風(fēng)電場在一般人的心目中，都在大漠戈壁、丘陵高原。其實(shí)，隨著技術(shù)進(jìn)步，平原風(fēng)電的可開發(fā)性已經(jīng)大大提升，一些央企和民企都已經(jīng)瞄準(zhǔn)了這塊風(fēng)電新藍(lán)海。風(fēng)電場已經(jīng)悄然進(jìn)入人口稠密的大平原。
華能集團(tuán)河南分公司總經(jīng)理助理廖毛雄透露，華能集團(tuán)規(guī)劃到2025年低碳清潔能源占比要達(dá)到總裝機(jī)50%以上，華能河南分公司在建風(fēng)電項(xiàng)目12個(gè)合計(jì)容量90萬千瓦，將在2020年年底前全部投產(chǎn)。“十四五”期間，華能將進(jìn)一步加大在河南的清潔能源投資力度，力爭“十四五”末實(shí)現(xiàn)清潔能源裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1000萬千瓦。
“十多年前，中東南部每年新增裝機(jī)只占20%，大部分是在“三北”地區(qū)建設(shè)風(fēng)電場；但在近三五年，中東南部地區(qū)在每年新增裝機(jī)中已經(jīng)超過了60%，總體開始向中東南部轉(zhuǎn)移。”中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長秦海巖認(rèn)為，平原風(fēng)電潛力非常大，“中東南部是中國風(fēng)電發(fā)展的下一個(gè)希望的田野”。
從被迫南下到發(fā)現(xiàn)“甜點(diǎn)”
東北、華北、西北，簡稱“三北”，是中國風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展最初的根據(jù)地。因?yàn)槟切┑貐^(qū)風(fēng)資源好，風(fēng)速高，單純從發(fā)電效率角度考慮，是最受青睞的。當(dāng)年的“風(fēng)電三峽”就在“三北”地區(qū)誕生。
但是“三北”地區(qū)開發(fā)風(fēng)電的先天不足也是很明顯的，最大的問題就是本地消納條件不好，需要遠(yuǎn)距離輸送。經(jīng)歷了一段時(shí)間的爆發(fā)式增長后，由于電網(wǎng)輸送能力不足、當(dāng)?shù)叵{跟不上，“三北”的風(fēng)電場出現(xiàn)了大面積的棄風(fēng)限電，甚至有的地方在某些時(shí)期棄風(fēng)率曾達(dá)到30%以上。
對于風(fēng)電行業(yè)來說，那是一段有點(diǎn)沉痛的記憶。
一方面，“三北”的送出消納問題倒逼風(fēng)電行業(yè)尋找新出路，另一方面，風(fēng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，也讓低風(fēng)速風(fēng)資源實(shí)現(xiàn)了可利用和有商業(yè)價(jià)值。風(fēng)電東進(jìn)南下成為多方面因素影響下的必然選擇。
“七八年前，我們認(rèn)為在河南不太可能開發(fā)風(fēng)電，至少平均風(fēng)速得達(dá)到6米/秒以上才具有技術(shù)開發(fā)的條件”，中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長秦海巖表示，近幾年隨著葉輪直徑增大、單位千瓦掃風(fēng)面積增加、高塔技術(shù)的應(yīng)用、控制策略和智能化的提升以及制造成本的降低、效率的增加，使平原地區(qū)、低風(fēng)速地區(qū)也具備了開發(fā)條件，這也是近幾年平原地區(qū)風(fēng)電增長很快的原因。
遠(yuǎn)景能源高級副總裁田慶軍表示，之前對風(fēng)電的傳統(tǒng)認(rèn)識是“三北”地區(qū)是高風(fēng)速，中東南部地區(qū)是低風(fēng)速。其實(shí)中東南部的低風(fēng)速地區(qū)又可以分為兩類風(fēng)電場，一類是山地風(fēng)電場，另一類就是湯陰這樣的平原風(fēng)電場。
