位于甘肃省玉门市的龙源电力玉门风电场。
向西,向西,一路向西。
出兰州,奔酒泉,千里河西走廊,越走越开阔,越走越壮观。
河西走廊西端,茫茫戈壁,数千座白色的风力发电机高高矗立,巨大的风机叶片在盛夏的清风中优雅地转动着。
远看,风机都细细高高,好像大漠美女舒展腰身,使粗砺的戈壁平添几分妩媚。近看,风机都是庞然大物,叶片长四五十米,塔筒高六七十米、直径四五米,犹如壮实的西北汉子堂堂正正,雄浑大漠更显厚重。
正是这妩媚与厚重,造就戈壁大漠中的“白色森林”——甘肃正加紧建设全国第一个千万千瓦级风力发电基地。
正是这妩媚与厚重,描画神州新景观,内蒙草原,东北大地,东南沿海,云贵高原,都有风车转,中国已是世界第一风力发电大国。
我家住在黄土高坡,大风从坡上刮过
戈壁风害变风利,中国唱响大风歌
甘肃多风,但过去风带给人的往往是烦恼。
在河西走廊,一直流传着“地上不长草,风吹石头跑”,“一年一场风,从春刮到冬”的民谚。瓜州被称为“世界风库”,玉门则被称作“世界风口”,当地人戏称:“我们这里就两个清洁工,一个东风,一个西风”。冬春季节常常狂风大作。戈壁大漠中的胡杨,叶子迎着风沙的一面都是黄色的。
然而,换个角度看,风却是宝贵的资源。
甘肃是风能资源大省,风能主要分布在河西走廊地区。据测算,其理论储量约2亿千瓦,位居全国第五。走廊西端的酒泉地区是季风的源头。据气象部门最新评估,酒泉地区年平均有效风功率在每平方米150瓦以上、有效风速时数在6000多小时,风机年满负荷发电小时数可达2300小时。
角度的转换在于机遇。风的机遇就是国家发展可再生能源的需要。
在能源短缺、环境污染、气候变暖等诸多挑战的压力下,全世界都把目光投向可再生能源和节能减排。作为负责任的大国,中国已经向世界庄严承诺,到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。风电就成为我国新能源发展的一个重点。
甘肃抓住了这个机遇。2006年甘肃提出“建设河西风电走廊,打造西部陆上三峡”。去年,甘肃风电建成装机容量已从“十一五”初期的11万千瓦增长到550万千瓦,位居全国第二。到今年6月底,风电并网运行容量达到420万千瓦,占全省发电装机容量的17.1%。
甘肃风电快速发展,有天时也有地利。
发展风电要有地,甘肃恰恰有地——戈壁荒滩。沉睡千万年的戈壁,许多地方连地名都没有,当地人说,这里是连兔子都不拉屎的地方。在这里建设风电基地,不仅不用拆迁,无需占用耕地,而且戈壁地势平坦、地面硬化程度高,载重卡车可以直接行驶,连路都不用修。据统计,在甘肃,风能资源可开发利用土地面积多达4.7万平方公里。
甘肃更有人和,就是对发展风电的共识。甘肃省委书记陆浩说,中国需要风电,西部需要风电,甘肃更需要风电!甘肃作为西部省份,经济落后与生态脆弱并存,而发展风电正好利用了甘肃的优势,既能促进经济发展又能改善生态。全省上下把发展风电作为西部大开发、转变发展方式的一个重要突破口。
风电发展确实给甘肃经济社会带来很大变化。
“风车一响,黄金万两”,在瓜州,县委书记李丽这样形容风电对当地经济社会发展的带动作用。大批风电企业来到瓜州建设风场,直接带动了当地制造业、服务业的发展,扩大了就业,改善了民生。5年来全县主要经济指标年均增速都在20%以上。大规模的风电建设也促进了观念的转变,“不改不行,不变不行”,人们正从封闭保守转向开放创新。
风电发展推动了甘肃产业结构调整。酒泉形成了全国最大的风机装备产业园区。去年,甘肃全省风电装备产业完成工业增加值88亿多元,占全省装备制造业增加值的78%。发展风电也给甘肃带来土地资源的倍增效应。过去戈壁滩上的地白给也没人要,现在却体现出崭新的价值。甘肃发展风电的“硬道理”,也是中国发展风电的“硬道理”。
