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风电供暖在艰难摸索中前行

发布日期 2013/6/7 4:31:04 来源:中国投资

中国的风电装机容量位列世界第一,但上网电量却不足总发电量的2%。在无法短时间内解决风电并网问题的情况下,北方地区的风电大省开始尝试用风电来提供冬季供暖能源,从而加大风电在生产地的消费量。

风电并网问题由来已久,由于风电的经济性难与煤炭等常规能源抗衡,且跨区输电能力不足,因此,在远离负荷中心的风能资源丰富的三北地区,风电场普遍存在不能按照设计能力发电的问题,也就是被称为“弃风”问题,而这个问题在最近两年变得十分严重,大量的风能资源被浪费。

为解决该问题,除了加大跨地区输送电力的办法,近年来,各方还尝试各种途径加大风电场当地消纳风电的能力,但成效甚微。而风电供暖则是最近获得管理层和企业较大认可的一种方式,在经过两年的试点示范之后,国家能源局和地方政府、风电企业开始推动扩大这一模式的尝试。

消纳风电存量新出口

自2011年7月起,国家能源局在包括内蒙古、吉林在内的3个风电场进行了风电供暖试点。其中,大唐新能源公司在吉林省白城市洮南建设了一座供热面积为 16万平方米的蓄热式电锅炉示范站,安装了9台2000千瓦的电锅炉,利用用电低谷时段的风电弃风电量进行加热和储热,在用电高峰时段,电锅炉停运,由储热系统进行供热,从而实现为居民供暖。

该项目顺应了节能环保的供暖趋势,与燃煤锅炉供热相比,电锅炉供热不需要运输和燃烧煤炭,运行管理方便,清洁环保,同时,该项目还为弃风日益严重的风电场提供了一个消纳风电的出口。

《中国风电发展报告2012》显示,据不完全统计,2011年中国风电弃风限电总量超过100亿千瓦时,“弃风”比例超过12%,全国并网机组平均利用小时数为1903小时,比2010年减少了144小时。据国家能源局统计,2011年度个别省区的利用小时数仅为1600小时左右。风电企业因为限电弃风损失达50亿以上,约占风电行业盈利水平的50%。

进入2012年,弃风状况更为严峻。这一年中国风电总装机容量达到了7536万千瓦,但是并网容量仅为6083万千瓦,有20%的风电机组当年不能并入电网。国家能源局公布的数据显示,当年全国弃风电量攀升至200亿千瓦时,比2011年翻了一番;全国风电平均利用小时数继续下降,全国平均仅为1500小时。吉林省是弃风最为严重的一个省。2012年风电平均利用小时数甚至下降至1400小时左右,约有1/3的电量被白白弃掉。

对于弃风的原因,国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山在接受采访时表示,主要是因为在北方地区冬季供暖期间,风电机组运行与热电联产机组运行矛盾突出,致使风电机组被迫大量弃风。北方地区风能资源的特点是“冬季大夏季小、夜间大白天小”,北方风资源相对集中在冬季夜间时段,而这时正是用电负荷的低谷时段和取暖供热的高峰时段。为了满足建筑取暖供热需要,热电联产机组需优先运行,几乎把电力负荷的空间全部占去,风电机组被迫弃风停运。

史立山表示,“解决风电的弃风限电问题,既要积极开拓可间歇性用电的电力负荷,如供热用电负荷,对风电的波动性进行调节,也要加强电网建设,扩大风能资源的配置范围,提高电力系统消纳风电的能力。”而推广蓄热式电锅炉供热技术是消纳低谷风电的重要措施,不仅可以满足工业生产和生活的用热需要,而且可以解决风电弃风限电问题,减少煤炭消费,促进能源结构调整,并可有效改善北方地区的大气质量,是一举多得的好事情。

机制设计:调整利益格局

国家发改委能源研究所研究员时景丽在接受采访时表示,从消纳已经存在的风电场风电角度讲,风电供暖的确具有现实意义。不过,目前,从大的经济账来讲,清洁供暖比火电供暖成本更高,需要利益格局的调整。

