随着21世纪经济的飞速发展,伴随着自然资源的枯竭、环境的破坏以及能源需求量的不断增长,新能源的开发和利用显得更加迫切。风能、太阳能、潮汐能的开发可以有效缓解我国的能源供应困局,其中产业化条件最为成熟的首推风力发电。
大中型风电动机组并网发电,已经成为世界风能利用的主要形式,随着并网机组需求持续增长,生产量上升,机组更新换代,单机容量提高,机组性能优化,故障降低,生产成本下降,风电已具备与常规能源竞争的能力。而对能源需求的增加和环保法规执法力度的不断加大,使风电技术作为一门不断发展和完善中的多学科的高新技术,通过技术创新,提高单机容量,改进结构设计和制造工艺,以及减轻部件重量,降低造价,它的优势和经济性必将日益显现出来。
我国风能资源丰富,理论蕴藏量为32.26亿kW,初步估算可开发的装机容量就有2.53亿kW,居世界首位,与可开发的水电装机容量3.78亿kW为同一量级,具有形成商业化、规模化发展的资源潜力。20世纪90年代中期以来,我国风力发电已开始向商业化方向发展。2影响风电发展的主要因素
2,1风能资源
了解当地的风能资源情况对估算风电场发电量以及评估潜在的效益非常重要。对风电场而言,风电动机组年利用时间最低要求为2000h.即单机容量为600kW的风电动机组年发电量不能低于l 200 MW.h才具有开发价值。当风电场风电动机组平均年利用时间达到2 500h,风电场具有良好的开发价值:当风电动机组平均年利用时间超过3 000h,为优秀风电场。
目前我国风电场年利用小时数一般为2 700 h,一些地方达到3 200h,风电成本为0.45"-4).70元/kW-h,相对于发达省市的火电价格,已具有一定的竞争力。
2.2电网条件
当风电装机容量不超过当地电网总容量的10%时,风电不会影响电网的质量。但是由于风的随机性,风电不能调度,因而它也不可能替代常规装机容量以满足负荷要求。风电产生的电量可以替代煤电产生的电量,以减少污染气体排放。一般风能丰富的风场距离现有电网较远,规划时应考虑接入系统的成本,与电网的发展相协调。
1994年7月颁发的《风力发电场并网运行管理规定(试行)》中规定:“当风电场容量占电网统一调度容量的5%以下时,一般无需装设控制设备;当超过5%时,应与电网调度机构协商确定”。除乌鲁木齐电网中并网运行的风电装机容量为6.36万kW,约占电网装机容量的3.3%,其他地区远离这个指标.不会是发展风电的障碍。
2.3经济方面
随着技术发展,风电成本逐步降低。但目前我国风电上网电价比煤电等高出0.3~0.4元/kWh。降低风电成本的方法包括优选场址、规模开发、风电场优化设计和通过设备招标选择机型外,例如,当风电场风电动机组平均年利用小时数达到或超过2500 h后,每度电成本将降至华东、南方等一些发达地区电网火电成本以下。另一个非常重要的方法是降低风电动机组成本,因为它占风电场初始投资的比例非常大,约占70%。尽量采用国内制造的部件,在达到与进口设备同等质量的条件下,争取成本下降,这将大大减小风电和常规煤电电价的差距。
1997~1998年,我国风电场投产209台机组,合计容量114200kW,全部为进口,设备价格高,风电场每千瓦造价约8000~9 000元,其中机组占投资的75%~80%,只有逐步实现国产化,才能把风电场造价降下来。目前国内大中型水电站每千瓦造价为7 000~8000元,火电站加上脱硫环保设施,每千瓦造价也要超过7 000元。
2.4政策方面
