黄河三角洲风电利用分析

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  摘要:黄河三角洲风能资源丰富,对其利用有着不可估量的作用。文章阐述了黄河三角洲地区风能资源情况及开发利用现状,深入分析了风能利用中存在的问题以及各个问题之间的联系及解决方案,最后对黄河三角洲未来风能利用的总结,以期促进黄河三角洲高效生态经济区建设。
  关键词:黄河三角洲;风能资源:影响因素;发展趋势
  
  一、引言
  
  黄河三角洲地区位于渤海南部黄河人海口沿岸地区,地域范围包括东营和滨州两市全部以及与其相毗邻,自然环境条件相似的潍坊北部寒亭区、寿光市、昌邑市,德州乐陵市、庆云县,淄博高青县和烟台莱州市。共涉及19个县(市、区),总面积2.65万km2。占全省的1/6。
  黄河三角洲地势平坦,无任何山脉,而且濒临辽阔的渤海,具有无屏障、风力密度均匀等风能优势,黄河三角洲在充分发挥石油、天然气能源优势的基础上。大力开发风能资源。按照国家发改委会指定的风能资源评价技术规定,对黄河三角洲的风能年平均有效小时数和年平均风功率密度的测定,测得黄河三角洲属于风能丰富区(年有效风能密度>200W/m2)。属于黄河三角洲的滨州市,地处中纬度,海岸线长240公里,拥有3394平方公里的风场资源,且投资成本较低,是我省最具开发价值的主要风能地区之一。
  
  二、黄河三角洲风电利用的现状
  
  (一)黄河三角洲风电发展现状目前,黄河三角洲风电发展已经形成较为完整的产业链,风电产业最核心的设备——发电机的研发生产也已经起步,黄河三角洲正在加大吸引风电研发机构和专业人才向这一优势区域集中的力度,随着整个产业链条进一步完善、产品技术含量进一步提高,曾经为中国提供了大量传统油气能源的黄河三角洲,将为中国经济新一轮的结构调整和快速发展提供清洁低碳的新能源动力。
  风力发电是目前风能利用最广的形式,大约每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。山东是中国风电最大的潜力地区,在国家新能源战略的鼓励下,众多国内风电产业巨头如大唐、华电、华能等早已开始在“黄三角”地区紧锣密鼓地布局。
  为抢占风电市场,2009年6月,大唐电力专门成立大唐山东新能源有限公司,具体负责大唐电力在山东的风电、核电、太阳能等新能源产业发展。大唐东营风电项目是首个并网发电的风电项目,到2010年,大唐已经装有33台风机,其中23台已并网发电,这一项目还创下了大唐国际风电工程史上从开工到并网发电用时最短的纪录。全部投产后年发电量可达9500多万千瓦时。黄河三角洲中心区域风力发电发展迅速,已初具规模。2009年。黄河三角洲地区的东营市风力发电企业6家,已建成风力发电企业3家,风力发电的总装机容量为11万千瓦。年实现发电量2.478亿度。按等价计算,这些风力发电可节约标准煤10万吨,减排二氧化碳25万吨,二氧化硫1800吨。
  2009年8月6日,黄河三角洲最大的风力发电项目。滨州市沾化国华瑞丰发电一期工程25台风力发电机组调试成功并开始并网发电,每年可提供清洁电量一亿多度。沾化国华瑞丰风力发电项目由国华能源投资有限公司与澳大利亚瑞丰可再生能源有限公司合资兴建,总投资17亿元,其中,一期工程投资5.7亿元。按照《滨州市打造蓝色经济区实施意见》的初步规划,滨州将在沿海建设6个陆域风场和4个浅海风场,把滨州北部沿海打造成为环渤海地区重要的清洁能源基地。目前已有华能、大唐国际、国华瑞丰等多家风力发电企业在滨州北部沿海竞相落户,总投资达28.6亿元。
  此外,根据国务院批复的黄河三角洲规划,莱州湾将建设百万千瓦级风电场,共5个海上风电场,规划总装机容量为115万千瓦。该项目建设主体就是大唐发电,莱州湾海上风电场规划和预可行性研究报告已完成,总投资额约180亿元。
  潍坊市北部沿海虽然并不属于黄河三角洲高效生态经济区的开发主战场,但大唐发电已看好该区域巨大的能源需求。大唐电力在潍坊市滨海区投资64亿元建设装机容量为4×300Mw热电联产项目,目前,已通过初步可行性研究审查,进入可行性研究阶段。同时,中国国电集团将在潍坊滨海区投资360亿元,建设海上风电、光伏发电等能源项目。
  