中国是全球风资源最丰富的国家,开发风电潜力巨大。初步统计,全国离地50米高3级以上风能资源潜在开发量为25.8亿千瓦,是目前我国总发电装机量的近3倍。
中国作为发展中大国,能源短缺是长期国情,缺油少气是我国能源资源无法回避的问题。而过度依赖煤炭导致的环境问题又是我们头上的“悬剑”。加快发展可再生能源就成为我国经济社会可持续发展的一个关键。
内蒙古、甘肃、新疆、东北、河北、东南沿海等八大风电基地建设先后展开。“十一五”期间,我国风电吊装规模连续5年翻番增长,从2005年底的120万千瓦,增长到2010年底的4230万千瓦,先后超越欧洲传统风电强国丹麦、德国,超越世界风电“老大”美国,成为世界第一风电大国。去年,我国风力发电501亿千瓦时,比上年增长74%。与此同时,我国风电装备制造业也从无到有、由弱变强,2004年我国风机国产化率仅为10%,2010年底已升至90%以上。
全国政协常委、经济委员会副主任张国宝,原任国家发改委副主任、国家能源局局长,他说:“在风、光、生物质等传统火电、水电以外的能源中,风能无疑是目前最被看好的可再生能源。风本身无成本,而且取之不尽用之不竭。特别是在日本核电危机以后,大家对风电建设更加重视。大力发展风电是中国的必然选择,要可持续发展,要保护环境,要充分利用资源,就要发展风电。”
这几年风电的迅猛发展,不仅缓解了我国的能源紧张局面,而且推动了节能减排。2010年,我国风力发电量达501亿千瓦时,这相当于节约了1750万吨标煤,减少二氧化碳排放4650万吨。
“大风起兮云飞扬”,神州大地正在唱响新时代的大风歌。
东风呀吹得那个风车转哪
科学发展,探索风电发展新路
在距玉门市11公里处的三十里井子,戈壁上立着4台300千瓦的风机。与旁边高大的兆瓦级风机相比,它们显得有些弱小,然而这“四小天鹅”却是甘肃风电的“先驱”。
1997年6月,国电龙源电力公司从丹麦引进4台300千瓦风机,在河西走廊开始了风力发电实验。龙源电力总经理谢长军说:“河西走廊风能资源丰富,又可利用戈壁土地,紧邻交通运输线,整体投资成本低,是建设大规模风电基地的理想地点。”率先起步的龙源电力如今是甘肃装机最大的风电企业,也是亚洲第一、世界第二的风电企业。
甘肃风电在探索中前进。甘肃省委书记陆浩在接受记者采访中一再强调的,就是科学态度、科学发展。作为我国首个开工建设的千万千瓦级风电基地,甘肃酒泉风电基地以科学的态度,推进风电建设,探索了一条科学发展之路。
风场建设规模化。
在酒泉方圆1100平方公里的戈壁滩上,集中布局了32个大型风电场,总装机规模高达500多万千瓦,平均每20平方公里就有1个10万千瓦风电场。项目集约化程度高,不仅为风电场规划布局提供了有利条件,也大大提高了风电规划区的土地开发、电网架设、配套设施等方面的集约化利用程度。
规模化发展带来了风电建设成本的下降,增强了风电的竞争力。千万千瓦级的规模,使得甘肃风电项目在设备招标环节就具备了很强的竞争优势,设备成本直线下降。初期,每千瓦设备的造价是近万元,而目前已经下降到4000元以内。建设成本越降低,风电场盈利的可能性就越大。国电龙源电力甘肃公司总经理李青介绍,按照甘肃目前的风电标杆电价,龙源在甘肃的5个风电场都能实现盈利,集团在甘肃投入就更有信心。
风机与风电配套。
风电离不开风机。甘肃省2008年启动酒泉新能源产业园建设,在短短3年时间就吸引来华锐、金风、东气等国内风机制造业的龙头企业,目前已有35家风电装备制造企业签订入园协议,总投资上百亿元,已形成年产风机3000台的生产能力。
