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现在操之过急，只会给未来增加风险 站在威海港向北眺望，海天之间，一座高达140米的白色巨塔巍然耸立，巨大的白色风车展翅迎风，映衬着一片蔚蓝的背景，英姿飒爽。 这是3月初刚由中海油建成的亚洲第一座海上测风塔，这座白色巨塔落成，标志着中国海上风电场建设迈出了实质性的一步。 中海油将斥资210亿，在山东省威海海域建设总装机容量为110万千瓦的全球最大海上风电项目。该项目将于2 008年10月开始一期建设，计划10年内完工。项目建成后，每年可发电25亿度，节约标准煤120万吨，减排二氧化碳188万吨、二氧化硫2.2万吨。 威海海上风电场，是目前为止中国寻找新能源战略布局中最雄心勃勃的一个工程。 国家“973计划”非并网风电项目首席科学家顾为东告诉《望东方周刊》记者，“风能利用最终还是要向海上发展。”“但要攻克两大难关，一是风电设备关，二是风电集中上岸关。” 据初步估算，中国陆上10米高度可开发的风能装机容量约为2.5亿千瓦，主要位于华北，但受地方经济条件限制，陆上风电发展受到一定制约；而东部沿海的海上可开发风能资源约为7.5亿千瓦，资源潜力巨大，而东部沿海地区经济发达，电力紧缺，商业化前景较为明朗。 但顾为东也指出，这是史无前例的实验，风险可想而知。“现实情况是，目前全世界还没有一台真正意义上的海上风机，欧洲搞了近20年，也没能解决强大的波动电流如何上岸的问题。海上风电技术上风险很大。” 一个人的东南沿海风电梦想 可是，在东南沿海搞风电，一直是人们挥之不去的梦想。 福建省罗源县供电公司一位电力工程师张力，不屈不挠自筹资金研制、推广风电技术已有15年之久。 1994年就进入福建水电系统工作的张力，深知福建省有多么缺电。那时的罗源县城已经开始定期限电，给百姓生活带来了诸多不便，而福建省煤炭资源和水力资源都很缺乏，张力清楚福建的水力发电已经没有多少可开发之处了，于是萌生了研究风电的念头。 最初他想借鉴内蒙古等地普遍使用的永磁风力发电机，但随即发现，就算永磁发电机改造得再轻便，福建的风力也带不动：多山的福建，风力比大草原逊色太多。 2004年9月，张力研制的高约3米、直径约5米的直流风机终于在肉松厂的二楼天台上面世。为给自己的研制成果找一个施展的平台，张力注册了一个公司。 张力的项目确实吸引了不少投资者，但最后都无果而终，其中最让他感到失望的是一位香港商人，“他表示愿意出资在广东一处海边进行开发，我就把全套设备、资料和样品都搬了过去，可接触一段时间后发现他根本没有诚意，我就立即撤了回来。” 让张力感到欣慰的是，2006年他被评为福州市“十佳知识型职工标兵”，得到了科技部门资助的一点中试资金，在办理风电并网手续时，却看到了13个部门的风电监管文件，需要完成36道手续。 中国可再生能源学会副理事长贺德馨告诉本刊记者，“张力搞的小风电我了解一些，国家政策是4万千瓦以上国家审批，4万千瓦以下省里审批，像他这样500千瓦级别的机组，未来一段时期内恐怕不会照顾到(无法并网)。” “国家现在在搞宾利，我却开着夏利来要求并网，自然他们看不上眼。”尽管如此，张力也不打算放弃自己的梦想， “我的风机一旦投入使用，只要4年就可以收回成本，我相信不久终会有施展的机会。” 风电热暗伏危机 “随着《可再生能源法》2005年发布、2006年实施，同时在国家一系列政策的支持下，风能事业迎来了大发展时期。到2007年，我国的风电总装机容量已达590.6万千瓦，提前3年完成了500万千瓦的目标，于是，国家发改委在2008年2月将2010年的目标调高到了1000万千瓦。”中国可再生能源学会副理事长贺德馨告诉本刊记者。 “2007年一年，我国的装机容量就达330.4万千瓦，比此前20多年实现的总装机容量还要多。对于这种发展势头，是有一些不同看法的。