甘肅風電產業可持續發展存在的問題及對策研究

高微 張鵬林 陳其常 王文科

甘肅風電產業可持續發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，風能資源可開發量在40GW左右，資源擁有量在全國占第5位，具有建設大規模風力發電場的優越條件。風能在甘肅的大規模開發利用，將會有效減少化石能源的利用、減少溫室氣體的排放、保護環境。綜合甘肅省以及我國風電產業的發展現狀，可以看出，一方面甘肅省風電產業發展取得了長足進步，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、風電技術發展的自我創新能力逐步加強等；但另一方面，也暴露出影響風電產業可持續發展的許多問題。

一、甘肅風電發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模開發，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。

按甘肅風電發展預測，預計到2015年和2020年，甘肅風電發電量將分別達到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電的需要，所有風電場升壓站需安裝15%-20%動態無功補償設備，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定，一方面能夠保證風電場和電力系統的安全穩定運行，明確電網企業和風電開發商的責任和義務，適應今后大規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展方向起到引導作用。而目前，我國尚沒有相關的專業技術標準和規程。

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）風電產業管理問題

1.國內風電制造業過熱且水平低

由于國內風電應用市場巨大，許多制造企業紛紛轉向風電產業，有的通過購買國外風電機組的生產許可證或與國外企業合資生產風電機組；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”的風電企業目前很多，發展明顯偏熱、偏快。

2.風電場開發過熱

各大發電公司、投資公司等紛紛出臺了風電開發規劃，并與地方政府簽訂開發風電場的協議，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，因此近期投資大規模風電不一定能產生預期的利潤。

3.我國風電開發目前存在整體差距

我國目前對風電開發戰略的總體研究還很不夠，風電發展技術路線、產業政策和市場機制尚未完善。盡管《可再生能源法》將風電發展提到了戰略高度，并制定了中長期發展規劃，明確了發展目標，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新型的專業人才，也缺乏高素質的管理人才和技術工人。

二、甘肅風電可持續發展的方案

（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。如果有一定規模的常規機組配合運行，利用水、火電機組的調節能力，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傾斜；此外，還應充分整合周邊省區豐富的水、火電資源，實現西北區域范圍內的“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

制約我國風電發展的重要因素是技術研發和設備制造能力弱，實現風電設備國產化是加快我國風電發展的重要基礎。因此，風電建設必須要與促進其技術研發和設備制造國產化相結合，通過風電的規模化建設，為國內風電設備制造提供發展機遇和需求市場，促進國內風電設備制造業的盡快發展，不能簡單地為了擴大風電規模而從國外大規模引進風電設備。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和制造能力。

2.降低風電成本的途徑

（1）采用優質的國產化設備，降低發電機組投資成本

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）規模化開發，降低公共系統費用，降低經營成本

風電成本與規模化有很大關系，規模化開發是降低成本、提高效益的有效途徑。風電場建設形成規模化，所發出的電力越大，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%，屆時風電發電成本將低于常規用電。

（三）加快建立和完善風電產業體系

甘肅省風電產業服務體系尚不完善，風電技術標準、產品認證、系統設計、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，研發工作滯后，風電產業服務體系不完善。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、監測、檢修、甚至包括售后服務等，為今后風電的大規模發展創造條件。

（四）落實促進風電發展的政策

《可再生能源法》規定，可再生能源發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展的公平分攤原則。另外，為了促進風電的發展，《可再生能源法》要求國家有關部門要制定支持風電發展的投資、稅收和信貸優惠政策。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展的宏觀政策，否則風電很難實現持續大規模的發展。

[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服務事業部興隆園事業服務處）