中年|风资源没有“天花板” 低风速风电能否唤醒风电产业“第二春”


2.17亿千瓦、2.16亿千瓦 , 这分别是截止2020年上半年 , 全国风电和光伏发电的累计装机量;而在短短5年前 , 这一数据分别是1.29亿千瓦和4318万千瓦 。 随着装机增速连年放缓 , 原本具有先发优势的风电产业正面临被光伏产业反超的境地 。
近两年来 , 除了海上风电 , 平原低风速风电被认为是风电产业下一个“希望的田野” 。 未来 , 平原地区低风速风电能否再次打开风电产业增长的空间?低风速风电目前能否实现平价上网?产业发展还存在哪些瓶颈?为了回答以上问题 , 采访人员近日对全国首座整场大规模采用高塔的平原风场——汤阴风电场进行了探访调研 。
中年|风资源没有“天花板” 低风速风电能否唤醒风电产业“第二春”
本文插图
低风速地区已具备大规模开发风电条件
驱车从河南省鹤壁市向北出城 , 驶上京港澳高速不久 , 就能看见三五成群的高大风机矗立在广袤的豫东平原之上 , 格外显眼 。 由于风速较低 , 我国中东南部的风电场通常修建在风速更高的大山之上 , 在人口稠密的中东南部平原上修建的风电场并不多见 。
作为全国最具代表性的平原低风速风电场 , 由中国华能集团有限公司投资建设的河南安阳汤阴风电场让人们看到了低风速风电的市场潜力 。 该风电场一期工程安装69台远景120米高全钢塔筒、2.X平台智能风机 , 装机容量15.18万千瓦 , 2017年9月投资建设 , 2018年12月并网 , 呈现了良好的经济社会效益 。
“七八年前 , 我们认为在河南不太可能开发风电 , 至少平均风速得达到每秒6米以上才具有技术开发的条件 。 ”作为风电行业的资深专家 , 中国可再生能源学会风能专委会秘书长秦海岩起初并不看好平原低风速风电的发展 。
秦海岩的顾虑有其原因 。 此前 , 我国风电建设主要集中在高风速的三北地区(西北、华北和东北)和中东南部的山地 , 这些地区的风资源都明显好过平原地区 , 且这些区域往往地广人稀 , 具备较好的建设环境 。
近年来 , 随着风电技术的进步 , 平原低速风电场迎来了快速发展的可能 。 十多年前 , 中东南部每年风电新增装机只占20% , 大部分是在三北地区建设风电场;但在近三五年 , 中东南部地区每年新增装机占比已经达到了60%至70% , 风电建设总体开始向中东南部转移 。
谈及转移的原因 , 秦海岩表示 , 一是三北地区电源建设比较多 , 而当地用电负荷有限 , 产生了一些弃风限电问题;二是中东南部是我国的电力消费中心 , 利于风电消纳 。 “以前风机技术不具备经济性 , 但是近几年随着风机控制策略和智能化的提升 , 塔筒增高、叶轮直径增大、单位千瓦扫风面积增加 , 以及制造成本的降低、效率的增加 , 平原地区、低风速地区也具备了开发的条件 。 ”
在人口密集地区大规模开发分散式风电其实早有先例 。 德国跟我国中东南部地区情况比较类似 , 其风电开发以小规模分散式风电为主 , 并没有大规模发展风电基地 , 德国98%的风电场风机数量不超过5台 。 在这种模式下 , 德国风电装机仍然高达6000万千瓦 , 单位国土面积装机量达175千瓦每平方公里 。 反观我国中东南部装机密度高的地方仅为20千瓦每平方公里 。
中国工程院院士、原中国工程院副院长杜祥琬曾表示 , 他搞能源几十年了 , 最近这两年发生了一个认识上的转变 。 原来认为中国的能源资源是不匹配的 , 只能靠西电东送发展 。 现在他认为 , 只要中东南部充分利用身边的风光资源 , 完全可以实现能源自给 。
“中东南部风资源理论上是没有天花板的 。 ”秦海岩表示 , 他们曾经跟气象局做过风资源详查评估 , 在中东南部地区 , 地面风速定到每秒6米以上可以实现2亿千瓦装机;定到每秒5.5米以上保守估计具备10亿千瓦的开发潜力 。
现有技术完全可以实现平价上网