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    根據國情大力發展微風高效型風電機
       

       國際能源網訊:我國是一個內陸大國,風速低,大風時間短,風能豐富地區都較偏遠,這些國情要求我們必須大力發展微風高效型風電機,大幅提高微風發電性能,提高白天用電高峰期發電量,適合在全國各地使用,并大幅降低成本,只有大型風電設備在全國全面推廣普及,我國的風電產業才能大發展。

        風能是最具有開發價值的新能源,風能是分布最廣,離我們最近,取用最方便的無污染的清潔能源,用好風電對減少碳排放,改善環境意義重大。風能也是儲量巨大的新能源,風能取之不盡,用之不竭,并具有相對最低的開發成本,所以風電的發展應該作為新能源發展的重點。我國對新能源建設非常重視,并把它放在非常重要的戰略地位,已經制定了一系列促進新能源發展的政策,對新能源建設起到了極大的促進作用。風電是新能源的重要組成部分,也是新能源發展的重點,風電面臨著非常難得的發展機遇,近幾年得到了飛速發展。但風電建設中存在的問題已嚴重影響了風電的健康發展,首先是我國在建的千萬千瓦級風電場有電送不出的問題;其次是我國80多家風電設備生產企業大部分產能閑置的問題。如果這兩個問題不能得到解決,將嚴重影響我國風電產業的發展。

        我國在“三北”(西北、東北、華北)地區在建的有6個千萬千瓦風電基地,但這些地方又是電網最弱的地區,風電場的建設還處于初級階段,有些問題已突出的暴露出來。首先是建成項目已處于有電送不出的尷尬局面,內蒙古風電場對此問題反應強烈,盡管在白天用電高峰期,內蒙古電網可全部消納這些風電機組,但在夜晚用電低谷時期,由于要確保火電供熱機組的運行,不得不讓風機棄風停轉,而夜間,正是草原上風力最大、最穩定的黃金發電時刻。這個問題在三北地區屬于共性問題,如果這個問題不解決,不但會造成風電的嚴重浪費,也會嚴重影響風電場的效益,對風電產業的發展形成不利局面。

        解決這個問題可以從兩個方面著手解決,首先應大幅提高風電機的微風發電能力,白天用電高峰期風力較小,現有風電機在低風速3~4級風的情況下,發電能力很低,而這個風速是時間最長,最有開發價值的風速,我們應根據陸地風速的特點,大力發展適合我國國情的陸地微風高效型風力發電機,大幅提高發電時間,大幅提高微風狀態下的發電量,這樣才能提高風電的利用率,提高風電的效益,這是提高風電場收益的最根本解決辦法。對于夜晚風電送不出的問題,只能采用變通的方式解決,夜晚用電量低,還有發電廠的供熱問題都是客觀存在的,也是無法改變的。但是發電廠的運行是要消耗能源的,目前火電廠是靠煤加熱水,產生蒸汽推動汽輪機發電,如果采用風電進行電加熱水,應該也是切實可行的,電加熱水應該更簡單方便一些。我們可以將火電機組改為煤電兩用機組,當風電超過并網額度時,多余的風電被引到發電廠,以風電作為主要加熱源來發電,當風電不足時以煤為主要加熱源進行發電,這樣可以保持發電廠正常發電、正常供熱,又可解決風電的輸出和風電的間歇性問題。但是這樣做還應有一個前提,就是風電應采取分段定價或超并網額度定價的靈活機制,首先應大幅降低夜晚時間段的風電價格,給發電廠一個盈利空間,應保證使用風電可以比燒煤更省錢,這樣才能提高電廠使用風電的積極性,才能達到雙贏的效果。

        風電開發對我國來說才剛剛起步,風電占全國的用電量還非常小,面對如此巨大的市場,為什么我們的80多家生產企業大部分產能閑置?為什么會出現嚴重產能過剩?有人認為是電網瓶頸的限制,也有大部分人認為是產業發展過快過熱造成的。這些問題與風電產業巨大的發展空間相比,可以說是微不足道的。目前大家都盯著國家和地方的那點風電項目肯定是不行的,我們應該在風電機的推廣普及上尋找“突破口”,我國地域遼闊,急需用電、大量用電的地方很多,任何山區、草原、邊防站、海島、勘探單位、企業廠礦,冶煉單位等,這些地方蘊藏著巨大的開發空間,如果這些市場得到開發,都用上大型風電設備,不但可以使這些企業產能得到釋放,還可能會岀現產能不足的問題。所以我們要在風電機的普及推廣上下功夫,大幅提高風電機微風發電性能,適合在全國各地推廣;大幅降低風電機成本,使風電成本小于火電和水電,提高風電的競爭能力。

