发展风电是最现实的战略选择?
专家呼吁 发展风电是我国最现实的战略选择
“从综合资源、技术、经济、环保等因素考虑,大规模发展风力发电是解决我国能源和电力短缺的最现实的战略选择。”
“风力发电不再是一种可有可无的补充资源,已成为最具商业化发展前景的成熟技术和新兴产业,有可能成为世界未来中最重要的替代能源。”
“风电,资源无尽,成本低廉,确立能源领域的科学发展观,将风电提高到战略地位刻不容缓!”……
目前我国能源紧张,电力供需矛盾突出。在日前召开的中国科协“科学与社会”论坛第二次讨论会上,国内外专家建议我国实施大规模发展风电的战略,大规模发展风力发电被认为是解决我国能源和电力短缺的最现实的战略选择。
常规能源难解燃眉之急
中科院理论物理所何祚庥院士在接受《经济参考报》记者采访时说,近日去浙江省考察,各市县企业每天开工仅3-4天,缺电达40%-50%,能源和电力的供需矛盾已迫在眉睫。国家今年即使采取电力需求管理等调配措施,通过“削峰添谷”的方式削减高峰负荷,虽然可以有效地降低高峰时段的电力需求1000万千瓦,但仍然还有1000万千瓦的缺口。
在当前的紧迫时期,解决能源和电力短缺的战略途径一是从能源消费角度入手,大力倡导节能。二是从能源供给入手,大力增加能源的供给。哪些能源是解决我国能源和电力短缺的最现实的战略选择?成为我们必须面对和考虑的问题。
何祚庥分析认为,中国主导能源要想大幅度增长都很困难,而且我国以煤炭为主的低效能源结构与世界能源消费的主流方向有着很大的偏离。
我国电力供应一直以火电为主,1990年到2002年的13年间,火电发电量占全国当年发电量的比例超过80%。随着新机组的不断投产,电煤占煤炭总量的比例平均每年增加2%。煤电为主的电力结构给国民经济带来了严重的污染,专家预计2020年中国二氧化碳排放量将达到14-19亿吨,年均增长率为3.0%-4.5%,并将跃居世界第一。尤为严重的是我国剩余可开采储蓄仅为1390亿吨标准煤,按照我国2003的开采速度16.67亿吨/年,仅能维持83年,而且如果我国能源消费的增长还要以煤炭为主导的话,必将造成铁路运输的全面紧张。
我国石油资源不足,天然气资源也不够丰富。到2003年年底,我国进口原油9000万吨,成品油2000万吨,我国已经成为世界第二大石油进口国,是美国的1/4。如果我国石油进口还高增长的话,将面临与美国等在国际市场争夺石油的局面,势必带来国际政治、经济一系列重大问题。
水能即使是全部开发利用也不够满足需求的1/3,靠水能解决我国电力短缺并不现实,而且水电资源分布不平衡,多集中在西南地区,要满足沿海地区的电力需求,仅靠西电东送是不够的。
核能方面,我国天然铀资源短缺,大力进口天然铀将会遇到和进口石油,天然气一样甚至更严重的困难。目前掌握技术的增值系数低也严重阻碍了核能的开发,所以不能满足要求。
风力发电潜力无穷
采访中许多专家告诉记者,长期以来人们以风电电价高于火电电价为由,一直忽视风电作为清洁能源对于能源短缺和环境保护的意义,忽视了风电作为一项高新技术产业而带来的巨大的产业前景,更忽视了对于促进边远地区经济发展所能带来的巨大作用。近年来,我国在风力发电出现了一些新的情况,必须引起我们的高度注意,来重新认识风能的利用问题。
一是近10年来风电的国内外电价呈快速下降的趋势,并且在日趋接近燃煤发电的成本,已经凸现经济效益。以美国为例风电机组的造价已由1990年的1333美元降至2000年的790美元,相应的发电成本由8美分/千瓦时减到4美分/千瓦时,预计2005年可降至2.5-3.5美分/千瓦时。国外专家指出,“世界风力发电能力每增加一倍,成本就下降15%”,近几年的风电增长一直保持在30%以上,这就意味着每隔30个月左右,成本就会下降15%。尽管目前在我国风电价还比煤电价格高一点,但是风电产业已经凸现经济效益,在内蒙古辉腾锡勒风场,设备几乎全部是进口的,风电厂的综合造价已降至7800元/千瓦以内,生产的风电含税上网电价已降为0.45-0.5元/千瓦。如果风机实现国产化,风电电价还会下降10%-15%,无疑将更具竞争力。
二是我国风能资源非常丰富,而且风电技术已经相当成熟,随科学技术的发展,可利用的风速要求还会降低。据初步探明结果,我国陆地上可开发的风能资源即达2.53亿千瓦;加上近海的风能资源,全国可开发风能资源估计在10亿千瓦以上,与之对照,我国水能资源可开发量仅为3.9亿千瓦!我国2003年的装机容量为3.85亿千瓦。所以国外专家评论,中国单靠风力发电就能轻而易举地将现有的电力生产翻一番。风电技术已经相当成熟,更大型、性能更好的机组也已经开发出来,并投入生产试运行。
三是风力发电将能迅速缓解我国能源急需和电力短缺的局面,对缓解缺电具有非同寻常的意义。因为风电一个重要特点就是上马快,不像火电、水电的建设需要用年来计算,在有风场数据的前提下建设只需要以周、月来计算,可以在短时间内完成风场的建设。世界风电正在以33%甚至在部分国家以60%以上的增速发展,参考发达国家的经验,我国完全有可能以迅速发展风电的模式来解决我国燃眉之急的电力短缺。