  (二)黄河三角洲风电开发利用中存在的问题
  1、风能资源评估和选址技术处于启蒙阶段
  黄河三角洲地理位置优越,属于风能丰富区,占地15.3万公顷。其中选址的首要条件是风能资源丰富。具体风电场内风机的选址还应根据测出的年有效风速累计小时数和有效风能密度确定,在风电场内不同位置的这些数据存在较大差异。所以合理选择场址对提高风力发电的经济效益至关重要。黄河三角洲现有的风资源分布图很粗,缺乏先进的工具和系统的方法所以导致无法满足现在风电场选址的要求。导致黄河三角洲资源评估数据不确定。另外。风能是一种具有随机性、爆发性、不稳定性等特征的能源。因此风能资源的评估有很多不确定因素,风速的不稳定会对风电场的发电效果造成影响。
  2、专业人才缺乏,体系不完整
  风能资源的大规模开发利用,必须有政策的引导、支持和保障,我国现在还没有形成完整的可再生能源发展的政策体系。我国虽然已经颁布《可再生能源法》,同时研究制定了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等配套法规,但现有的政策体系还不够完善,在采取补贴、税收、信贷、建立风险基金等一系列优惠政策上未形成可操作的具体的措施。
  过去20年风电发展的历程表明。由于新技术不断融合到已有的风电技术中。风电设备每隔3~5年就要更新。风力发电产业的发展需要大批风电专业技术人才,来从事风力发电机组和风电场的设计、制造、运行、管理工作,目前从事风电产业的人员基本上都是相近专业转过来的,人才缺口极大。
  3、政策扶持力度不够
  风电开发前期投入巨大。而国内的风电项目缺乏正常的投融资渠道。目前为止黄河三角洲有关风电还没有制定实施细则,经济激励政策很弱,主要是实行招标电价制度,并对风电增值税率实行减半征收。但从实际情况看,招标电价由于项目资源少,企业竞争激烈,竞相压价,造成风电项目基本上是微利、甚至亏损,不能起到激励产业发展的目的;增值税虽然减半征收,由于风电项目基本没有抵扣,税收负担仍然较重。再加上政府投入的研究开发费用严重不足,制约着风电技术向高端发展,并会导致科技人才的稀缺。另外,目前现有的一些激励政策尚不完善。尤其是缺乏监督机制,这在一定程度上会影响黄河三角洲风电的发展速度。
  
  (三)黄河三角洲风电开发对环境的影响
  1、对自然景观的影响
  巨大的塔架和旋转的风轮。几十台及上百台的机群分布在广袤的土地上,必然改变当地的景观。但是这个问题取决于各人的审美观,很难定量地进行评价。由于在实际中受到项目规模的限制,在同一地点分期建设项目选用的设备各异,机组有大有小,塔架、风轮的叶片和风轮旋转 顺序各不相同,显得杂乱无章,这时风电场景观很差。黄河三角洲现在正在大力开发自然景观。如果风电场规划的好,在视觉上就会给人以和谐的感觉,可以成为吸引人的旅游资源。
  2、对鸟类的影响
  黄河三角洲因为滩涂众多、水草丰茂等优越的栖息条件而成为众多鸟类的天堂,是亚太地区鸟类迁徙的一个极为重要的中转站,有鸟类迁徙的“国际机场”之称。这里每年迁徙路过的鸟类有600万只左右,其中有43种鸟类超过全球总数的1%,其中很多是国家重点保护鸟类。现在黄河三角洲大规模建设风力发电场的很多地方其实是鸟类的重要栖息地,如果没有科学的规划,这里的风电场就会对大量迁徙而来的鸟类造成重要的影响。因此无论黄河三角洲将来进行怎样的开发,都不能忽视它东亚鸟类的“国际机场”的这个重要地位。对于这里的一些多样性湿地,必须很好地进行保护而不能进行侵占和破坏,如果这里的滩涂湿地遭到大量破坏,长期停留在这里和迁徙而来的众多鸟类就会失去索食的场地。没有了栖息地,众多鸟类也就丧失了安家落户的根基,那时,这个“国际机场”也就一去而不复返了。
  3、对土地利用的影响
  为了减小尾流的影响,风电机组之间应该有足够的距离,一般是风轮直径的5~8倍。风电场的面积很大,但实际占用的土地面积很小。由于在施工期间因吊装的需要。有些植被会被铲除,由于黄河三角洲特殊的土地结构,因此在工程结束后能否恢复原来的植被也是一个问题。
  4、噪声的影响
  风力发电机组的噪声大致可以分为两部分,一部分是由齿轮箱和发电机等部件产生的机械噪声,另一部分是桨叶切割空气时产生的空气动力噪声,如何减少对黄河三角洲周围环境的噪音污染也是一个需要解决的问题。
  