虽然冬季夜间用电低谷期,电价只是白天的一半,供热公司向电网购电可使成本最小化,但使用低谷电对于供热站来说仍存在亏损,此外还需要对电锅炉做固定资产的投资,目前风电供暖已经是成熟技术,进一步压缩电锅炉的成本几乎没有空间,因此,风电清洁供暖取代火电以及燃煤供暖,目前还不具有经济性,多出来的成本,必须有部门为之买单,而风电供暖示范最大的挑战就是如何建立一个能够让多方共赢的机制。

她透露,目前她所了解的一个试点的模式是,风电公司承担为热力站投资建设电锅炉,承担采暖季的夜晚供暖能源的同时,减少弃风量。也就是在1500小时的平均发电小时数基础上,允许风电场额外运行超出平均水平的小时数。电网进行相应的扩容,电价方面,当地电力公司按照低谷电价收购这部分供暖所用电量,约0.35元左右,由于存在国家对于可再生能源的补贴0.2元每度,因此,风电场可以获得0.58元的每度电收入。

由于风电供热成本高于燃煤供热,时景丽表示,只有低于0.11元的电价,风电供暖才具有经济性,因此在这种模式中,无论是电锅炉的投资、还是风电高于燃煤供热的成本部分,均需要有人承担,如何分担,则是风电场、电网、热力公司、火电企业、政府下一步需要协调的问题。

尽管利益格局尚未确定,风电供暖还是为长期难解决的弃风问题提供了一个可能的途径,且在环保的层面上更占优势,因此,得到了上述各方的支持。在能源局扩大试点范围的导向下,目前已经有多家企业明确表示进入该领域。

近日,龙源电力与辽宁省、沈阳市两级发改委及沈阳市法库县政府初步达成了法库县20万平方米风电供暖项目意向。龙源电力是辽宁首家进行该试点的公司,目前,辽宁省已并网风电容量约530万左右,龙源占据了其中18.46%的市场份额。

该公司相关人士向记者透露,沈阳市每年风电限电电量约占风电总发电量的15%以上,50%以上的限电发生在冬季11月至第二年3月,尤其是后半夜限电更为严重,另一方面,沈阳市中心城区现有供热面积2.34亿平方米,利用电力、燃气等清洁能源供热仅占总供热面积的5.3%,风电供暖具有较大潜力。

龙源电力在当地有60万千瓦容量的风电场接入电网。在不考虑电网调峰时,该风电场等效满发小时数可达2100小时。60万千瓦容量的风电场用于供热的等效利用小时数为33小时。根据该项目确定的20万平方米供热面积计算,全年供暖所需电量为2000万千瓦时,根据2012年供暖期2.2亿千瓦时限电电量来看,限电电量完全可以满足供暖需要。

“目前,除对风电进行可再生能源补贴,国家暂未出台相应补贴政策,因此,我们可能采取的方案是:电网公司按风电上网电价等量收购风电限电;供暖用电由供暖企业向电网公司下载购买,用电价格按商业低谷电价结算,风电企业向供暖企业进行电费补贴;风电限电储热供暖站由供暖企业建设并向用户提供采暖服务。限电电量上网后即当地消纳,按正常上网电价进行结算”。该人士表示。

目前,龙源电力已完成该项目初步方案编制工作,并上报至当地省市发改委,现正在与供暖企业协商签订风电供暖框架协议,并进行项目可行性研究报告编制工作,供暖企业也正在与地方政府争取20万平方米供暖区域开发权。

事实上,对于风电企业而言,目前将其减少弃风、电量增发的收益拿出一部分补贴供热公司,好过于弃风的颗粒无收,业内人士表示,试点运行的关键在于,最终能否真正减少弃风。

时景丽表示,除了上述模式,还可以采取风电场与热力公司进行直供电的方式,来实现风电供暖。尤其是对于一些新建的热力站,从初始投资开始就直接使用电锅炉,省去了从燃煤锅炉更换为电锅炉的投资,不过直供电的模式还存在建设电网线路的投资,也需要解决项目仅有6个月供暖期的利用时间、利用率太低的问题。

3月22日,国家能源局网站发布《关于做好风电清洁供暖工作的通知》,将在北方具备条件的地区推广风电清洁供暖技术,力争用2-3年时间使风电弃风限电的问题有明显好转。

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