平原風電產(chǎn)業(yè)迎來新機遇：平價后可開發(fā)項目超1億千瓦

“中東南部是中國風電發(fā)展下一個希望的田野。”在全國首座整場大規(guī)模采用高塔的平原風電項目——華能河南安陽湯陰風電場調(diào)研活動中，中國可再生能源學會風能專委會秘書長秦海巖做出這樣的判斷。

華能河南安陽湯陰風電場位于“三圣之鄉(xiāng)”湯陰，其一期工程安裝69臺遠景2.2兆瓦智能風機，裝機容量15.18萬千瓦，于2017年9月由中國華能集團有限公司投資建設(shè)，并于2018年12月并網(wǎng)。

《中國經(jīng)營報》記者了解到，該項目設(shè)計年平均風速為5.62米/秒。2020年1月1日~8月13日，平均風速4.83米/秒，發(fā)電量2.08億千瓦時，利用小時數(shù)1370小時。

秦海巖告訴記者，“七八年前，我們曾認為在河南不太可能開發(fā)風電，當時判斷平均風速至少得達到6米/秒以上才具有技術(shù)開發(fā)的條件，但是近幾年隨著高塔技術(shù)的應用、控制策略和智能化的提升，葉輪直徑增大，以及制造成本的降低、效率的增加，使平原地區(qū)、低風速地區(qū)也具備了開發(fā)條件，這也是近幾年平原地區(qū)風電增長很快的原因。”

平原風電場“不可能”?

早在“十一五”期間，我國風電產(chǎn)業(yè)就曾經(jīng)歷爆發(fā)式增長，新增裝機量連續(xù)5年翻番。彼時，風資源優(yōu)越的三北地區(qū)無疑是裝機主力區(qū)，而中東南部低風速區(qū)則顯得有些冷清。“很多人誤解說中東南部搞不了風電，沒有地方搞，這是錯誤的認識。”秦海巖表示。

遠景能源高級副總裁田慶軍告訴記者，中東南低風速區(qū)的風電開發(fā)分為兩類，一類是山地風電場，另一類就是湯陰這樣的平原風電場。其中山地風電場因為風資源相對較好，前些年開發(fā)得比較多，而平原風電場則是近兩年才興起。

據(jù)了解，平原地區(qū)風資源具有高切變的特點。高切變是指風速會隨高度的提升而增加，意味著通過擴大風機葉輪直徑來增強單位千瓦掃風面積，并搭配高塔技術(shù)的應用將使平原區(qū)風資源同樣獲得開發(fā)價值。更重要的是，隨著技術(shù)的不斷成熟，塔筒高度及葉輪直徑的增加進一步使得平原風電項目實現(xiàn)平價成為可能。

田慶軍告訴記者，由于湯陰風場屬于中國比較早期的平原風場，它使用的是遠景第一代平原風機(120米高塔筒匹配121米葉輪直徑)，還需要借助國家補貼來實現(xiàn)其經(jīng)濟價值，但2019年，遠景推出的第二代平原風機(匹配140米高的塔筒和141米的葉輪直徑)已基本上實現(xiàn)準平價。2020年，遠景又推出了第三代平原風機，“150米高的塔筒加上156米的葉輪直徑已經(jīng)完全可以實現(xiàn)平價。”

“舉例來說，150米的塔筒可在120米的基礎(chǔ)上將風速提升0.3~0.5米/秒，再搭配3.0兆瓦156米葉輪直徑的風機，湯陰風場年發(fā)電量可在現(xiàn)有基礎(chǔ)提升800個小時，年利用小時數(shù)可達到3000小時以上。同時若以7500元/千瓦的單位造價測算，湯陰風場全生命周期電價可實現(xiàn)0.3元/千瓦時，遠低于目前河南省標桿上網(wǎng)電價0.3779元/千瓦時，風場風電全生命周期收益率將達到7%以上。”田慶軍分析稱，“目前從最新的風機來看，在未來一兩年內(nèi)，中國幾乎所有的省份中東南部全部可以實現(xiàn)平價。”

中東南風資源“無天花板”

值得一提的是，平原風場除了已經(jīng)具備經(jīng)濟性之外，其消納優(yōu)勢同樣不可忽視。眾所周知，我國電力負荷中心大多集中在東部，在中東南部發(fā)展新能源，不僅可實現(xiàn)當?shù)啬茉醋越o，同時還可避免其在三北地區(qū)不得不面對的棄風限電瓶頸。

