陳 琰
(大唐山東清潔能源開發有限公司冠縣項目部,山東 冠縣 266555)
伴隨世界能源的匱乏,科學技術的發展及環保呼聲的日益高漲,人們對發展新能源的認知達到了空前的一致。根據有關報告顯示,到2020年,世界風力發電將占到世界電力總需求的12%,而我國風力發電將占到世界風力發電的14%。可見,風力發展的未來前景十分廣闊。筆者撰寫此文的主要目的是先從宏觀上介紹下我國風力發電的現狀,指出制約我國風力發電的幾個關鍵問題,并談一談我國風力發電今后的一個發展思路。
我國積極發展風力發電既是國內經濟發展的客觀要求,也是落實世界各國溫室氣體減排的一種行動體現。與煤炭、石油、天然氣等污染嚴重、不可再生的傳統能源相比,風力發電是一種清潔、無污染,經濟效益可觀,且取之不盡,用之不竭的可再生綠色能源。另外,與火力發電和水力發電相比較,風力發電還具有裝機容量小、可分散建設和經濟實用的優勢。還有,我國發展風力發電具有得天獨厚的天然優勢,風能資源十分豐富。據有關資料統計顯示,我國10米高度層風能資源總量為3226GW,其中可利用風力資源達1000GW,如果風力資源開發率達到60%,基本上可以解決我國的總體用電需求。我國風能資源主要集中在“三北”地區、東南沿海地區及內陸局部地區。
我國發展風力發電研究起步較晚,但是近些年由于受政府政策的支持,得到了快速發展。但是,與歐美風力發電發達國家相比,比如美國、德國、英國等,還有不小的差距。
我國風力發電存在的主要問題體現在如下五個方面:
第一,風能資源探測數據的準確性。風是一種變動不居的氣候要素,一年365天每天的情況,都有所不同,而且各年份的數據也不一樣,同一地域的風力數據也不大一樣。因此,如果預測某一地域的風能潛力,僅依靠某幾月或某幾年的數據是不可靠的。另外,我國離地10米高的風能資源確實很豐富,但是隨著我國風電機組的高度逐漸提高,如果僅僅依靠離地10米的風力數據,已經難以滿足我國風力發電廠的實際需求。
第二,風電入網問題。我國風力發電廠的建設如火如荼,但是卻有不少風電場被閑置,利用率比較低。全國約有30%多的風電裝機,處于空轉狀態。為此,我國風力發電進展比較緩慢。究其原因,主要是風電入網難。其實,按照國家政策風電企業都可以并網,但是很多企業并愿意并網,主要是因為風電的不穩定性、時強時弱、可能會對電網造成一定的沖擊,如果要解決這一問題,必須借助調峰電源進線調峰,但是這樣一來風電成本迅速提高,嚴重打擊了風電企業入網的積極性。
第三,風力發電設備缺乏自主知識產權。我國風力發電雖然起步較晚,但是發展迅猛,市場需求量旺盛。另外,我國風力發電設備因受技術限制,致使很多企業為了優先搶占市場份額,急不可耐的到國外購買風力發電技術,在沒有完全消化吸收的條件下,就進行大批量的生產和安裝,致使生產的風機質量參差不齊,出了問題再花高價到國外聘請專家解決,這樣反復無疑造成資源的巨大浪費,嚴重阻礙了我國風力發電的發展。這與我國風力發電缺乏整體規劃、無序開發有很大的關系。
第四,風力發電存在體制障礙。我國風力發電雖得到了一些政策上的支持,但是風電的長遠發展還是受制于體制的束縛。在我國,風力發電的戰略地位尚未確立起來,缺乏較為明確的目標和清晰的戰略定位。另外,由于缺少風力發電的激勵機制,使得很多企業對風力發電投資熱情不高,這嚴重制約了風力發電設備的產業化發展。還有,政府在風力發電方面的采購規定,無形中加大了風電產業的開發難度,進而在一定程度上阻礙了風電產業的發展。
第五,風力發電機組的安全性能存有隱患。風力發電系統一個非常重要的組成部分是風力發電機組,其運行的效率和安全性關系到風力發電系統的性能發揮。在我國不少地區由于風力發電技術的限制,經常發生一些風力發電機組的事故,嚴重威脅到風力發電系統的安全運營,不利于風力發電企業的發展,及我國風力發電產業的可持續發展。為此,我國必須盡快解決風力發電技術,為風力發電系統的正常運行提供安全保障。
針對以上所述問題,我國風力發電企業,可以遵循如下思路:
(一)根據風力資源的豐富程度,設立風力發電廠,并積極搜集離地10米以外的風力數據情況。我國是一個風力資源十分豐富的國家,但是在地域上的分布不大均衡。風力資源豐富的地區主要集中在“三北”地區、東南沿海地區和內陸局部地區,在這些地區可以設立大型風電場,但是要控制過量的風電企業的嚴重扎堆,避免電能過剩和窩電現象的出現。另外,我國不光要搜集離地10米外的風力探測數據,而且要向幾十米到百米的上空進行探測,以滿足我國風力發電設備的生產要求及全國總體用電需求。
(二)風力發電開發要遵循“四個原則”,即安全性、鼓勵性、經濟性和協調性原則。安全性原則是指風力發電裝置要滿足電力系統的負荷需求,能夠確保整個電力系統的安全運行。鼓勵性原則是指政府為促進風力發電的開發,而為風力發電企業提供的政策支持和服務。經濟性原則是指以風力發電總量為指導,通過研究風力發電的技術經濟性,推動風力發電機構比重的不斷優化。協調性原則是指風力發電與傳統能源發電之間應相互協調,風力發電與電網建設之間的關系應協調。
(三)積極發展國產化風力發電技術。在發展風電技術方面,首要解決的是國產化問題。從長遠上來看,我國要想低成本的發展風電,必須加快解決風力發電的核心技術問題,擺脫對國外技術的依賴,加快研發具有自主知識產權的風力發電設備。
首先,要引進和吸收國外先進的風力發電設備,在弄懂弄通的基礎上研發出符合我國風力發電廠的特色裝備。其次,通過收購國外風電設備制造企業,獲得先進的風電設備制造技術。再次,可以通過技術入股或出資購買的形式,學習歐美國家先進的風力發電技術。最后,我國風電企業要加快關鍵技術的研發,實現風力發電產品的系列化和標準化,進一步提高風力發電設備的制造質量,盡可能降低設備維修成本。
(四)不斷完善政府在風力發電方面的制度規范。首先,政府要加大風力發電領域的投資,鼓勵更多的風力發電企業進行研發,推動我國風力發電設備的國產化和產業化發展。其次,政府要出臺針對風力發電企業的激勵機制,對于參與風力發電研發的企業給予一定的財政補貼,并在稅收貸款方面作進一步的優惠。再次,政府在風力發電采購方面要放松管制,允許更多的符合條件的風電企業進入,以更好的促進風力發電的發展,促進風力發電市場的有序競爭。最好,政府要加大對風電市場的監管,培育市場競爭主體,并鼓勵多元化投資,促進風電市場的有序競爭和發展。
(五)進一步提升風電發電機組的運行性能。風力發電機組是風力發電系統的核心部件,其運行安全性直接關系到整個系統的安全。因此,風力發電企業必須加快對該關鍵技術的研發進度。另外,在風電機組運行過程中,一旦發現運行異常或存有技術不足問題,則應對其進行及時檢修和解決,從而確保風力發電機組的運行效率。還有,要對風力發電機組的結構做進一步的優化,以進一步的降低風力發電機組的安裝成本,實現風力發電企業的長遠發展。