全国首座整场大规模采用高塔的平原风电场调查

 《小康》 ● 中国小康网   2020-09-16 09:32:32

  技术进步推动平价上网

  行走在汤阴风电场,可以很清晰地发现风机的特别之处——塔筒更高,叶片更长。对于这样特殊机型的选择,华能集团河南分公司总经理助理廖毛雄表示,在风速条件方面,河南平原地区的要求比“三北”地区要低,且风切变较高(高空风速更大)。为了捕获较高风能,需要选择更高塔筒、更大叶轮直径即单位扫风面积更大的风机。

  记者了解到,汤阴风电场项目设计年平均风速低至5.62米/秒,采用远景2.X平台120米高度全钢塔筒低风速智能风机,该机型可最大程度地发掘和利用河南平原地区高切变风资源优势。

  随着风电技术快速进步,资源优良、建设成本低、投资和市场条件好的地区,已初步具备与燃煤标杆上网电价平价的条件。今年是我国陆上风电国家提供补贴的最后一年,为提高风电市场竞争力,去年5月我国公布了2019年第一批风电平价上网项目。今年以后,中国陆上风电将主要以无补贴平价上网形式发展。

  未来,能否提高经济性,实现平价上网,是平原低风速风电能否大规模推广的关键。据远景能源有限公司高级副总裁田庆军介绍,汤阴风电场建成已有两三年,属于我国比较早期的平原风电场,采用的是第一代平原风机,特点是“双120”,即120米的塔筒高度加上121米的叶轮直径,这种技术特点在当时还无法实现平价上网,基本是在原有国家补贴的基础上实现经济价值。

  不过,按照当前的技术能力,实现平价上网已不是难题。远景能源根据平原地区风资源高切变特点,把塔筒的高度从以前的80米、90米抬升到了120米、140米甚至150米。风机叶轮直径也不断加大,用于增强风机扫风面积,获取风资源的可开发性。

  田庆军说,远景能源去年推出的第二代平原风机是“双140”,140米高的塔筒搭配141米叶轮直径,基本实现了准平价。今年推出的第三代平原风机是“双150”,150米高的塔筒加上156米叶轮直径,在平原地区可以有效地把风资源大幅度提升,从而实现平价上网。

  以第三代平原风机为例,如果搭建3兆瓦150米塔筒156米叶轮直径的风机,年发电利用小时数可以在现有2.2兆瓦121米高塔筒风机基础上提升800个小时,达到3000小时以上。在单位造价7500元/千瓦情况下,可以将全生命周期千瓦时电成本降到0.3元/千瓦时,对比河南0.3779元/千瓦时的标杆上网电价,意味着一台3.0兆瓦的风机,平价上网以后每年纯利仍然可以接近150万元,经济效益非常可观。

  “随着技术不断创新,新材料、新控制算法应用会让未来的风机更加高效、发电量更高。”田庆军表示,以现有技术而言,在未来一两年内,中国几乎所有的中东南部省份都可以实现平价上网,其中500多个县是平原县域,初步估算平价上网后可供开发的平原项目有1亿千瓦以上。

  廖毛雄认为,由于中东南部地区人口稠密,未来制约风电发展的主要因素是环境制约,而不是技术与经济因素。此外,地方政府能否批准建设更多风电项目,对风电行业而言是实现可持续发展的关键因素。

  风电场成了网红打卡地

  “刚开始以为这个项目会对生活造成不良影响,没想到却成了风景区。”谈起自家门口的风电场,河南省安阳市汤阴县宜沟镇香寺村村民张树亮对家门口的风电项目竖起了大拇指。如今,汤阴风电场已经与周边环境融为一体,与自然和谐共生。

  记者发现,在风机塔筒设计上,该项目改变了传统白色烤漆设计,取而代之的是创意涂装。图案选用了汤阴精忠报国、甲骨文等文化元素和太行山水画面,宣传的是地方文化和人文景观,这在全国尚属首创,也让风机成了文化艺术品和网红打卡地。

  走进风电场升压站,映入眼帘的不是简陋的厂房,而是一座古色古香的建筑,建筑内部独具现代科技特色的控制中心将古今、科技、环境等元素相融合。在汤阴风电场的上空也看不见传统风电场密布的杆线,场区内7条集电线路全部以地埋电缆形式铺设,不但保持了空间环境特色,也为政府后期规划留足了空间。

  “在人口密集的平原地区修建风电场,最大的难题是与当地群众和政府沟通。”廖毛雄说,群众觉得项目占用了土地,政府认为影响了环境,因此在这些项目建设中,应考虑如何做到协调发展,解决风电项目与自然环境和谐发展。

  平原低风速风电场普遍面临土地资源紧缺的挑战,如何合理规划并使用有限的土地资源非常关键。田庆军表示,在项目规划阶段,华能做了大量准备工作,充分调查拟规划区域的土地可利用性,随着项目输入资料的完整性和准确性不断提高,华能采用自主研发的格林威治云平台,在给定的限制性因素下对可开发区域做精细化资源评估及收益复核,通过平台智能寻优最终产生最优微观选址方案,在少占用耕地的前提下实现项目效益最大化。

  据了解,平原地区修建的风电项目在土地复耕后,一个机位仅需占用100平方米空间,建设期还能帮助当地实施道路硬化,完善路网建设。在景观设计方面,风机上可做的文章也不少。“风机的大塔筒既可以彩绘,也可以做电子屏。随着风电行业发展,未来的项目创新一定会层出不穷。”田庆军说。

  此外,对于没有资源优势和交通优势的贫困地区而言,发展风电是拉动经济发展,实现脱贫致富的有效手段。秦海岩透露,一个行政村只需要拿出200平方米土地,安装两台3兆瓦风机,在平价上网前提下,一年可为村集体贡献近300万元净利润。

  “所以说,风电不仅能够解决当地能源结构调整的问题,贡献清洁电力,带动县域经济发展,还能给当地创造一个新的人文景观,促进旅游业发展,助力美丽乡村建设。”秦海岩表示,让更多群众接受风电,这样风电的发展空间就打开了。

  对于风电产业下一步规划,水电水利规划设计总院副院长易跃春表示,中东南部区域靠近电力负荷中心便于消纳,是近期风电开发重点区域之一,但受限于风能资源与土地资源影响,今后将以协调风电发展与生态保护、促进低风速利用为工作重点,不断提升风电在当地能源结构中的比重。(记者 王轶辰)

作者:王轶辰
责任编辑:田小介
来源:新华网
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