中國工程院院士、中國工程院原副院長杜祥琬曾表示，我國中東部地區(qū)技術(shù)可開發(fā)的海上和陸上風能資源量有11億千瓦，集中式加分布式太陽能(4.760, -0.06, -1.24%)可開發(fā)量有9億千瓦。若中東部省份把身邊能源調(diào)動起來，結(jié)合遠方來的能源，不僅使發(fā)展更平衡和充分，而且自控水平和安全性更高。同時，經(jīng)天津大學和華北電力大學研究組測算，與西部發(fā)運送電的度電成本相比，東部自發(fā)電更便宜。

秦海巖告訴記者，實際上，僅平原風電就有極大的發(fā)展?jié)摿Α?ldquo;我們曾經(jīng)跟氣象局做過風資源的詳查評估，根據(jù)設(shè)定的條件評估具備開發(fā)條件的風資源規(guī)模。若設(shè)定6米/秒以上為可開發(fā)條件，則可開發(fā)項目是2億千瓦，若將條件放寬至5.5米/秒，則具備10億千瓦的開發(fā)潛力。”

“此外，考慮到技術(shù)發(fā)展，包括占地面積越來越小等因素，裝機量將超過10億千瓦，中東南部風資源沒有天花板。”秦海巖補充道。

田慶軍也表示，目前中國有500多個縣是平原縣域，初步估算平價以后可供開發(fā)的平原項目有1億千瓦以上。

杜祥琬指出，目前中東部能源開發(fā)量占比不到技術(shù)可開發(fā)量的十分之一。此外，從目前已經(jīng)核準的風電項目來看，平原風電在其中占比大約為10%~15%。

截至去年年底，我國風電總裝機量2.1億千瓦，大部分裝機仍在三北地區(qū)。“但近幾年新增裝機逐步調(diào)整。十多年前，中東南部每年新增裝機只占20%;但在近三五年，中東南部地區(qū)每年新增裝機占比約為60%~70%，風電建設(shè)總體開始向中東南部轉(zhuǎn)移。”秦海巖稱。

“風機”也能是“風景”

值得注意的是，雖然中東南地區(qū)的風電建設(shè)漸成趨勢，但風場要建在人口密集地區(qū)卻并非易事，這對前期微觀選址、基礎(chǔ)建設(shè)以及與自然生態(tài)環(huán)境、人文歷史相融合等要求非常高。

“平原風電和三北地區(qū)發(fā)展風電的區(qū)別除了風速條件之外，建設(shè)環(huán)境的差別同樣明顯。”華能集團河南分公司總經(jīng)理助理廖毛雄告訴記者，“在中東南部人口稠密區(qū)，制約風電發(fā)展的主要因素不再是技術(shù)、經(jīng)濟因素，更多是環(huán)境。”

廖毛雄認為，風電建設(shè)理念大致分四個層級，第一個層次是能發(fā)電;第二個層次是不破壞，即不僅能夠發(fā)電，還要保護好生態(tài)環(huán)境;第三個層次叫不難看，風機要與跟周邊的環(huán)境融為一體;第四個層次叫很漂亮，這就要做到風場同時也是風景。而在湯陰這一千年古縣建設(shè)的風電項目，就需要“很漂亮”。

記者走入湯陰風電場后注意到，風場建設(shè)期間運輸、施工車輛走過的道路以及作業(yè)面影響過的植被已被恢復，風場內(nèi)七條集電線路全部以地埋電纜的形式進行鋪設(shè)，并未出現(xiàn)場內(nèi)桿線密布情況。更顯眼的是，豎立的風機塔筒并非傳統(tǒng)的白色烤漆設(shè)計，69臺風機塔筒上全部噴繪著圖案，不需走近就能感受當?shù)匚幕?/p>

廖毛雄告訴記者，這是風場建設(shè)時就堅持的去工業(yè)化設(shè)計。“塔筒圖案選用了湯陰縣精忠報國文化元素和太行山水畫面，包含了甲骨文圖、文字演變、青銅文化、十二生肖、七彩長廊、城市符號、狩獵祭祀七大地方歷史人文圖案，這是經(jīng)過與遠景科技集團視覺設(shè)計團隊和湯陰縣宣傳部門反復溝通之后確定的。”

田慶軍則表示，“風電項目開始出現(xiàn)‘去工業(yè)化設(shè)計’，這是行業(yè)發(fā)展到一定的程度的必然。早些年中國風電快速發(fā)展期沒人想這個問題。隨著行業(yè)發(fā)展，將來的創(chuàng)新一定會層出不窮。”