在中材科技(酒泉)风电叶片有限公司的生产车间,工人们正在紧张加工五六十米长的叶片。综合部经理茹思平告诉记者,过去从北京运一只叶片到酒泉风场,运输费需要2.2万元,现在从园区运到风场,仅需6000元。如今中材科技在酒泉已建成4万平方米、拥有10条生产线、全球最大的叶片生产车间,去年生产风机叶片3000只。这么大的产量仅运输成本一项,节约的资金就相当可观。
发电与送电同步。
大规模发电就要输电。甘肃风电场建设和电网输出工程建设同步,保证了风电送得出去。
甘肃电力公司总经理黄强告诉记者,在风电电源建设大步前进的同时,电网建设也在甘肃如火如荼地展开,在包括国内首条750千伏输电工程在内的甘肃风电输出工程上,国家电网3年的总投资达到93.1亿元,基本保持了电源建设和电网建设的同步。
建设大基地、与装备制造业特别是与电网建设同步并举,这些甘肃风电发展经验,也正是目前我国风电发展的主流路径。
张国宝告诉记者,为促进风电发展,国家提出了风电发展的三大政策,即建设大基地,用规模效应摊薄风电发电成本;引入市场竞争机制,通过特许权招标机制、标杆电价机制提高风电相关企业的市场竞争能力;坚持推进风机设备国产化,降低设备成本。
谈到风电输送,国家电网总经理刘振亚说:“我们按照‘建设大基地、融入大电网’和由近及远、分期建设的总体思路,制定了大型风电基地输电规划。除充分利用本地消纳能力外,风电基地的风电将在全国统筹消纳,主要消纳方向为华北、华东、华中地区,风电电力流向与我国能源流向一致,呈现‘西电东送’、‘北电南送’的格局。”
随着风电发展,国内风电制造业也异军突起,涌现出华锐、金风等一批龙头企业。风机企业坚持自主创新,不仅打破了国外企业对兆瓦级风机的技术垄断,还瞄准世界风电尖端技术一路追赶。1.5兆瓦、3兆瓦风机先后成功实现规模化生产,5兆瓦风机、6兆瓦风机也已下线;华锐生产的机组装机总量已经达到亚洲第一、世界第二;金风科技开发了永磁直驱技术,开创了齿轮箱之外的又一风电技术路径;国电联合动力针对各类风资源,研发了大容量、低风速、高海拔、防风沙、潮间带、直驱永磁和海基风机等多系列风机产品……国内风电装备的技术、质量与国际先进水平的差距在不断缩小。
“好风凭借力,送我上青云。”科学发展的东风推动我国风电建设日新月异。
把酒祝东风,且共从容
统筹协调,可再生的风电要可持续发展
所有新生事物的发展都不会一帆风顺,风电的发展同样也遇到了一些问题。
今年上半年,甘肃风电基地发生了多起风机脱网事故,给电网平稳运行带来风险。
随着并网容量的迅速增长,风电场最不希望看到的限电弃风现象时有发生。据甘肃电力公司统计,1—6月,甘肃风电累计受限电量达到35098万千瓦时,占风电总发电量的10%。
问题无须回避,也不能因为遇到问题就停下发展的脚步,发展中的问题要在发展中解决。
可再生的风电要实现可持续发展,须迈过“三道坎儿”,即:电量如何更好消纳、风电如何更加稳定、在发展模式上如何进一步创新。解决这些问题,关键是要坚持科学发展,统筹兼顾,协调好各方关系、平衡好各方利益。
我国的风力资源特别是西部风力资源和其他能源资源一样,存在先天的布局缺陷,即资源富裕区和负荷中心区分离。往往是资源丰富地区经济欠发达,用电负荷小,而用电负荷中心区又恰恰缺乏资源。
以甘肃为例,目前全省的发电装机2512万千瓦,风电上网装机已经达到420万千瓦,占16.72%,按照规划,到2020年风电装机将达到3000万千瓦,也就是说到那时,风电的装机量将超过目前的总装机量。如此巨量的风电,谁来用?
