从风电行业看我国新能源产业的问题与前景
时间：2021-02-16 20:03:50 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
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贾晋京,北京集成创新经济咨询中心研究员。关注能源战略、系统工程、高新技术产业化及相关的金融配置方式。
摘要:风电行业在中国新能源行业中获得较光伏、核电更多的社会投资额,但其发展前景仍受到一些技术和经济瓶颈制约。用于解决风功率不稳定问题的风光储输技术尚不成熟,而风电自身的成本也难以同火电竞争。依靠大规模财政补贴难以长期支持风电行业的发展。智能电网的成熟成为风电行业根本突破发展瓶颈的前提,而类似的问题及对作为基础设施的智能电网的需求同样存在于大多数其他种类的新能源产业。
关键词:新能源 风能 风电 智能电网
中图分类号:F426
目前,在新能源领域,光伏、风电和核电占据了大部分份额,号称新能源的“三驾马车”。国家《可再生能源中长期发展规划》提出,2020年将可再生能源占一次能源的总比重发展到15%,其中,重点提到的是水电、生物质能、风电和太阳能。不过,《规划》并没有给太阳能提出很高目标,到2020年的规划光伏发电量只有180万千瓦。这主要是因为太阳能的能量分布十分分散,且制造太阳能设备需要比较高的能耗和碳排量。因此,风电实际上在“三驾马车”中获得了最大的政策扶持力度,有着较大的投资规模。
国家能源局《中国能源发展报告2010》数据显示,到2009年底,全国(不含港、澳、台)共建425个风电场,累计风电装机建设容量达2268万千瓦。2009年,全国当年新增风电装机容量超过1000万千瓦,在建规模超过1000万千瓦。2009年风电上网电量255亿千瓦时,比上年增长73%。
无论就技术还是政策面来说,风电在新能源产业中都可以说最具代表性。剖析风电行业发展现状与面临的问题,有助于全面展望我国新能源行业的发展环境与前景。
而在风电行业中,河北张北县坝上地区千万千瓦级风电基地较早获得国家批准,并在技术上列为风光储输项目实验基地,可以作为较好的分析案例。
一、张北风电案例
张北,就是“张家口以北”之意,位于河北省的西北角。张北县的南段县界,几乎就是沿着长城的走向而画——这也暗示着它的地理、历史与经济状况。
由于地处内蒙古高原的南缘,一道阴山之隔便使长城内外截然有别:长城以南还是河北平原与阴山山脉过渡地带,俗称“坝下”,是农耕地区;张北所处的长城之外,海拔迅速从长城内的500多米上升到1300米以上,俗称“坝上”,属半干旱农牧交错区。
历史上这里是农耕文明与游牧文明的分界线,自战国时代起历代长城都从这里经过,为兵家所必争,但财富却难以形成积累。
过去的张北经济,只能依靠坝上特色的农牧业特产:莜麦、马铃薯、口蘑、羔羊皮以及口马。不过,如今张北却在历史上第一次位于经济发展的潮头:13个风电场数以百计的风电机组使张北成了我国新能源产业的符号之一,张北的财政收入结构由此发生了根本性的变化,街市面貌焕然一新。
风电能够使张北摘除“贫困县”的帽子吗?风电的发展将带动多长相关产业链?在全国更大范围的推广价值如何?这些都是值得深入探究的问题。
张北的风干冷而凌厉,华北平原和内蒙古高原之间突兀隆起的地形使东亚大陆性季风在这里抬升加速,形成强劲的气流。张北县南部的“坝头”区域附近,一年里超过300天风力都在4级以上,有30天风力大于7级,这在过去是曾经是张北最“恼人”的地方之一,现在,却成为张北的优势。沿“坝头”走向而呈线型排列的一串风电场,正在给张北创造着前所未有的财富。
