江蘇省風電發展的能源效應評價

[摘 要] 江蘇作為能源消費大省，常規能源資源缺乏，因此已經開始了加速發展風電的進程。文章從能源結構效應、能源替代效應和能源安全效應三個方面對江蘇風電發展的能源效應進行了評價。表明:大力發展風電對江蘇具有重要意義，可以優化能源結構，使電源多樣化、優質化;可以調整能源的空間結構，促進沿海開放;可以有效緩解電力緊缺，保障能源安全。

[關鍵詞] 江蘇 風電發展 能源效應

風能資源是清潔的可再生能源，風力發電則是新能源中技術最成熟、最具規模開發條件和商業化發展前景的發電方式之一。世界上很多國家，尤其是發達國家，已充分認識到風電在調整能源結構、緩解環境污染等方面的重要性，對風電的開發給予了高度重視。

江蘇是一個能源資源小省和消費大省，能源問題一直是制約江蘇經濟、社會、生態和諧發展的瓶頸，因為由于能源不足所引起的國民經濟損失約為能源價值本身的20~60倍。但是江蘇省風能資源很豐富，除淮河以北、沭陽以西的廣大地區外，江蘇廣大地區均屬于風能可利用區、風能較豐富區或風能豐富區。特別是蘇東沿海海岸、灘涂和島嶼，風能資源非常豐富。這種風能資源對于經濟發達而常規能源缺乏的江蘇而言，無疑是一種極其寶貴的資源。江蘇目前在建和已建的風電場主要有啟東風電場、如東風電場、東臺風電場、大豐風電場、陳家港風電場、濱海風電場、射陽風電場、灌云風電場、高公島風電場、贛榆風電場等，2007年其總裝機容量大約是293750千瓦。在江蘇大力發展風電不僅具有很好的經濟效應和生態效應，單從能源自身發展本身來看，也具有非同尋常的意義。

一、優化能源基礎結構

從世界能源大發展趨勢來看，今后能源技術的研究開發將是多種多樣的，以形成多種能源互補、初級能源與二次能源共用、新能源加速發展的新格局，預計21世紀將是“復合能源時代”。國外的實踐也證明，靠少數能源產品支撐經濟發展是十分脆弱的，世界各國盡管資源狀況不同，但都在采取“多元化”的能源政策。

另一方面根據3E(Energy、Economy、Environment)綜合平衡發展的觀點要求我們綜合考慮經濟成本、能源成本和環境成本之間的相互關系和最優平衡問題，應該以綜合發展的3E成本最小為優化目標。但在江蘇的一次能源生產結構中，在2000年～2005年間，原煤的生產量占88%左右，而原油則維持在11%左右;在能源消費結構中，煤炭的消費也占有絕對優勢，雖然比例有所下降，但在2007年仍占到近70%，并且發電能源95%以上也是煤炭。顯然這種過分依賴煤炭的能源結構屬于典型的經濟成本最大化的能源結構。煤炭占主導地位的局面在今后相當長的一段時間內不會有太大的改變，這是由江蘇的資源稟賦條件所決定的。這種“以煤為主”的能源結構不僅遠遠偏離當前世界能源消費以油氣等優質資源為主的基本趨勢和特征，而且因其發展成本太高，此外以煤為基礎實現能源優質化的代價也太大，所以它不僅與3E綜合平衡發展的能源結構相悖，而且對江蘇能源供需平衡、能源運輸以及環境保護都產生了巨大的壓力。

要改變江蘇這種火電單一結構和一次性能源貧乏的局面 ，應該充分發揮江蘇的風力資源優勢。江蘇目前已經成為我國風電發展的戰略重點地區之一，根據國家風電中長期發展規劃， 江蘇省規劃的風力發電裝機容量，2010年為150萬千瓦，2020年為1000萬千瓦(其中陸上300萬千瓦，近海700萬千瓦)，遠期為2200萬千瓦。按風電機組全年可利用時數2300小時計算(這是目前我國風電場平均利用時數)，到2010年風電在電力結構中的比重約為1%，到2020年則增長到3.2%。而江蘇風能資源十分豐富，平均年有效風能時數約為5000小時。根據顧衛東的“風電非并網理論”，風電場的容量系數最大可以提高到0.45～0.65以上，按風電場容量系數0.65來計算，則機組利用的小時數可以達到5694小時，這會導致風電在電力結構中的比重還將進一步提高(表1)。可見在江蘇一次能源資源匱乏的情況下，大力發展風電，可以促使電源建設向多元化、優質化方向發展，也是使能源消費從數量增長走向質量效益增長的必由之路，因而是能源戰略的核心。

