去年,全省新增風電并網(wǎng)裝機量同比增加167%，是“十二五”期間單年新增風電裝機規(guī)模最多的一年——
風電怎么上電網(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電場。正值隆冬，寒風清冽，從省道駛進楊郢鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村公路，循著標識牌的導引，便進入風電場的覆蓋范圍。道路蜿蜒起伏，透過薄薄的霧靄，一座座狀如大風車的白色風電機組屹立在連綿的山頭。
“你看到的這些風機，每個塔筒高80米，風輪直徑都是87米，適合安徽這樣的低風速地區(qū)，整個項目共有165臺風機，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)陸低風速風電場，實現(xiàn)了我省風電“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電機組仿佛近在眼前，十分壯觀。這道靚麗的視覺風景線讓當?shù)卣鯙樽院?，準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，每臺風機都有編號，離我們最近的那臺是B19。 ”來安風電場場長蔡少磊說。
走到B19號風機近前，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，在寒風吹拂中葉片輕微地擺動著。 “今天的風力等級大概是輕風，平地10米處風速在1.6米/秒至3.3米/秒之間。我們的風電機組設計是3米/秒啟動，風速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，這就是風力發(fā)電。 ”吳戰(zhàn)昊介紹，風輪是風力機的主要部件，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)生氣動力使得風輪旋轉(zhuǎn)，將風能轉(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。 ”蔡少磊指著風機旁邊的一臺箱式變壓器比劃著，又指向風機后面的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，就算是把風力發(fā)電機組發(fā)出來的電賣給國家電網(wǎng)了。 ”
低風速地區(qū)如何找風?
2008年起，我國風電行業(yè)進入逐年翻番式增長的快速上升通道，然而在風電場大規(guī)模擴張的同時，風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，風電行業(yè)步入低谷，“棄風限電”成為行業(yè)陣痛期的主題。
在風電行業(yè)的低迷期，我省“危中搶機”，從2010年風電開發(fā)起步到2015年，全省風電累計并網(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，風力減弱明顯，夏季受海洋性季風的影響也較小，因此我省屬于典型的低風速區(qū)。 ”省能源局新能源處有關人士說。
年平均風速鮮有超過6m/s的安徽，一度被風電行業(yè)視為“雞肋”，但如今，卻已有多達20家風電開發(fā)企業(yè)在此群雄逐鹿。
“安徽低風速風電的發(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電運營商，龍源集團也是國內(nèi)開發(fā)低風速風電場的第一家，此舉不僅填補了安徽風電開發(fā)的空白，也帶動了國內(nèi)低風速風電場的開發(fā)熱潮。
在安徽龍源合肥總部的陳列室，風機安裝過程、風機模型、中國風力發(fā)電發(fā)展狀況……一部完整的風電發(fā)展史撲面而來。 “龍源之所以能成為低風速風電開發(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)風電的大發(fā)展，導致“三北地區(qū)”風電基地項目扎堆建設，集團前瞻性地預見到“三北地區(qū)”后續(xù)可能出現(xiàn)風電上網(wǎng)“限電”危險，便緊扣“上山、下海、低風速”這三個風電發(fā)展的空白，居安思危再創(chuàng)業(yè)，其中，在開創(chuàng)低風速風電先河方面，就是在安徽來安建成國內(nèi)首個大型低風速風電場。
“當初我們也是抱著試試看的想法，要充分利用低風速區(qū)有限的風能資源，必須將就當?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)技術不可或缺。”盛曉明拿起一個風輪講解。“為保持風輪始終對準風向以獲得最大功率，需要在風輪后面裝風速儀和風向標，風機機艙可以360度旋轉(zhuǎn)，實時跟蹤迎風面。 ”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，按照捕獲最大風能的要求，提高機組發(fā)電效率，優(yōu)化風力機的運行性能，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，技術攻關能提升可用率。到2015年，安徽龍源在我省已建成6座大型低風速風電場，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“棄風限電”困擾的“三北地區(qū)”。
怎樣合理開發(fā)利用風能資源?
1月12日午后，記者來到無為縣嚴橋鎮(zhèn)。“這是我們?nèi)A電福新無為風電項目1-3期風電場平面布局圖，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臺風機主要分布在周邊的山脊上，周圍居民較少，建設風電場對場區(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電場的升壓站。和全省其他風電場不同，這里是風格迥異的徽派建筑，粉墻黛瓦，院落里種滿了常青灌木。監(jiān)控室里，每臺風機的風速、功率、風機狀態(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)約化設計理念，與生活區(qū)嚴格分開。 ”公司負責人楊旺生說，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。
隨著我省風電的快速發(fā)展，風電場對局部生態(tài)環(huán)境及自然景觀等影響也日益受到人們的關注。“我們風電開發(fā)項目的一大亮點便是，嚴格執(zhí)行環(huán)保設置與主題工程同時設計、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。
風力發(fā)電是國際上公認的技術最成熟、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，風電行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也不容小覷。根據(jù)最新的陸上風電項目上網(wǎng)標桿電價調(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，風電上網(wǎng)電價下調(diào)對本身就屬低風速地區(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。
風電開發(fā)競爭愈演愈烈，省內(nèi)適合風電開發(fā)的區(qū)域愈加有限。“一方面亟須政府加強科學規(guī)劃，避免無序競爭，另一方面隨著在運營風電場的增多，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)預測，2020年我省風電消納能力在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，我省在制定風電發(fā)展“十三五”目標時，綜合考慮了可開發(fā)資源情況、電網(wǎng)消納能力、項目建設進度和技術進步、電價下降等因素，初步規(guī)劃到2020年并網(wǎng)風電裝機規(guī)模300萬千瓦以上。