是让1000万千瓦、2000万千瓦的目标尽快实现，还是掌握一定的节奏，稳步发展风电产业，业界已经出现争论。” 最大的疑问还是出在技术上，风电专家顾为东指出，“事实上，目前大部分风电场都比规划设计的输送能量少30% 以上，一方面这可能是风机本身的有效输出功率没有宣传的那么好，另一方面可能是风场的风速、质量测定存在一些问题，或者是获得数据的测量方法、测量手段不够科学。” 顾为东介绍说，风力发电机的输出功率取决于两个因素，一是叶片的直径，另一个是风速。现在的叶片越做越大，就是为了追求更大的输出率；如果风速快一个数量级，其输出率就会大好多倍。但是叶片大的风机，持久性自然要打折扣。 贺德馨告诉本刊记者，“4月19日我参加了一个会议，欧洲风能协会主席在会上指出，风机从设计到样机到最终修正成市场接受的产品，一般需要1年多。而国内一些厂家还在样机试验阶段，就开始接受风电场的订单，随之而来的就是批量生产，省略了必要的步骤就会给运行埋下重大隐患，一些厂家这样做的弊端已经开始显现。” “如果仅仅对一两台样机进行改造，付出的成本并不大，但如果像个别厂家那样几十台机器都一起出问题，对风电企业的影响可能是致命的。” “风机总体而言还是高新技术产品，如果产业发展过程中基础没有打好，质量没有控制好，就有可能现在大发展，将来出现大问题。” 出于这些考虑，顾为东和贺德馨都不主张在风机设计制造技术成熟前盲目扩张风电场建设。 限制因素多多 “投资一个风电项目，首先面临的就是资金门槛。”贺德馨说，国家虽然预测回收成本需要10年，但一般项目都做不到。 “第一个原因是现在的风机满负荷工作时间平均还不到2000小时，虽然比较优质的风电场也有2200、230 0小时的，但总体水平还是较低；第二是上网电价偏低，尽管地区之间存在差异，但大体都在0.5到0.6元之间，像内蒙古个别地方还不到0.4元，这会大大延长其成本回收期；第三是风机的故障率太高，出勤率还不到80%，而国外可以达到 95%。” 第二个限制是技术门槛，“在兆瓦级以上的风力发电机里面，我们有自主知识产权的核心技术几乎为零。”顾为东说。 “一些风机部件的制造水平跟国外差距也比较大。第一是轴承，大部分都要依赖国外进口，虽然大连瓦房店有个厂家也在生产，但还没有经过大批量验证使用效果；第二是控制系统和变流器，虽然这些产品很多单位都能够设计，但生产环节还需要做很大努力，远远比不上轮毂等产品的成熟程度。” 贺德馨则认为技术问题要分两方面看。目前，兆瓦级以下的风机中国企业已经完全掌握了技术，比如金风科技、运达公司生产的750千瓦风机已经有上千台，在风电场运行的情况也很好，说明其制造水平已经达到了一定高度。 至于兆瓦级以上的风机，“我们的总体设计水平跟国外是有一定差距的，核心技术我们还没有完全掌握，但并不是说要高度依赖国外。我们最为缺乏的还是经验，风机产品生产50%靠理论，50%要靠经验，风的变化还没有数学模型能够准确反映，因此多年实践积累的经验非常重要。” “正是由于缺乏经验，我们的一些设计方案无法优化，造成了总体设计水平较低。” “从这个角度讲，风机生产也不完全是技术问题，管理水平的差距也是造成目前状况的重要原因，因为这直接影响到产品的质量控制水平。” 贺德馨介绍说：“不管是风能方面还是风机相关部件的设计方面，人才都非常紧缺。大家都没想到风能产业突然之间如此快地发展，为应对这种态势，教育部已经同意一些学校设置风能专业，但培养出专门风电人才需要几年时间，根本无法满足当前需要。目前20多个叶片生产厂家采取的人才战略就是相互挖人。” 由于存在这些制约因素，贺德馨对风电“大跃进”表示担心。“我曾跟一些企业家讲，不要觉得什么行业热就盲目投资。一个兆瓦级的风电机组购买价就要1000万元，这还不包括运输费、安装费等，风电场在购买的时候会非常谨慎。我曾经参观过一个风机部件生产厂，许多整机厂家都对其产品不放心，已经造成了大量产品积压。这就是盲目投资的后果。” 