关于风力发电的相关介绍

2015-09-11       来源:重庆手机节能周报

    大力发展风力发电是我国实现绿色崛起的重要内容之一。风力发电属于清洁能源,发展风力发电对于降低化石能源在能源结构中的比例,减少温室气体排放,促进绿色能源的发展等具有重要战略意义。

    一、我国风力资源的分布
    第一,东南沿海及其岛屿、新疆南部和内蒙古西部地区,为我国一类风能资源区
    该地区海岸线的有效风能密度每平米大于200W,沿海岛屿的风能密度在每平米300W以上,有效风力出现率达80~90%,大于8 m/s和6m/s的风速全年出现时间分别为7000~8000h和4000h左右。
    第二,内蒙古东部和甘肃北部,为我国二类风能资源区
    该地区风能密度为每平米200~300W,有效风力出现率达70%左右,大于3 m/s的风速全年有5000h以上,大于6m/s的风速在2000h以上。
    第三,黑龙江、新疆北部和甘肃南部地区,为我国三类风能资源区
    该地区风能密度在每平米200W以上,大于3m/s和6m/s的风速全年累积时数分别为5000~7000h和3000h。
    第四,青藏高原、三北地区的北部和沿海、云贵川、甘肃、陕西南部,河南、湖南西部,福建、广东、广西的山区,以及塔里木盆地,为我国四类资源区
    青藏高原、三北地区的北部和沿海地区,风能密度在每平米150~200W之间,大于3m/s和6m/s的风速全年累积分别为4000~5000h和3000h以上,青藏高原大于3m/s的风速全年累积可达6500h;云贵川、甘肃、陕西南部,河南、湖南西部,福建、广东、广西的山区,以及塔里木盆地有效风能密度在每平米50W以下,可利用的风力仅有20%左右,大于3m/s的风速全年累积时数在2000h以下,四川盆地和西双版纳地区风能最小,大于3m/s的风速全年累积仅300h。
    二、风力发电发展现状及政策和问题分析
    第一,我国及重庆市风力发电的现状
    截至2014年我国新增装机容量2319.6万kW,累计装机容量11460.9万kW,并网容量9637万kW,年发电量达到1900亿kWh,风电发电量在全部发电量中的比重超过3%。到2020年,风电总装机容量超过2 亿kW,其中海上风电装机容量达到3000 万kW,风电年发电量达到3900 亿kWh,力争风电发电量在全国发电量中的比重超过5% 。
    重庆市列入国家“十二五”风电项目核准计划项目26个,总装机规模达到141万kW,总投资约120亿元。其中,核准在建项目11个,装机容量56.6万kW;建成投产项目2个,装机容量8.2万kW,分别为石柱狮子坪风电场、万盛南天门风电场。到“十二五”期末,重庆市风电装机容量将达到30万kW。2015年,我市计划开工建设奉节金凤山、武隆大梁子、涪陵金子山等5个风电场,总装机容量31万kW,总投资约27亿元,将建成投产石柱大堡梁、丰都三坝等风电场。
    第二,风力发电相关政策
    一是《国家发展改革委关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格〔2009〕1906号),将全国陆地风电标杆电价按照四类风能资源区分别定价,四类风能资源区风电标杆电价分别为0.51元/kWh、0.54元/kWh、0.58元/kWh、0.61元/kWh。重庆市属于第四类资源区,风电标杆电价为0.61元/kWh。
    二是《国家发展改革委关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知》(发改价格〔2014〕3008号),将第一类、二类和三类资源区风电标杆上网电价每千瓦时降低2分钱,第四类资源区风电标杆上网电价维持现行0.61元/kWh不变。
    三是财政部发布《关于风力发电增值税政策的通知》,自2015年7月起,对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品,实行增值税即征即退50%的政策。
    第三,我国风力发电发展的问题