四是风力发电还能够有效地遏制温室效应和沙尘暴灾害,抑制荒漠化的发展。据统计,风力发电每生产100万千瓦时的电量,便能减少排放600吨的二氧化碳,大力发展风能可以大幅度削减造成温室效应的二氧化碳,缓解气候变暖的状况。
五是风力发电也是解决边远农村独立供电的重要途径。由于西部地区的分散性,仅靠“大机组、大电网、高电压”的模式去解决那里的用电模式是不够的,必须同时开发如风力发电这样的分散供电系统,才能较好地满足地区发展对能源的要求,我国目前没有联上电网的农村是风力发电的巨大市场。
此外,风电建设投资方式很灵活,不仅可以是国家性的投资,也可以集资民间资本。风电场也可以带动当地经济发展,比如内蒙古风电场虽然不大,但场面很壮观,现在正发展成为旅游区,旅游收入不错。
美国著名学者、美国地球政策研究所所长莱斯特布朗在他的新书《B模式》中指出,我们要提倡风力发电,由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭;又可以在很大范围内取得、非常干净、没有污染,不会对气候造成影响。目前,还没有任何一种能源有这么多的优点。
发展风电刻不容缓
刚从内蒙古风场考察回来的中科院电工研究所王亦楠博士在接受《经济参考报》采访时忧心地说,尽管我国风力资源巨大,可我国风电开发与国外相比差距很大。在当前能源紧缺的背景下,发展风电意义重大。
我国风电发展进展缓慢,目前仍然停留在起步阶段未有突破性的进展。1995年电力部门曾提出2000年底我国风机规模要达到100万千瓦的目标,但事实是截至2003年底,全国风电场总装机容量仅为56.7万千瓦,占全国总装机容量的0.14%,尽管已建有40个风电场,但平均每个风电厂的装机容量不足1.5万千瓦,远未形成规模效益。此外,风机设备制造水平也较低,已经成为国际主流机型的兆瓦级机组在我国尚处于研制阶段,大型风机只能依赖进口或与外商合作生产。
王亦楠博士认为,我国风电发展在政策和技术两方面都存在障碍。
从国家来看首先缺乏的是大力发展风电的战略意识,一是缺乏发展目标和可实行的战略规划;二是缺乏有效的经济激励政策和强有力的体制保障;三是缺乏鼓励国产化的政策措施;四是缺乏有效的投融资体制;五是缺乏政府指导下的采购政策;六是缺乏强有力的宣传,公众对可再生资源的认识不足。
王亦楠介绍世界上很多国家越来越意视到开发风能的重要性,在政策和法规上都出台了相应的规定。德国颁布的新能源法律规定,政府给风电以每千瓦时9.1欧分的补帖,补贴政策至少持续5年,自2002年1月1日起,每年递减1.5%,即使高补贴率期满,风电投资商仍可享受每千瓦时6.19欧分的补贴。
技术方面存在风电和电网的连接以及储能问题,要解决风电的不稳定性对电网的冲击问题。目前丹麦、德国的风电容量在电网中的比重可以做到30%以上,而我国的电网比较薄弱,风电在局部电网中的比重一般控制在12%以下,仍然在一些地区出现电网崩溃事故,因此在开展风电与电网的连接研究的同时更应加强我国的电网建设。如果风电的比重超过整个电力的10%,需要进一步考虑储能问题研究解决的途径。针对有些专家提出的我国季风气候对风电发电的影响,王亦楠指出以单机600千瓦为例,年满负荷发电可达2480小时,而且随着科技的发展,季风对其影响会越来越小。此外,对风场评估也不是很科学。
王亦楠同时指出,当务之急是必须大力增加研究和开发技术上的投入,大力培养风电人才。
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国外风力发电纵览
21世纪是可再生能源的世纪,风电一直是世界上增长最快的能源,到2003年初,全球风力发电机容量达3200万千瓦,亦即其总量已经相当于32座标准核电站,风力发电的发展不断超越其预期的发展速度。
在欧洲,2003年德国的风电设备制造业已经取代了汽车制造业和造船业,成为德国钢材第一大用户,近日德国制定了一个新的风电发展长远规划,设定到2025年风电至少占总用量的25%,到2050年占总用量的50%。丹麦已经成功地用风电来满足国内18%的电力需求,过去一直提倡核能运用的法国,近日也纷纷制定长远规划来发展风能发电。
今天在欧洲风能发的电,已经能够大概满足4000万人生活的需要。欧洲风能协会预计2020年欧洲有将近两亿人会使用完全来自风能的电力,而且这一人口数量将占到欧洲人口的一半。另一个机构-风能利用协会,将在近海岸地区开展风能的利用,他们估计到2020年欧洲居民的全部用电都将由风能来提供。另一个机构——风能利用协会,将在近海岸地区开展风能的利用,他们估计到2020年欧洲居民的全部用电都将由风能来提供。
在亚洲的一些国家,近年来风力发电也取得较快发展。以印度为例,截至2002年底风电装机容量已达170.2万千瓦,约为我国的2.5倍,成为世界第5大风电生产国。过去的几年,印度政府积极推动风电产业的发展,鼓励大型私有和公有企业投资,并同时给予当地制造基地同样的政策激励。有的公司现在已经可以生产70%的风电机组零件,大大降低了风电机组生产成本,并给当地创造出额外的就业机会。
据美国著名学者、美国地球政策研究所所长莱斯特布朗预测:“风能将会在石油燃料、化工燃料以后时代扮演中心角色。在过去10年间,世界风能发电厂是以每年30%的增长速度在发展,我个人的看法是将很快达到每年翻番。”