        我國陸地風速較低,有多風地區,但都較偏遠,大部分是少風地區,我們要讓少風地區也用上風電機,就必須大幅提高微風發電性能。目前歐美的風電技術都是以海洋性氣候發展起來的高風速風電機,陸地使用最大的缺點是發電效率太低,三級風以下基本沒有發電能力,設計風速是13~15米/秒,也就是要達到七級大風才能滿負荷,這樣的大風在陸地很罕見。還有風電機的高昂成本也不利于風電機推廣普及。提高發電量,降低風電機成本是目前迫切解決的問題。

        現有葉片是參照直升飛機的葉片設計制造的,不是風直接吹動葉片,而是靠風吹過葉片正反面形成的壓力差產生升力,這種葉片在微風狀態肯定沒有升力的,就像飛機速度低沒有升力一樣。風電機微風發電性能差已成人們的共識,有人想在現有技術上發展微風型風電機,效果會有,但不明顯,微風狀態下空氣動力性能很弱怎么能提高風能輸出呢?所以現有葉片是不能提高微風發電性能的。在微風狀態下起決定作用的是結構動力性能,就像風箏有風會飛,不是靠風箏的空氣動力性能,而是靠風箏的結構動力性能產生升力。而結構動力性能在目前的葉片設計中沒有得到應有的重視,我們應該補上這一課,加強對葉片的結構動力性能的研究和設計,提高葉片的微風發電能力。對于內陸低風速地區,我們的設計主要考慮結構動力性能,在結構上提高葉片的受風面積,增加葉片數量,提高風能轉化效率。從我國陸地風電場的年風速變化分布圖看,時間最長的風速范圍是3~8m/s,我們應大力發展適于這個風速的風電機,這樣才能充分利用我國的風能資源。

       我國風電產業的“突破口”在于生產開發微風高效的新型風電機,這種風電機性能應當是一、二級風就能啟動,三四級風就能很好發電,五級風就可以達到滿負荷,適合在全國大部分地區推廣使用,具有良好的并網穩定性,風電機成本降低60%以上,基本實現免維護,讓人人都敢用,人人都好用,并可以實現在三年內收回投資,風電機優良的發電性能和低成本將為風電產業的發展開辟巨大的空間。

        首先各工礦企業都有安裝大型風電設備的需求,工礦企業用電量一般都較大,每年電費是一筆不小的開支,如果能一次投資,享受二、三十年的收益,對于企業來說這樣的收益也是難得的,安裝風電機的積極性肯定非常高,對于大型冶煉單位,一般都有自己的發電廠,如果能夠大量利用風電,起到節能減排的作用,對提高企業效益的貢獻將是很大的,低成本的風電肯定會得到大量推廣使用,全國的工礦企業蘊藏著巨大的風電市場,這個市場的規模將比國家投資在建的“陸地三峽”大數倍,我們還愁風電沒有發展空間嗎?

        我國各地還有無數的火電廠,在電廠周圍都可以布滿風電機,可以實現風電與火電的互補,并可以隨時根據風電調控火電,這對降低火電廠的碳排放是非常有利的,并且投資較小,控制靈活,取得效益顯著,這些火電廠周圍衍生出來的風電場規模不會小于“陸地三峽”的規模,進一步擴展了風電的發展空間,發展前景非常廣闊。

        我國還有分布在山區的數百個水電站,山頂都有很豐富的風能,由于新型風電機可以實現免維護,并且安裝方便,成本和安裝費用都較低,不需要太大的投資就可以實現規模化運營,風電最大的不足就是具有間歇性,而水電最大的優點就是調控方便,風電和水電可以說是一種完美結合,我國水資源也很寶貴,大部分水電站并不能滿負荷發電,而風電的開發正好可以彌補水電的不足,水電的靈活調控性又可以完全彌補風電的間歇性,可以保證風電的平穩輸出,同時可以大幅提高水電站的發電量,這對于邊遠缺電的山區是一種最好的解決辦法,對于眾多的水電站也提供了一種增加發電量的有效途徑,將促進風電與水電的融合,為風電的發展創造了一個不可多得的機遇,并將成為風電的一種發展方向,又將成為風電的巨大發展空間。

        風電的民用化也蘊藏著巨大的發展空間,隨著家庭電器的不斷增多,電價的逐步上調,用電成本逐漸加大,風電的吸引力將逐漸增加;隨著風電機發電性能的提高,成本的下降,并網的穩定性得到解決后,風電進入家庭只是一個時間問題,在不久的將來城市的樓頂也許都會布滿風電機,風電將無所不在,并象汽車一樣普及,中國風電產業將得到巨大發展,風電將成為最重要的新能源,那時產能還會出現過剩嗎?

     


     
     
     
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