初期激励风电发展的政策是行政性的,如允许并网、收购全部电量、还本付息电价、网内摊销等,使业主有可能向银行贷款建风电场,风电与常规火电的价差甚至由电力局系统的利润承担。对风电比较重视的省区政府允许将风电的价差摊到全省的平均销售电价中;目前急需制定政策,制定出按污染排放量分配比例,由全国所有省区共同承担。同时各省应根据当地风能资源条件制定风电最高上网电价,以利于有效开发风能资源,降低成本。
风力发电的成本主要是固定资产投资成本,约占总投资的85%以上。按照我国增值税抵扣政策,固定资产投资的增值税不能抵扣。风力发电执行17%的增值税税率,因为没有购买燃料等方面的抵扣,因此风力发电实际税负明显高于火力发电。针对风力发电上述问题,国家经贸委在深入调查研究的基础上,提出给予风力发电减免增值税优惠政策的建议,以鼓励风力发电产业的进一步发展。经国务院批准,财政部和国家税务总局联合下发文件,明确对风力发电实行按增值税应纳税额减半征收的优惠政策。
按照新的税收政策,找国风电电价平均将降低约五六钱,新建风电场电价水平有望降低到0.50元mwh以上。
3甘肃省的风电产业
3.1甘肃省发展风电产业的有利条件
从分布情况看,全国风能资源较丰富区域主要分布在东南沿海及附近岛屿,新疆、内蒙古和甘肃河西走廊及东北等部分地区,每年风速在3m/s以上的时间近4000 h左右,部分地区年平均风速可达7m/s以上,具有很大的开发利用价值,是我国将来主要的风电开发基地。
甘肃省位于我国西北风能资源丰富地区,根据国家气象部门统计,风能总储量居全国第5位,占全国风能总资源的77%,可开发利用的风能总储量为l 950~2 000万kW,主要集中在河西的酒泉地区,其他地区分布在部分山口,如乌鞘岭、华家岭、芨岭等。河西地区风速年际、年内变化都较小,年平均风速的变差系数在0.02~0.025之间,对风能利用极为有利。甘肃省拥有的风能资源非常丰富,可利用面积十分广阔,地理环境十分优越,电力上网输送条件很好,交通运输十分便利,现有的机电制造业基础和实力比较雄厚,这些优越条件为甘肃省加快风电产业化的发展奠定了坚实基础。目前开发建成投产的大型风电场仅有玉门风电场,还有很大的发展空间。
2004年国家发改委主持的三个大型风电场特许经营招标规定了70%的本地化率。这样就在政策上吸引跨国公司来华设厂、转移技术,将有助于缩短我国在设计施工、管理等方面与国际的差距。通过政策驱动,着力培育我国自己的风电制造产业。同时通过市场竞争和提高国产化率也能为风电成本下降做好准备。
3.2甘肃省发展风电产业的不利因素
随着技术发展,风电成本已经大幅度的降低。但目前中国风电上网电价与煤电等相比仍然缺乏竞争 力。对一个装机容量为100MW,年发电量为250Gw-H 的风电场而言,当地电网消费者每年需要多付出0.75~1.00亿元购买风电。虽然这是保护环境的代价,但对于 经济发展缓慢、电价承受能力较差的甘肃省,过多过快的发展风电也会带来沉重的负担。
3.3甘肃省发展风电产业的思路
我省具有发展风电产业良好的自然条件,但是由于长期以来经济发展落后于东部地区,因此,电价也远远低于经济发达地区。在这种情况下,发展风电首先需要在政策方面得到支持。虽然我国自主开发的200~300 kW级风电动机组国产化率已超过90%,600 kW机组样机国产化程度已达80%,但兆瓦级的风电动机组尚未实现国产化。目前国家已经出台了鼓励风力发电税收优惠政策,使得风电动机组的投资成本较大幅度下降。即便这样,风电上网价格仍然远高于我省水电或火电的上网价格。因此,需要对可再生能源立法,从而打破电力市场的地区分割,解决风电在全国摊销的关键难题,同叫辅以信贷、税收、消费等方面的鼓励政策,从而引导更多的投资进入风电产业。