資料來源:王玉萍. 江蘇省風電發展的容量分析及對策研究[D]:南京:南京師范大學 2008年

二、調整能源空間結構

江蘇省電力工業發展一方面充分利用省內有限資源，另一方面避資源之短，揚水陸交通之利，在空間分布上相對集中于沿江地區、徐州資源產地、蘇南負荷中心區等三大地區，形成向右傾倒的“小”字型結構。這種不合理的空間格局造成江蘇省電力工業極易受到煤源緊缺和運力不足的影響;加劇了江蘇新一輪的電力緊缺;同時造成了沿江嚴重的環境污染，使得江蘇成為全國唯一的既有酸雨控制區、又有二氧化硫污染控制區的省份。所以面對日益增長的經濟社會發展對電力的需求，江蘇省在進一步優化能源結構、加強能源建設的同時，應當因地制宜，以電力工業的空間結構優化為先導，構建以向右傾倒的“OZ”字型為主體骨架的電力工業空間新格局。 一方面沿江地區一直是江蘇省電力集中生產區，已形成一定的規模和優勢，在今后的發展建設中，應著重考慮能源與環境之間的協調發展，針對沿江地區環境容量的日益狹小，積極做好電力生產的結構升級;對于沿海地區，江蘇應立足于國內國外兩種資源、兩個市場，充分利用多種能源資源供給方式與空間利用模式的最優組合，結合能源結構優化加強沿海電力工業建設，把沿海地區的大型能源建設項目與提升港口運營能力和開發港口工業區結合起來，彰顯“吸管”效應，促成沿海能源軸線的隆起，既大力發展連云港的田灣核電，又積極有效地從海上引進清潔高效的油氣資源，在沿海建立遠洋石油和LNG的集散地，更要充分利用沿海豐富的風能資源優勢，以南通的啟東、如東、鹽城的大豐、射陽、濱海，連云港的連云區、贛榆等地的風電場建設為重點，構建沿海風能產業帶，把沿海建設成為江蘇的第二個能源高地，調整江蘇的能源空間結構。

三、積極促進能源替代

從1860年到2060年間世界能源替代的情況和趨勢如下:前100年的世界能源利用中，核能、水能和可再生能源比重極低，能源替代主要出現在不可再生能源中，20世紀前葉，煤炭首先完成了對傳統生物能的替代，而煤炭在1920年以后比重就逐漸降低，在1960年被石油和天然氣所取代;后100年的能源替代將會出現在可再生能源與不可再生能源之間，表現為核能、水能和可再生能源的比重逐漸升高和不可再生能源比重的逐漸降低。到21世紀60年代，可再生能源將完成對石油和天然氣的替代，成為世界的主要能源[4]。其中風電在2006年歐盟新增電力裝機中增長量就已經超過核電、水電和煤電，僅次于天然氣電，占全部新增發電裝機容量的30%。風電在歐洲開始成為主要的替代能源。

而在我國由于資源稟賦、能源政策、經濟體制等諸多因素，在能源生產結構、消費結構中，煤炭一直占有絕對優勢地位，石油、天然氣和水電雖然有不同程度的發展，但遠遠低于煤炭的比重，至于核能和可再生能源的比重更是微乎其微。但隨著西部水力資源的大規模開發，到2020年可能會出現水能和石油的替代，但煤炭的替代并沒有發生。中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會與綠色和平、歐洲風能協會公布的一份中國風電發展報告指出，如果充分開發，中國有能力在2020年實現4000萬千瓦的風電裝機容量，風電將超過核電成為中國第三大主力發電電源。報告預測2050年前后，中國風電裝機容量可以達到甚至超過4億千瓦，相當于2004年全國的電力裝機容量，那時風電將成為第二大主力發電電源。

在我國風電快速發展的宏觀背景下，作為我國風電發展的重點地區之一，江蘇風電必將進入快速發展時期。全省規劃的風力發電裝機容量，2010年為150萬千瓦，風電預計在電源中的比例約為1%～2%，2020年為1000萬千瓦(其中陸上300萬千瓦，近海700萬千瓦)，預計風電在電源結構中的比例約為3%～7%。而遠期的風電裝機容量將達到2200萬千瓦，隨著風電成本的大幅度下降(表2)，風電在電力結構中的比重還會繼續上升。風電將成為化石資源最有前途的替代能源和補充能源，也必將成為江蘇乃至中國的重要能源。