并网难题 “风电跟煤电不一样，电能输出不规则是它的特性，我们如果把风电并入电网，由于风电是非线性的，而煤电是线性的，就会对电网稳定性产生影响，贡献率在3%以下没问题，5%以上就容易出事，到了8%、10%以上，就会影响整个电网的稳定性。”顾为东说。 贺德馨告诉本刊，目前解决风电并网难题有两个途径，一是保证风电质量，与电网协同作战；二是与电网配套建设风电场。 “现行风力发电技术已经设计了一系列标准，国家正在逐步严格要求，比如低电压参与的能力，就是要求在电网出现故障的情况下，风机仍有持续工作的能力，以便为电网维修争取时间；电网要通过备用电源等手段来应对突发情况，风电场则通过发电量预报，来帮助电网公司合理调度，目前我国正在研究省与省之间、区域之间的调度问题。” 考虑到这些问题，新建风电场一定要与电网配套来做，一些电网公司也已经开始重视风电问题。“我前段时间曾接触过西北电网公司，他们正在进行重新规划以适应西北地区风电产业的发展。”贺德馨说。 在丹麦，风力发电总量占国家用电总量的22%，之所以如此高的比例都没有影响到电网的正常运行，原因在于丹麦与周边国家有一个上网协议，“特别是挪威，75%都是水电，引进风电对整个电网有很好的稳定作用，尽管风能在丹麦一国的占比高达22%，但在北欧国家间电网的占比还不到7%，不稳定因素在上网的过程中就被消化掉了。”顾为东介绍说。 “这种经验就很值得我们在省区之间推广。”由于当地电网的承受能力比较弱，甘肃的两个10万千瓦和40万千瓦风电项目只能上网50%，另外的电能只好闲置一边，这种情况在电网承受能力较强的江苏就没有出现。 “像内蒙古、甘肃这样风能资源比较丰富的地方，其实可以上几百万千瓦的风电场，但风电的出路是个很大的问题。不妨与火电为主的山西、陕西实现并网。”顾为东建议。 “海上项目更是如此。海上风电场考虑到成本问题、建设问题、管理问题，必须搞大规模甚至超大规模的，否则成本根本降不下来，但是搞超大规模风电场的弊端也非常明显，那就是电能太集中了，强大的波动的电流，没有什么电网可能把它安全地消化掉。” 2002年，英国提出到2010年要建设7000万千瓦的海上风电场，德国随后也声称要建设4000万千瓦海上风电场，但囿于风机设备和风电上岸的瓶颈，全球海上风电场目前只有90多万千瓦。 圈地冲动 “中海油在威海的做法可以理解为圈地行动。现在各个能源集团可能都有这种想法，都想把风电研发主导权抓到自己手里，国家以后的政策、资金支持是可想而知的，这一点大家都不明言。”贺德馨分析说。 此外，“国家将来应该会分摊一定的绿色能源的额度，现在如果不先行占据一些地块，恐怕将来难以完成国家任务，将不得不向其他公司高价购买减排指标。” “事实上陆上风能资源的圈地行动早已经开始了。”贺德馨介绍说，内蒙古作为我国陆上风能资源最为丰富的地方，自然是各大能源集团争相圈地的对象。“但还不能说已经被各大公司圈完了，因为资源还在持续勘查中，正在进行的全国第四次风能资源普查，就是要寻找5000万千瓦级别的风电场所。” “我对这些企业的圈地行为也能理解，只是建议他们不要盲目上项目。尤其是海上风电项目，我国目前还未掌握相关技术，海上风机一般需要3兆瓦以上，而我国还处在研制1.5兆瓦风机的阶段，因此到2010年都应该是打基础阶段。基础工作包括测量风速、工程建设、防腐蚀技术等。” “目前我国陆上风电还没有利用好，对海上项目应该只做示范，大规模发展的时机还不成熟。”贺德馨认为，“现在操之过急，只会给未来增加风险。” | 
发表于 2008-2-28 13:50:56
发表于 2011-8-8 14:15:09
发表于 2012-7-25 10:02:14
式中：F―――风机容量系数； Q―――单位投资； t―――投资回收时间； r―――贷款年利率； m―――年运行维修费与风场投资比。 
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