去年,全省新增風(fēng)電并網(wǎng)裝機量同比增加167%，是“十二五”期間單年新增風(fēng)電裝機規(guī)模最多的一年——
風(fēng)電怎么上電網(wǎng)?
1月19日，記者驅(qū)車來到位于滁州市來安縣的安徽龍源來安風(fēng)電場。正值隆冬，寒風(fēng)清冽，從省道駛進楊郢鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村公路，循著標(biāo)識牌的導(dǎo)引，便進入風(fēng)電場的覆蓋范圍。道路蜿蜒起伏，透過薄薄的霧靄，一座座狀如大風(fēng)車的白色風(fēng)電機組屹立在連綿的山頭。
“你看到的這些風(fēng)機，每個塔筒高80米，風(fēng)輪直徑都是87米，適合安徽這樣的低風(fēng)速地區(qū)，整個項目共有165臺風(fēng)機，總裝機容量24.75萬千瓦時，覆蓋范圍遍及來安縣境內(nèi)的楊郢鄉(xiāng)、張山鄉(xiāng)、長山林場、寶山林場等。 ”一旁的安徽龍源風(fēng)力發(fā)電有限公司規(guī)劃發(fā)展部主任吳戰(zhàn)昊介紹。
這座風(fēng)電場位于來安縣北部低山丘陵地區(qū)，2011年5月投產(chǎn)。作為全國首個內(nèi)陸低風(fēng)速風(fēng)電場，實現(xiàn)了我省風(fēng)電“零”突破。
沿著崎嶇的山路攀爬到高山大峽谷，屯倉水庫盡收眼底，三面環(huán)繞著蒼山，散落在各個山頭的巨大風(fēng)電機組仿佛近在眼前，十分壯觀。這道靚麗的視覺風(fēng)景線讓當(dāng)?shù)卣鯙樽院溃瑴?zhǔn)備打造成吸引游客取景留影的新景點。“這里的海拔大約在180米左右，每臺風(fēng)機都有編號，離我們最近的那臺是B19。 ”來安風(fēng)電場場長蔡少磊說。
走到B19號風(fēng)機近前，直徑大約5米左右的白色塔筒需要幾個人合圍環(huán)抱才能繞成一圈。記者抬頭仰望，80米高的塔筒頂端有機艙、輪轂和三支葉片，在寒風(fēng)吹拂中葉片輕微地擺動著。 “今天的風(fēng)力等級大概是輕風(fēng)，平地10米處風(fēng)速在1.6米/秒至3.3米/秒之間。我們的風(fēng)電機組設(shè)計是3米/秒啟動，風(fēng)速11米/秒時滿負荷發(fā)電，單機容量1500千瓦。”蔡場長說。經(jīng)過塔筒底部的艙門，記者進入了風(fēng)機內(nèi)部，左手邊是一排高壓電源柜、變頻柜，右手邊是塔底控制柜，前上方是一條高聳入云端的梯子，直通塔筒頂端的機艙。
“把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風(fēng)力發(fā)電。 ”吳戰(zhàn)昊介紹，風(fēng)輪是風(fēng)力機的主要部件，由槳葉和輪轂組成，槳葉具有良好的空氣動力外形，它在氣流作用下能產(chǎn)生氣動力使得風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機械能，再通過齒輪箱增速，最終驅(qū)動發(fā)電機，把機械能轉(zhuǎn)變成電能。
“風(fēng)力發(fā)電機出口電壓為690伏，經(jīng)過箱式變壓器升壓至35千伏后，通過35千伏集電線路匯流至升壓站。 ”蔡少磊指著風(fēng)機旁邊的一臺箱式變壓器比劃著，又指向風(fēng)機后面的35千伏集電線路介紹著。“升壓站15條35千伏的集電線路將所帶風(fēng)電機組匯流到主變升壓至220千伏后，以同電壓等級輸電線路送到國家電網(wǎng)寶橋變，就算是把風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)出來的電賣給國家電網(wǎng)了。 ”
低風(fēng)速地區(qū)如何找風(fēng)?