資料來源:姚興佳，張煒華. 風力發電及其節能效應，中國能源，1996第6期

四、有效保障能源安全

能源安全就是實現一個國家或地區國民經濟持續發展和社會進步所必需的長期能源保障，一方面能源總量要滿足國家人均和單位國民經濟生產總值所耗能源的最低需求，另一方面所需各種能源都應分別滿足國民經濟和社會發展的需求，否則應增加所需能源總量或尋求可替代能源，以滿足能源總量和能源結構的要求。而實施可持續能源發展戰略就是要建立可靠、安全、穩定的能源保障體系。

對江蘇而言，能源安全主要體現為能源的短缺，尤其是優質能源的短缺。江蘇省一次能源95%以上是煤炭，全省探明煤炭儲量42.4億噸，僅為全國的0.54%;石油探明地質儲量只占全國總探明儲量的0.2%，且資源分布面分散，油氣勘探與開發的難度較大;此外，江蘇可開發的水能資源僅占全國水電可開發量的0.034%，地下熱水占全國的1.1%，且多屬于中低溫熱水。同時，全省能源消費總量增長率卻在逐年提高。“十五”頭兩年，全省能源消費總量增長率分別為3.1%、和8.2%。2003年全省能源消費總量首次突破1億噸標準煤，增長率達到15.1%。2004、2005年全省能源消費總量增長率均超過23%。五年間，全省能源消費總量年均增長14.4%，且年增長率逐年提高。這就導致了江蘇能源自給率屢創新低且持續下降(表3)，其中原煤自給率有28.2%降至17.8%，原油自給率有11.3%降至7.3%。

資料來源:中國統計信息網:江蘇能源消費與工業經濟發展關系研究http://www.stats.gov.cn/tjfx/dfxx/t20070816_402426725.htm

能源消費量與生產量之間的巨大落差，決定了江蘇必須從省外大量調進能源，以滿足國民經濟和居民生活的需求。“十五”期間，全省從省外凈調入能源量(含進口量)由2000年的6466.09萬噸標準煤增至2005年的14291.42萬噸標準煤，凈調入率由75.1%升至84.6%。能源對外部的高度依賴，將直接影響到江蘇能源的安全。另一方面，過分集中的能量轉換模式、遠距離大容量的能源傳輸模式也存在能源供應方面的安全隱患。因此，尋求可持續的、清潔的替代能源就成為江蘇面臨的緊迫任務，而發展本省的、資源量有比較豐富的風能資源就成為保障江蘇能源安全的重要戰略選擇。

因此參考世界發達國家的經驗，江蘇作為風能資源大省，完全可能以發展風電的模式來解決江蘇燃煤之急的電力短缺，而且風電提供的都是清潔的優質能源。如前所述，在江蘇大力發展風電，目前每年已經能提供1.77億度清潔電力。按現有的平均風電場容量系數計算，預計到2010年至少能為江蘇提供34.5億千瓦時的清潔電能，2020年將達到230億千瓦時，如果借助非并網風電技術，充分開發豐富的風能資源，風能利用效率將提高2倍以上，那么遠期至少可以每年為江蘇提供500億千瓦時的清潔電能，這大約相當于2007年江蘇全年發電量的18%。因而可以有效地緩解江蘇能源短缺的局面，提高江蘇能源自給的比例。

風力發電的積極、主動的方式，不僅可以增加可再生能源產量，而且為大規模節約化石資源開辟了全新的途徑。例如安裝10萬千瓦風電裝機，按年上網量兩億千瓦時，每千瓦時平均耗煤330克計算，每年可以節煤6.6萬噸。按照該比例計算，江蘇電網能夠承載的風電裝機容量可達560萬千瓦，可發電量約為127.5億千瓦時，僅此一項每年至少可以節煤420萬噸。如果能充分開發江蘇的風力資源，進一步改善江蘇的電網條件，江蘇沿海灘涂可承載達2200萬千瓦的風電裝機容量，以我國風電場平均風電場容量系數0.26計算，則可以提供546億千瓦時的發電量，此時可以節煤1800萬噸，約為2000年全省原煤產量的72.6%。如果按照非并網理論，將江蘇的風電場平均容量系數提高到0.65，則每年能提供1366.56億千瓦時的發電量，此時可以節約煤炭約4500萬噸，接近于2007年全省原煤產量的2倍。大量化石能源的節約不僅對保障江蘇能源安全具有重大意義，而且對于江蘇環境的改善也具有舉足輕重的作用。

參考文獻:

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[9]中國煤炭資源網[EB/OL]http://www.sxcoal.com/2006/11/26/49697/Article.html