根据国家能源局制定的风能资源划分标准,离地面10米高度处年平均风能密度大于150瓦/平方米的区域为技术可开发区域。张北位于年有效风能密度150～200瓦的风能资源较丰富区域,县域内风能资源储量约500万千瓦以上,其中优质风能资源约350万千瓦。由于风向稳定且没有破坏性天气,在国家六大千万千瓦级风电基地之一的河北省地区千万千瓦级风电基地中规划中,张北处在中心地位。
到2009年底,张北已有单晶河、满井、油篓沟等8个风电场实现总装机634台、建成风电场总规模71.935万千瓦。如果算上在建的风电项目,则有分属10多家风电开发企业的总计13个风电场、近200万千瓦装机容量蓄势待发。张北县域4185平方公里的土地中,1528平方公里已被列为风电开发区。能够用于风电场的建设最佳位置,全都“地有其主”了,剩下的都是一些村庄密集或者电网跟不上的地区。
除了风能开发之外,张北还在大力拓展风电产业链。风机制造业和“风电观光旅游”是产业链拓展的重点方向。
张北县政府近期文件中对风电产业的描述是:“全县已形成风电开发(装机70万千瓦)——设备制造(年产50万千瓦的运达张北风机组装厂、河北安塔风电公司的塔筒、叶片厂)——风电场运营维护(中节能张北运维公司)——运输安装(计划年底完成筹建)——风电观光旅游为一体的风电产业链条。”
2009年,张北县全部财政收入3亿元中,风电产业实际税收为4000万元,如果考虑到新税收政策减少的1个多亿元税收,风电已经成为当地支柱产业。此外,风电项目还为张北引进建设资金近35亿元,其中实际利用外资近7亿元。张北还通过草原旅游节捐资及其他方式创收1300多万元。
张北县已将风电产业列为当地五大支柱产业之一,到2010年底,预计风电产业税收达到8000～8500万元;张北还打算在风电产业的相关领域中“争取通过多种方式创收超过2000 万元”。
在张北的规划中,可以看到,风电正使其走上一条脱贫致富的康庄大道。张北的规划目标是 “2020年后张北县风电装机总规模逐步达到500万千瓦”,按相关税收政策估算,到2020年,400～500万千瓦的风电并网目标,可以使张北县获得约6亿元的税收。
二、风电产业的技术与经济问题
尽管10年之内来自风电产业的税收增速可以保证,但风电产业与生俱来的一些问题,依然是张北不得不面临的挑战,这关系着张北“10年之后怎么办”,也关系着风电产业将来会面临何种制约。张北如何解决这些问题,也会为我国未来风电乃至新能源产业的发展提供有参考意义的答案。
风电行业面临的最大问题,从来都是并网问题。由于风电依赖于风能,而风时大时小,因此,发出来的电也是时多时少。这就对电网的承受力提出严峻的考验。目前我国的电网都是通过使比较稳定的火电占据绝大部分比例,而使风电这样的不稳定电源占较小比例来达到调节电网,目的。然而,张北所处的地区经济比较落后,用电需求少,这就使得该地区的电网本身就比较弱,更加难以承受大量风电这样的不稳定电源。
张北各风电场使用的主力机型1.5兆瓦变速变桨恒频(低温型)机组当风速超过12米/秒时,瞬时输出就会达到满负荷状态,位于张北县城的220千伏变电站将会超负荷,此时必须限电,以确保运行安全。这样,各个风电场就难以满负荷运转。而当风速超过25米/秒时,变电站就会无法承受,机组会自动停机。据估计,张北地区目前对全年总风能的平均有效利用率仅约27%。
解决风电带来电网波动的一种可选择方法是利用太阳能发电来平衡风电的输出时间不均衡特点。张北坝上草原有着冬春日照短风力大,夏秋日照充足风力弱,白天日照强风速小,夜晚没有日照风速大等气候特点,风能与太阳能在时间和空间上有着极强的互补性。
2009年6月,总投资200亿元的风光储输国家示范项目和风电研究检测中心项目确定落户张北;2010年3月29日,总投资36亿元的世界上最大的太阳能发电项目确定落户张北,这样,张北成为了世界第一个具备多种储能与风电联合运行研究和试验的风电试验基地。