2008年起，我國風(fēng)電行業(yè)進入逐年翻番式增長的快速上升通道，然而在風(fēng)電場大規(guī)模擴張的同時，風(fēng)電本地消納能力不足、調(diào)峰困難、輸送通道有限、產(chǎn)能過剩等問題逐步顯現(xiàn)。 2011年前后，風(fēng)電行業(yè)步入低谷，“棄風(fēng)限電”成為行業(yè)陣痛期的主題。
在風(fēng)電行業(yè)的低迷期，我省“危中搶機”，從2010年風(fēng)電開發(fā)起步到2015年，全省風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機已達135萬千瓦，2015年全年發(fā)電量21億千瓦時，年等效利用小時數(shù)約1920小時。風(fēng)電成為我省繼火電、水電、生物質(zhì)發(fā)電之后的第四大電力資源。
“坦白地講，受地理位置的限制，我省風(fēng)能資源并不豐富。冬季來自北方的冷空氣南下，到達我省已是強弩之末，風(fēng)力減弱明顯，夏季受海洋性季風(fēng)的影響也較小，因此我省屬于典型的低風(fēng)速區(qū)。 ”省能源局新能源處有關(guān)人士說。
年平均風(fēng)速鮮有超過6m/s的安徽，一度被風(fēng)電行業(yè)視為“雞肋”，但如今，卻已有多達20家風(fēng)電開發(fā)企業(yè)在此群雄逐鹿。
“安徽低風(fēng)速風(fēng)電的發(fā)展是‘地上本沒有路，走的人多了，也便成了路’這句話的真實寫照。”安徽龍源風(fēng)力發(fā)電有限公司總經(jīng)理盛曉明深有體會。作為目前全球最大風(fēng)電運營商，龍源集團也是國內(nèi)開發(fā)低風(fēng)速風(fēng)電場的第一家，此舉不僅填補了安徽風(fēng)電開發(fā)的空白，也帶動了國內(nèi)低風(fēng)速風(fēng)電場的開發(fā)熱潮。
在安徽龍源合肥總部的陳列室，風(fēng)機安裝過程、風(fēng)機模型、中國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展?fàn)顩r……一部完整的風(fēng)電發(fā)展史撲面而來。 “龍源之所以能成為低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)的拓荒者，與其具備前瞻性和專業(yè)性兩大特質(zhì)密不可分。”盛曉明說，國內(nèi)風(fēng)電的大發(fā)展，導(dǎo)致“三北地區(qū)”風(fēng)電基地項目扎堆建設(shè)，集團前瞻性地預(yù)見到“三北地區(qū)”后續(xù)可能出現(xiàn)風(fēng)電上網(wǎng)“限電”危險，便緊扣“上山、下海、低風(fēng)速”這三個風(fēng)電發(fā)展的空白，居安思危再創(chuàng)業(yè)，其中，在開創(chuàng)低風(fēng)速風(fēng)電先河方面，就是在安徽來安建成國內(nèi)首個大型低風(fēng)速風(fēng)電場。
“當(dāng)初我們也是抱著試試看的想法，要充分利用低風(fēng)速區(qū)有限的風(fēng)能資源，必須將就當(dāng)?shù)刈匀粭l件，提高發(fā)電能力，減少能源內(nèi)耗，因此核心開發(fā)技術(shù)不可或缺。”盛曉明拿起一個風(fēng)輪講解。“為保持風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大功率，需要在風(fēng)輪后面裝風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)，風(fēng)機機艙可以360度旋轉(zhuǎn)，實時跟蹤迎風(fēng)面。 ”他接著說，“再比如，使用雙饋發(fā)電機，有定子、轉(zhuǎn)子雙套繞組，按照捕獲最大風(fēng)能的要求，提高機組發(fā)電效率，優(yōu)化風(fēng)力機的運行性能，更容易實現(xiàn)并網(wǎng)操作及運行。 ”
加長葉片，優(yōu)化控制策略也成為不二選擇，相較于“三北地區(qū)”，安徽低風(fēng)速地區(qū)的葉片目前已經(jīng)發(fā)展到110米甚或121米。
實踐證明，技術(shù)攻關(guān)能提升可用率。到2015年，安徽龍源在我省已建成6座大型低風(fēng)速風(fēng)電場，累計投產(chǎn)容量68.47萬千瓦，年均可利用小時數(shù)遠遠高于產(chǎn)能過剩、深受“棄風(fēng)限電”困擾的“三北地區(qū)”。
怎樣合理開發(fā)利用風(fēng)能資源?
