高微 张鹏林 陈其常 王文科

甘肃风电产业可持续发展存在的问题及对策研究

高微 张鹏林 陈其常 王文科

甘肃省风力资源比较丰富，全省风能资源理论储量237GW，风能资源可开发量在40GW左右，资源拥有量在全国占第5位，具有建设大规模风力发电场的优越条件。风能在甘肃的大规模开发利用，将会有效减少化石能源的利用、减少温室气体的排放、保护环境。综合甘肃省以及我国风电产业的发展现状，可以看出，一方面甘肃省风电产业发展取得了长足进步，体现在风电装机容量的快速增长、培育了一批风电制造企业、风电技术发展的自我创新能力逐步加强等；但另一方面，也暴露出影响风电产业可持续发展的许多问题。

一、甘肃风电发展存在的问题及原因

（一）送出问题

目前，甘肃河西电网输电线路全长1000千米、全线串联7座变电所，是国内输电距离最长、串联变电所最多的330千伏电网，但受电网结构所限，输电能力较弱，西电东送能力仅70万千瓦，根本无法满足大规模风电送出需要。为满足已开工的大型风电项目送出需要，甘肃省电力公司计划投资115亿元，建设河西750千伏双回线路并与西北电网相连，全长约848千米。但经过分析，常规750千伏电网送电能力仅为180万千瓦，还是无法满足计划2010年投产的516万千瓦风电送出需要，即使采用世界最先进的750千伏串补和可控高抗等多项新技术，大幅提高电网输送能力，也只能勉强满足94%的风电送出需求，仍将有6%的风电受限，届时，大规模风电基地仍无法打破送出瓶颈。

（二）市场问题

一方面是风电的大规模开发，另一方面却是电力需求趋缓。甘肃及西北电网自身市场空间有限。从电力电量平衡的角度考虑，不仅甘肃电网无法消纳风电资源，在整个西北电网范围内也难以有效消纳。如图1所示为甘肃电网未来电力电量盈余情况。

按甘肃风电发展预测，预计到2015年和2020年，甘肃风电发电量将分别达到250亿千瓦时和420亿千瓦时，不仅甘肃电网，即使西北电网也难以消纳如此庞大的风电，而要依靠全国电力市场消纳风电，政策层面、市场层面等诸多问题需要解决，因此未来甘肃风电产业还将遭遇严重的市场瓶颈。

（三）技术问题

图1 甘肃电网未来电力电量盈余情况

大规模风电并网面临一系列技术问题：为了提高风电送出能力，河西电网必须采用目前国内还没有的750千伏串补技术；为了克服风电间歇性、波动性问题，必须采用目前世界上也没有发展成熟的750千伏可控高抗技术；为了适应风电机组间歇性发电的需要，所有风电场升压站需安装15%-20%动态无功补偿设备，总容量达到70万千瓦；如果串补、可控高抗和动态无功补偿等柔性输电技术在河西电网同时应用，不仅可能产生次同步谐振等问题，还需要综合研究柔性输电的控制策略问题。

（四）风电行业管理问题

一是缺乏风电并网技术标准。对风电场并网作出相应的技术规定，一方面能够保证风电场和电力系统的安全稳定运行，明确电网企业和风电开发商的责任和义务，适应今后大规模建设风电场的实际需要；另一方面，对国产化风电机组的技术发展方向起到引导作用。而目前，我国尚没有相关的专业技术标准和规程。

二是缺乏风电机组检测标准。由于目前没有风电机组和风电场入网标准和检测标准，绝大部分风电机组的功率曲线、电能质量、有功和无功调节性能、低电压穿越能力等都没有经过有资质机构的检测。

（五）风电产业管理问题

1.国内风电制造业过热且水平低

由于国内风电应用市场巨大，许多制造企业纷纷转向风电产业，有的通过购买国外风电机组的生产许可证或与国外企业合资生产风电机组；有的请国外风电机组设计咨询公司设计风电机组在中国生产。这种“总装模式”的风电企业目前很多，发展明显偏热、偏快。

2.风电场开发过热

各大发电公司、投资公司等纷纷出台了风电开发规划，并与地方政府签订开发风电场的协议，尽可能多地占有好的风能资源。应该说，目前的风电开发投资具有一定的盲目性。由于当前风电上网价格相对其投资成本明显偏低，相应的补贴措施也不能实施到位，因此近期投资大规模风电不一定能产生预期的利润。