    一是风电消纳难的问题。2014年全国风电平均弃风率为8%,东北和西北的部分省区弃风超过20%,风电的消纳问题已经成为我国风电发展的最大障碍。
    二是风电产业的可持续发展问题。目前风电上网电价补贴到2020年将逐步取消,将导致风电行业盈利能力降低,影响风电行业的可持续发展。
    三、重庆市风力资源分布及投资效益分析
    第一,重庆市风力资源分布情况
    重庆风能资源较好的地区主要分布于开县—城口、酉阳—黔江、武隆—石柱、巫山-巫溪、奉节,即重庆市东北部的盆地边沿的大巴山、巫山、七曜山东段一带,东南部的七曜山西段、武陵山、大娄山北缘山地、方斗山一带,以及广沿盖等高海拔地区。离地70m高度,风功率密度每平米大于150W的技术开发面积为70平方公里,技术开发量为218万kW;风功率密度每平米大于200W的技术开发面积为491平方公里,技术开发量为147万kW;风功率密度每平米大于300W的技术开发面积为446平方公里,技术开发量为138万kW。
    第二,重庆市风力发电投资效益影响分析
    根据能源局《2015年上半年全国风电并网运行情况》分析,重庆市风电年利用小时数基本在1773小时以上,较为稳定不存在弃风问题。重庆属于第四类资源区,风电标杆电价为每千瓦时0.61元。建设一个10万千瓦的风电场,需投资大约7-7.5亿元,设备投入占一半多,收回全部投资需要8年左右时间。
    按照风电项目满发小时数最低的1700小时计算,单位千瓦静态投资应控制在7500元/kW以内,才能保障全部投资内部收益率不低于8%。若满发小时数达到2000小时,单位千瓦静态投资应控制在9000元/kW,才能保障全部投资内部收益率不低于8%。
    四、我国未来风力发电的新型模式——分布式风力发电
    第一,分布式发电的概念及适用条件
    分布式风力发电是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。系统主要由风力发电机、蓄电池、控制器组成,依据目前的风车技术,分布式风力发电适用于3m/s微风速度,如大型建筑的房顶、大桥及江河边、山谷风口等地区。
    第二,风力分布式发电的投资情况
    分布式风力发电主要选择小型风力发电机,适用的风速范围大于3m/s。分布式风力发电的单位容量投资随单机容量的大小变化,容量越大的单机成本越低,如单机容量为100W的成套设备,投资达到7-8元/W;单机容量为500W的成套设备,投资达到5元/W;单机容量为2000W的成套设备,投资接近3元/W。
    第三,发展风力分布式发电需政策扶持
    重庆市分布式风能发电还处于起步阶段,与其他省市相比较,我市分布式风能发电的投资成本较高,投资回收期长,是制约我市分布式风能发电的主要原因,建议我市尽快出台配套补贴政策和标准,促进我市分布式风能发电的发展。
    五、相关案例介绍
    案例一:重庆狮子坪风电场项目
    重庆狮子坪风电场位于石柱县,由中国国电集团公司投资建设,项目选用单机容量1.5MW的风电机组33台,总装机容量达4.95万kW,总投资5.2亿元,分两期建设,首期25台机组于2013年6月30日投产。
项目建成后每年可提供清洁电力1.01亿千瓦时,实行销售收入6100万元,每年可替代原煤4.5万吨,减少烟尘、二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳排放量分别为118吨、374吨、298吨和8万吨。
    案例二:山东省昌邑市北海近海分布式风电项目
    山东昌邑市北海近海区域平均风速约为6.0m/s, 风速1.8m/s即可并网发电,额定风速≤10.2m/s,年有效运行小时数可达到2500小时。
    山东瑞其能电气有限公司与山东省昌邑市沿海化工企业合作开发北海近海风电资源,选用瑞其能2.0MW永磁直驱风电机组,¢93米叶片微风发电,采用分布式风电发电方式,项目发电主要用于沿海化工企业自发自用,余电上网,年发电量达500万kWh。

主办单位:国家节能中心

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