1月12日午后，記者來到無為縣嚴橋鎮(zhèn)。“這是我們?nèi)A電福新無為風(fēng)電項目1-3期風(fēng)電場平面布局圖，目前一期二期已經(jīng)建成并網(wǎng)發(fā)電，累計投產(chǎn)容量9.6萬千瓦，一年可利用小時數(shù)在2130小時左右。一期二期共48臺風(fēng)機主要分布在周邊的山脊上，周圍居民較少，建設(shè)風(fēng)電場對場區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境影響較小。 ”華電福新安徽新能源有限公司副總經(jīng)理張清遠介紹。
沿著崎嶇曲折的山道攀登，半山腰上便是華電福新無為嚴橋風(fēng)電場的升壓站。和全省其他風(fēng)電場不同，這里是風(fēng)格迥異的徽派建筑，粉墻黛瓦，院落里種滿了常青灌木。監(jiān)控室里，每臺風(fēng)機的風(fēng)速、功率、風(fēng)機狀態(tài)、日發(fā)電量等一目了然。 “我們的升壓站剛竣工不久，秉承節(jié)約化設(shè)計理念，與生活區(qū)嚴格分開。 ”公司負責(zé)人楊旺生說，他們在山腳下正謀劃建一座集中監(jiān)控中心，建成后能把華電福新在全省每臺風(fēng)機的運行狀態(tài)囊括在內(nèi)，真正實現(xiàn)少人值守、集中監(jiān)控的高效運作。
隨著我省風(fēng)電的快速發(fā)展，風(fēng)電場對局部生態(tài)環(huán)境及自然景觀等影響也日益受到人們的關(guān)注。“我們風(fēng)電開發(fā)項目的一大亮點便是，嚴格執(zhí)行環(huán)保設(shè)置與主題工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用的‘三同時’。 ”楊旺生說。
在連綿群山環(huán)抱中，一條平整寬闊的嶄新道路蜿蜒而上，直通華電福新在東山的風(fēng)電開發(fā)現(xiàn)場。“這條路是我們?yōu)榱嗽谏缴鲜┕ば藿ǖ?，投?000多萬元，目前已經(jīng)修建了將近四公里。 ”張清遠說，為了防止水土流失，他們在路兩側(cè)，再植上草皮。
風(fēng)力發(fā)電是國際上公認的技術(shù)最成熟、開發(fā)成本最低、最具發(fā)展前景的可再生能源之一。據(jù)安徽龍源統(tǒng)計，該公司目前投產(chǎn)項目近70萬千瓦，年減排二氧化碳130萬噸，二氧化硫7588噸，環(huán)保效益顯著。
然而，風(fēng)電行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也不容小覷。根據(jù)最新的陸上風(fēng)電項目上網(wǎng)標(biāo)桿電價調(diào)整政策，2016年、2018年四類資源區(qū)分別降低1分錢、2分錢。業(yè)內(nèi)人士認為，風(fēng)電上網(wǎng)電價下調(diào)對本身就屬低風(fēng)速地區(qū)的安徽來說影響更為明顯。但長遠看，有利于整個市場的規(guī)范化。
風(fēng)電開發(fā)競爭愈演愈烈，省內(nèi)適合風(fēng)電開發(fā)的區(qū)域愈加有限。“一方面亟須政府加強科學(xué)規(guī)劃，避免無序競爭，另一方面隨著在運營風(fēng)電場的增多，更要提升公司生產(chǎn)運營管理水平，以期與規(guī)模的快速發(fā)展相匹配。 ”盛曉明說。
據(jù)預(yù)測，2020年我省風(fēng)電消納能力在1月份達到最小值約360萬千瓦，在8月份達到最大值約960萬千瓦，其余各月消納能力在740萬千瓦至930萬千瓦之間。記者從省能源局了解到，我省在制定風(fēng)電發(fā)展“十三五”目標(biāo)時，綜合考慮了可開發(fā)資源情況、電網(wǎng)消納能力、項目建設(shè)進度和技術(shù)進步、電價下降等因素，初步規(guī)劃到2020年并網(wǎng)風(fēng)電裝機規(guī)模300萬千瓦以上。
