16亿千瓦时,将大大改善葫芦岛市乃至辽宁省的电力资源。项目建成后,风力发电将超过辽宁省其他7个电场的发电量,无疑将成为全国最大规模的风力发电场。

  3.2风电回收期短,投资回报率高

  风能虽然是可再生能源,建立电场的成本也不高,但在工业生产过程中不可避免地要消耗各种形式的能源。

  例如,电机各部件在生产过程中需要的原材料所对应的能量消耗、运输耗能等,这些能源的成本是不可不计的。然而,风电场一旦建成并投入使用,其设备成本及生产成本可以在短时期内快速回收,投资回报率很高。

  葫芦岛市风力发电项目中,运用现代风能利用技术和运作方式,单位电力生产运行成本低,投资回报率在10%左右。预计电场未来平均运行14天,上网电量可补偿制造安装机组设备过程中的直接能耗;运行108天,上网电量可补偿原料发生的综合能耗。该项目一期工程总投资3.921亿元,工程建设期为1年。

  3.3风电站可以解决北方风沙问题,节省防风固沙资金投入目前,由于滥砍滥伐的现象还没能得到杜绝,我国北方的风沙现象还很严重。国家虽然已经投入大量资金用于创建“三北防护林”,但防风固沙的战争仍然没有停止。那么,如果在大风口地区建设风电站,便可形成大规模的风电矩阵,起到减缓风力阻截风沙的作用,可以阻挡100多米高度的风;另外,利用大规模风电场来减缓西北风力,有可能导致东南暖湿空气北移,使北方雨水更加丰沛;还有,建立风电场与防风设施相比,除了防风效果明显外,又有直接的收益,完全可以在短时间内归还贷款。

  4克服风力发电障碍,促进风电发展

  尽管我国开发风电具有得天独厚的条件,但由于风电在发展初期电价较高,在国家现有的政策条件和市场环境下还无法与常规能源发电相竞争。

  因此,目前风力发电公司面临许多困难,如果不能克服这些困难,风力发电将很难进一步发展。这些困难包括风能资源的不确定性及不稳定性、国家对可再生能源的激励机制不健全、风电的价格问题以及如何促进风电机组的国产化从而降低风电成本。

  4.1风能资源不稳定及不确定性

  以葫芦岛市为例,其风能主要集中于春冬两季,可以基本解决北方冬季主要的工业供暖及民用供暖问题。但夏秋两季是主要的工业生产季节,由于这两季风能相对较弱,不能完全满足省内各市的工业生产用电需求。在这个问题上笔者认为有以下解决办法:一方面,夏秋两季虽然风力较弱,却是北方雨水最丰沛的时期,可以采用风电和水电互补的方法来缓解此时北方用电紧张的局面;另一方面,借助化石类能源,利用较少量的传统能源弥补发电量不足。

  4.2激励机制不健全

  虽然近年来国家意识到利用风力发电可以大大缓解当前的能源危机及环境问题。然而,除原电力部关于风力发电上网管理规定外,目前我国还没有出台更具体的降低风电电价政策,尤其缺乏对风电的财政补贴和税收减免政策。

  对此,我们认为可以采取以下几种方式。首先,政府或相关职能部门对风力发电的投资、生产及上网销售等环节的支出给予一定的减免税或补贴,以促进风电与常规能源发电相竞争。

  例如,可采取美国一些州实行的“每千瓦时新能源发电的直接补贴”,美国一些州政府对风电生产者每生产1千瓦时风电就给予0.15美元的经济补贴等方案。其次,进行税收减免的激励政策。

  对应我国目前的国情,为鼓励风力发电产业的发展,国家应该对风电项目实行“各案”审批,先征后返,即每月按17%的税率征税,年底再由财政返还11%,这样实际缴纳的税额与火电比较接近。

  这既可扶持风电产业加速发展,又不会对国家财政产生冲击和损害。最后,国家应该对风电实施绿色电价政策。

  风力发电与火力发电不同,在生产过程中风电不耗水、不燃煤、无排放、社会生态效益好,因此国家应在价格上给予优惠,风电的电价应为国家批准的大型火电机组上网不含增值税电价加上风电的减排、节水、节煤等社会效益的量化值。根据国家颁布的电力法、节能法及大气环境防治法的原则,风力发电是受国家法律保护的,国家承认其按社会生态效益定价,绿色定价符合环境保护的国策和可持续发展战略的要求。

  4.3促进风电机组的国产化,降低风电成本

  目前,我国风电机组的设备主要来自国外进口,成本很高。例如,葫芦岛市风力发电项目是我国与荷兰共同开发的,风电设备主要依靠荷兰进口,价格约为5561元/kW,风电场的综合造价为8600元/kW,比火电高出50%。专家估计,如果风电设备国产化,其价格大约可以降低30%左右,风力发电的上网电价将会降低20%左右,不含税风电电价可以降至0.43元/kWh左右。因此,应采取措施鼓励风电设备国产化,可以减少建设风电场的投资成本。

  5结论

  风能是一种可再生的绿色能源,风电是一种高度清洁的能源技术,符合目前世界呼吁的可持续发展的要求,风力发电项目是国家鼓励发展的资源利用和清洁能源项目。葫芦岛市利用风能发电,既满足了本市及辽宁省内各市的工业生产的电力需求,又有效避免了因发电而造成的环境污染问题,具有广阔的发展前景。

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