同样的问题在内蒙古、新疆等西部风电基地也存在,对于这些千万千瓦级的风电基地,为电找出路就成为首要问题。
甘肃省发改委的同志认为,消纳风电必须坚持就地消纳和电力外送并举的原则,任何单一的方式都是不可取的。
而对于甘肃这类大风电基地的电力外送,刘振亚有个生动比喻,叫“万吨巨轮”必须有“深水港口”。他解释说:“国家规划的八大千万千瓦级风电基地,开发规模占全国的80%以上,输送距离多在1000至3000公里以上,不论是输送规模、还是输送距离,在世界上都是绝无仅有的,电网安全面临的压力在世界上也是绝无仅有的。要大规模、远距离输送,就要通过交流和直流两种特高压线路来解决,通过直流可以大规模输送,通过交流可以把风电纳入大电网进行消纳。两者之间就如同万吨巨轮与深水港口的关系,轮船吨位越大,对港口规模和水深要求越高。因此风电外送,要坚持‘强交强直、先交后直’的原则,加快建设坚强的特高压交流骨干网架。”
风电虽然是目前技术最为成熟的新能源,但是作为新能源,风电与火电甚至核电等传统能源比,在技术上仍然需要进一步提高。
我们在采访中,听到最多的一个专业名词就是“低电压穿越”。实践证明,如果风机的低电压穿越能力不提高,风电发展规模越大,潜在的危险也越大。
原来,风电不仅自身具有间歇的特点,而且对电网的要求“苛刻”,当电网的电压稍有波动,风电机组就可能出现脱网。
嘉峪关电力公司副总经理崔永建形象地告诉记者:“电网的电压波动是无法避免的,因为在上百甚至上千公里的线路上,一个雷击甚至一起交通事故都可能击坏或剐断电线,造成电压瞬间变化。当电压下降的时候,电网就需要在网的电源能够共同坚持一下,这就是低电压穿越能力,好给电网一个重新布局的时间。而这一时间短到只需要一眨眼,就是650毫秒。”
我们在采访中了解到,类似“低电压穿越”这些技术瑕疵已经引起重视,国家要求全面提高风机的低电压穿越能力。随着风电技术的日益成熟,风电稳定性将有效提高。
风电的调峰问题,实现风光(风和太阳能)互补问题、风电的基地化发展与因地制宜地分布式发展互补,电价、税收等问题也越来越受到重视。
针对风电发展中存在的问题,甘肃省已提出:加快电网建设,解决西北风电集中外送问题;加强预测预报和电网调度,保证风电机组和电网安全;提高风电机组技术水平,强制提高低电压穿越能力;发展先进高载能产业,鼓励风电就地消纳;落实和完善电价、税收政策,进一步增强企业和地方发展风电的积极性。同时,甘肃也希望继续得到国家更有力的支持。
潮平两岸阔,风正一帆悬。风电发展成就巨大,但是,去年风力发电量才只占全部发电量的1.2%,风电发展前景广阔,风电发展也机遇难得。贯彻落实科学发展观,统筹协调,破解难题,甘肃的风电、全国的风电一定会更好更快地发展,给经济社会的持续发展提供强大动力。