“山地風(fēng)電場前些年開發(fā)得比較多，風(fēng)資源相對平原要好一些，平原風(fēng)電場是最近兩年才興起的，”他表示，“根據(jù)平原地區(qū)風(fēng)資源高切變的特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)把塔筒高度從以前的八九十米抬升到了120、140米，甚至150米的塔筒也已經(jīng)出來了。風(fēng)機(jī)葉輪直徑也不斷加大，來增強(qiáng)風(fēng)機(jī)千瓦掃風(fēng)面積，獲取風(fēng)資源的可開發(fā)性。”
華能和遠(yuǎn)景能源在河南聯(lián)合開發(fā)了全國首座整場大規(guī)模采用高塔的平原綠色風(fēng)場——湯陰風(fēng)電場。平原風(fēng)電的新技術(shù)和商業(yè)可行性，甚至新的運(yùn)營模式和設(shè)計(jì)理念，都在這個(gè)項(xiàng)目中可見端倪。
湯陰風(fēng)電場一期工程安裝69臺遠(yuǎn)景120米高全鋼塔筒、2.X平臺智能風(fēng)機(jī)，裝機(jī)容量15.18萬千瓦，2018年12月并網(wǎng)，是全國最具代表性的平原低風(fēng)速風(fēng)電場。這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)年平均風(fēng)速5.62米/秒，從2020年1月1日到8月13日，年平均風(fēng)速4.83米/秒，發(fā)電量2.08億千瓦時(shí)，利用小時(shí)數(shù)1370小時(shí)。項(xiàng)目施工完成后，道路、植被已經(jīng)恢復(fù)完好。
田慶軍介紹，湯陰風(fēng)場的風(fēng)機(jī)是第一代平原風(fēng)機(jī)，當(dāng)時(shí)還無法實(shí)現(xiàn)平價(jià)，基本上是在國家補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是，隨著技術(shù)不斷的進(jìn)步和創(chuàng)新，現(xiàn)在的情況不一樣了。
他表示，遠(yuǎn)景去年推出了第二代平原風(fēng)機(jī)是雙140，140米高的塔筒讓風(fēng)資源在原有基礎(chǔ)上增加了0.2-0.4米左右/秒，葉輪直徑也到了141米，基本上實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)平價(jià)。“今年已經(jīng)推出了第三代平原風(fēng)機(jī)，第三代是雙150，150米高的塔筒加上156米的葉輪直徑，完全可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)”。
未來不僅風(fēng)電全部可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)，而且平價(jià)后的收益也很客觀。田慶軍算了一筆賬：如果搭建3.0兆瓦156米葉輪直徑的風(fēng)機(jī)，發(fā)電量可以在湯陰現(xiàn)有2.2兆瓦121米高塔筒風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上每年提升800個(gè)小時(shí)，意味著每年可以做到3000小時(shí)以上的發(fā)電量，再結(jié)合EPC的造價(jià)水平，大概是7500元/千瓦單位造價(jià)以下，可以做到多少個(gè)度電成本呢？全生命周期可以做到0.3元/千瓦時(shí)，而河南的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)是0.3779元/千瓦時(shí)，這意味著風(fēng)電全生命周期收益率仍然是可以做到7%以上。
“一臺3兆瓦的風(fēng)機(jī)，平價(jià)以后每年純利仍然可以接近150萬元”，田慶軍認(rèn)為，隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新，新材料、新控制算法的應(yīng)用會讓未來的風(fēng)機(jī)更加高效。
下一個(gè)“風(fēng)口”
“平原風(fēng)電潛力非常大，”中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長秦海巖介紹，曾經(jīng)和氣象局做過風(fēng)資源詳查評估，風(fēng)資源達(dá)到一定水平就具備開發(fā)條件，“比如定到風(fēng)速6米/秒以上是2億千瓦，定到5.5米/秒就具備10億千瓦的開發(fā)潛力。”