3.我国风电开发目前存在整体差距

我国目前对风电开发战略的总体研究还很不够，风电发展技术路线、产业政策和市场机制尚未完善。尽管《可再生能源法》将风电发展提到了战略高度，并制定了中长期发展规划，明确了发展目标，但还是缺乏对保证目标实现的措施和途径进行深入的研究。另外，我国风电技术人才短缺，与国外相比特别缺乏高素质的总体型和创新型的专业人才，也缺乏高素质的管理人才和技术工人。

二、甘肃风电可持续发展的方案

（一）“打捆”外送模式

风电功率的随机性与间歇性，决定了风电出力的控制较为困难。如果有一定规模的常规机组配合运行，利用水、火电机组的调节能力，可以实现对风电出力的补偿，平抑风电的间歇性波动，保证外送负荷特性满足受端电网要求，将“劣质”能源转换为受端可接受的优质清洁电能商品。此外，从经济性上讲，“风火水”打捆，可提高输电通道利用效率，降低输送成本，整体降低打捆外送电价，从而提高在受端市场的价格竞争力。因此，在加强甘肃电网的建设，接纳更多的风电上网与外送的同时，还应实施“风火水互济”打捆外送模式，将风电、火电、水电打捆后，以稳定的潮流外送。

实现“风火水”打捆外送，要落实送端配套火电基地建设规划，这需要国家层面在火电项目建设方面，向甘肃等西部风能资源集中区倾斜；此外，还应充分整合周边省区丰富的水、火电资源，实现西北区域范围内的“联合打捆”。

（二）加强风电技术的研究，降低成本

1.加快风电建设促进设备制造国产化

制约我国风电发展的重要因素是技术研发和设备制造能力弱，实现风电设备国产化是加快我国风电发展的重要基础。因此，风电建设必须要与促进其技术研发和设备制造国产化相结合，通过风电的规模化建设，为国内风电设备制造提供发展机遇和需求市场，促进国内风电设备制造业的尽快发展，不能简单地为了扩大风电规模而从国外大规模引进风电设备。目前，我国已采取的将风电投资者与设备制造企业联合投标建设大型风电场的方式，旨在加速促进风电设备制造的国产化。要加强对引进大型风电机组技术的消化吸收，开发具有自主知识产权的兆瓦级变桨距变速风电机组技术的研究，在风电机组的总体设计、整机轻量化、主要部件制造等方面提高自主开发和制造能力。

2.降低风电成本的途径

（1）采用优质的国产化设备，降低发电机组投资成本

对于设备投资成本占总成本60%—70%的风力发电来说，综合考虑装机容量、技术水平提高等因素变化的前提下，采用优质的国产设备降低投资成本，降低设备折旧费，风电在价格上就有了和煤电竞争的条件。

（2）规模化开发，降低公共系统费用，降低经营成本

风电成本与规模化有很大关系，规模化开发是降低成本、提高效益的有效途径。风电场建设形成规模化，所发出的电力越大，风电的成本下降的空间越大。如1500千瓦风电机组比750千瓦风电机组，单位千瓦的造价约降低20%。到2020年风电成本有望再降低40%，届时风电发电成本将低于常规用电。

（三）加快建立和完善风电产业体系

甘肃省风电产业服务体系尚不完善，风电技术标准、产品认证、系统设计、工程管理、机组检测认证、安全鉴定等基础都比较薄弱，风能资源评价体系、宏观选址和微观选点技术深入研究不足，大型风电场的并网技术以及风电对接入电网影响等的研究工作，由于实践经验少，研发工作滞后，风电产业服务体系不完善。甘肃风电能力建设服务体系应该随着风电场建设规模的扩大，不断的完善建设前的项目咨询、风资源调查和评价、选址、规划、设计；建设过程中的建立、管理服务、安装及施工指导；建成后的运行管理、监测、检修、甚至包括售后服务等，为今后风电的大规模发展创造条件。

（四）落实促进风电发展的政策

《可再生能源法》规定，可再生能源发电价格高出当地平均上网电价的部分，要在全国范围内的销售电价中分摊，以实现可再生能源发展的公平分摊原则。另外，为了促进风电的发展，《可再生能源法》要求国家有关部门要制定支持风电发展的投资、税收和信贷优惠政策。由于多方面的原因，目前这些宏观政策还没有得到有效实施。因此，必须尽快落实促进风电发展的宏观政策，否则风电很难实现持续大规模的发展。

[基金：本文系2010年甘肃省社科基金资助项目。]

（作者单位:兰州理工大学经济管理学院、兰州理工大学材料科学与工程学院、长庆油田分公司矿区服务事业部兴隆园事业服务处）