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。
(本报记者皮树义、林治波、冉永平、鲍丹、银燕,中国能源报记者陆宇采写)