“中東南部十幾個(gè)省，10億千瓦落到地面能夠裝多少？第一說的是落到地面，地面平均風(fēng)速達(dá)到5.5米/秒以上，如這個(gè)地區(qū)的風(fēng)速達(dá)不到，就不能把面積算進(jìn)去；第二是把基本農(nóng)田去除，陡峭的山地、河流、自然保護(hù)區(qū)、礦區(qū)都去除后，保守估計(jì)還有10億千瓦的裝機(jī)容量，儲量非常大。”他認(rèn)為，隨著技術(shù)的發(fā)展，包括占地面積越來越小，裝機(jī)量肯定會超過10億千瓦，“中東南部風(fēng)資源上是沒有天花板的，可以提高中東南部能源自給率。”
“很多人誤解說中東南部搞不了風(fēng)電，沒有地方搞，這是錯誤的認(rèn)識。德國跟我國中東南部差不多，也沒有‘三北’這種集中式的風(fēng)電，沒有十萬、百萬千瓦大基地項(xiàng)目，都是小規(guī)模的分散式風(fēng)電。98%風(fēng)電場不會超過5臺，都是5臺以下，這種三五臺的裝機(jī)在德國裝了將近6000萬千瓦風(fēng)電，單位國土面積裝機(jī)量是175千瓦/平方公里。但是我國中東南部裝機(jī)密度高的地方才達(dá)20千瓦/平方公里，比人家差10倍以上。”秦海巖認(rèn)為，中東南部的風(fēng)電開發(fā)潛力非常大。
“中國有500多個(gè)縣是平原縣域，初步估算平價(jià)以后可供開發(fā)的平原風(fēng)電項(xiàng)目有1億千瓦以上，”田慶軍認(rèn)為，這為中國風(fēng)電平價(jià)以后的市場開辟了新的藍(lán)海。而且，“消納是非常有保證的，不用太過于擔(dān)心限電，這給風(fēng)電開發(fā)商提供了更大的舞臺。”
但是，平原地區(qū)人口稠密，不像“三北”地區(qū)地廣人稀，平原風(fēng)電場與民眾朝夕相處，如何做到風(fēng)電場和周邊環(huán)境和諧共生，是風(fēng)電行業(yè)面臨的新課題。
湯陰風(fēng)電場嘗試在塔筒上繪制了能表現(xiàn)本地歷史文化元素和山水風(fēng)景的圖案。“葉片也可以彩繪，塔筒也可以做電子屏，甚至可以顯示天氣預(yù)報(bào)等。隨著風(fēng)電行業(yè)發(fā)展，創(chuàng)新一定會層出不窮。”遠(yuǎn)景能源高級副總裁田慶軍認(rèn)為，這是行業(yè)發(fā)展到一定程度的必然。
華能集團(tuán)河南分公司總經(jīng)理助理廖毛雄把當(dāng)前風(fēng)電建設(shè)理念分為四個(gè)層次。“一是能發(fā)電。風(fēng)機(jī)豎起來，風(fēng)一吹能發(fā)電即可，至于環(huán)保、水保工作，并不關(guān)注；二是不破壞。即在能發(fā)電的同時(shí)，做好環(huán)保、水保工作，盡量不對生態(tài)環(huán)境造成破壞。目前真正發(fā)自內(nèi)心能做到這一點(diǎn)的，業(yè)內(nèi)并不多見，大部分業(yè)主要求施工單位實(shí)施環(huán)保、水保工作，僅僅是為了通過環(huán)保水保驗(yàn)收；三是不難看。即在能發(fā)電、不破壞的基礎(chǔ)上，考慮到人與自然的和諧共處問題，做到不難看。四是很漂亮。即不僅僅是不難看的問題，而是將風(fēng)場本身打造成一道靚麗的風(fēng)景，做到既是風(fēng)機(jī)、也是風(fēng)景，既是風(fēng)場、也是景點(diǎn)。”
“業(yè)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生過因?yàn)轱L(fēng)電場和周邊環(huán)境不和諧，被政府要求拆除的事例”，他認(rèn)為，下一步制約風(fēng)電發(fā)展的主要因素不再是技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素，“中東南部人口稠密，體現(xiàn)的更多是環(huán)境”，“這個(gè)問題對風(fēng)電行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展是很關(guān)鍵的因素，要不然在中東南部發(fā)展風(fēng)電是很困難的事。”