  三、黄河三角洲风电开发利用中存在问题的解决措施
  
  (一)提高技术创新能力和人才培养
  技术创新能力是风能发展的重要保障。要提高黄河三角洲风力发电应用的技术水平,就需要不断增进与发达国家的交流,学习其先进技术,搞好人才培养,提高技术和装配水平。一是要聘请国内外知名专家,为三角洲能源资源建设提供决策咨询;二是整合优势科研力量,鼓励企业与高校、科研单位实行产学研联合,将基础研究与人才培养相结合,根据风电发展需要培养一批高级人才。
  同时,要培养及形成真正具有自主知识产权的风电产业。大幅度提高风电制造业的进入门槛,避免低质量风机进入市场。
  
  (二)加大政策扶持力度以及法律保障体系
  强化政策扶持力度,进一步完善促进风能产业发展的政策环境,并积极探索政府引导和市场机制推动相结合的方法,研究制定推进风能应用的激励政策。目前风能资源的开发利用成本高
  无法与常规能源竞争,所以更需要政府制定强有力的法规和政策驱动我国风能资源开发利用的商业化发展。从法律和政策层面保证风能等可再生能源的发展。同时要具备高度的环保意识,政府、各类经济组织、社会团体和公民要从立法、产业政策、统筹规划、技术发展和人力资源予以支持。还可以借鉴国外对风力发电实行的“绿色配额”做法或考虑采用风电特许权政策,降低投资者的风险。
  
  (三)完善产业体系
  风能产业是一个综合性很强的产业体系,要完善风能产业就必须通过资源整合尽快建立完整、合理的产业链。这要求政府在制定政策的时候要细化、配套,要围绕风电发展产业链,围绕将来市场走向以及利益相关者来制定,这将为风能产业的规模化发展提供有力保障。
  
  (四)黄三角风电开发对环境影响对策
  中国目前已经大力发展了长三角和珠三角,这两处生态环境目前正面临着巨大的压力,这与当初整体规划的不当有很大的关系。现在,国家大力开发‘黄三角’,就不能再走长三角和珠三角的老路,而是要提前把规划进行到位,尤其是要注意在生态方面的规划。在这样的条件下。黄河三角洲的开发就一定要实施生态优先的战略。虽然生态保护和经济发展是一对矛盾,但是并不是完全没有解决的办法。黄河三角洲在以后的开发建设中,政府部门应该让生态环保专家在规划中发挥很好的作用。
  此前,山东省政府集合了各个方面的力量制订了《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,希望能够有效解决经济发展和生态保护之间的矛盾。2009年11月23日,国务院正式批复黄河三角洲地区的发展上升为国家战略。值得注意的是,在“黄三角”的开发过程中。生态被提到了前所未有的位置,目前这里已经成为国内首个被明确定位为“高效生态经济区”的国家战略发展区域。
  
  四、结论
  
  目前,风电行业的发展前景十分广阔,因此风电产业开始成为越来越多投资者的逐金之地。在国际国内经济走势尚不明朗、扩大内需政策不断出台、风电市场前景乐观等方面因素的共同作用下,风力发电成为投资热点。黄河三角洲凭借丰富的风能能源和日益优化的投资环境,将会吸引众多国内外风电企业纷纷抢滩。“十一五”期间山东积极推进风电建设,规划到2010年,全省风电新装机容量达到92万千瓦,风电装机总容量达到100万千瓦:从2011年到2020年,将新增风电装机容量300万千瓦,风电装机总容量达到400万千瓦。
  正如国家发改委新能源所副所长李俊峰所言“新能源产业是当今国际产业发展的热点,中国新能源产业发展潜力巨大、商机无限。”2008年10月20日,山东省东营经济开发区与罗兰·贝格国际管理咨询(上海)有限公司签署了东营国际新能源产品及装备制造基地策划协议。另外。由山东国风风电设备有限公司总投资5亿元。年可产大型风机500台的大型风电机组项目正在无棣积极筹备。这将满足滨州沿海风电建设的需要和逐步改变风力发电设备主要依赖进口的局面。今后的滨州市将重点开发兆瓦级以上的风力发电机组,实现规模化生产,以风电发展规模化带动设备的产业化发展,围绕打造清洁能源基地而形成的新的产业链集群正在滨州迅速崛起。这一系列举动标志着黄河三角洲新能源开发计划进入正式实施阶段,这也标志着黄河三角洲的风能发展将迎来一个新的飞跃。
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