我国小风电市场发展现状及存在的问题思考

1—我国小风电市场发展现状及存在的问题思考长江电力股份有限公司祝华瑛、吴玮能源是经济社会发展的重要物质基础和保障，在当前外部能源及燃料价格存在剧烈波动时，风电作为一种可再生能源已成为许多国家应对新世纪能源与气候变化的重要手段。20世纪70年代，美国及欧洲国家采取了诸如价格、市场配额、税收等各种激励政策，从而引导和支持风电的发展；20世纪80年代初期，我国小型风力发电机的发展列入了国家“八六”科技攻关计划，1986年，我国在山东荣成建立了第一个小型风电场，投产3台55千瓦风力发电机，截至2008年底，我国风电总的装机容量已经突破880万千瓦，年发电量达到128亿千瓦时，其中内蒙古风电装机容量已逼近300万千瓦[1]。国内小风电的利用方式主要分两类，一类是独立运行（离网型）供电系统。即电网未通达的偏远地区，如高山、草原和海岛等，单机容量一般在100瓦～10千瓦；或者采用与柴油发电机或光伏太阳电池组成混合供电系统，目前系统的容量约10千瓦～200千瓦，以解决小社区用电问题。另一类是作为常规电网的电源，并网运行，商业化的机组单机容量为150千瓦～200千2—瓦，既可单独并网，也可以由多台组成风力发电场。从长远来看，通过政策及市场鼓励开发利用小型风电除了能够增加和改善能源供应外，还能进一步改善我国农村及城镇生产、生活用电条件，使我国能源、经济与环境的发展相互协调，实现可持续发展。一、国外发达国家小风电情况在国外市场，由于美国及欧洲国家对于居民购买小型风力发电机有着相关的财政补贴，小型风电发展速度一直较快。丹麦早期的风电研发项目主要针对具有农业或者海运技术生产背景的公司开发小型风力发电机。从1979年开始，丹麦规定只有通过严格的安全和质量检测的风机才能安装使用，同时，政府为安装使用丹麦认证的风机提供资金，以补贴安装成本。20世纪90年代初期，丹麦、德国、美国实施了风机扩容计划，即以新型和大容量的风机替代小型风机或者运行状况差的风机。丹麦为风机替代提供20～40%的补贴，德国制定了《输电法》规定电网经营者优先购买全部风电，且价格不低于当地平均电价的90%，有力地促进了风电产业的发展。2000年4月，德国颁布了《可再生能源法》，政府不仅提供补贴，并规定根据各地的风力情况制定保护价及收购时间，通过政策扩大风能利用区域，也使得小型风电的使用范围进一步扩大。3—与此同时，欧盟各成员国也在积极发展海上风电项目，2004年，挪威在西海岸修建了尤兹拉风力发电场，通过海水分子电解产生氢气后储存，利用储存的氢获取所需的电力，在近海区域解决了风电难以存储的问题，为风电技术的发展开辟了新途径。二、国内小风电情况我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源丰富。根据第三次风能资源普查结果，我国陆上技术可开发量为6～10亿千瓦，可开发利用的地区主要分布在西北、华北、东北、青藏高原及沿海地区（表1）2002年，我国颁布了《全国海洋功能区划》，总量约10～20%的海面可以利用，近海风电可开发装机容量为1～2亿千瓦。综合来看，我国可开发的风能潜力巨大，总量有7～12亿千瓦[2]。表2008年底我国主要区域风电装机规模20世纪70年代，小风电技术在我国风能资源丰富的内蒙古、新疆等地得到了发展，最初小风电技术被广泛应用在送电到乡的项目为农牧民家用供电，小风电技术也得到完善与发展。20世纪90年代，随着国外风力发电技术重心往大风机方向发展的同省（区）内蒙古甘肃新疆江苏辽宁吉林黑龙江装机容量（万千瓦）237.2864.6649.0560.585.476.347.8占全国风电装机比例26.5%7.2%5.5%6.8%9.6%8.5%5.3%4—时，中国的风电开发以建设大型风电场为主，近些年来获批的项目也以大型风场居多，而小风电尚未形成规模。目前，国内多选择年平均风速为6m/s或以上的高风速区,建立大型兆瓦级风力发电机组，而年平均风速为3～5m/s的低风速区，约占国土面积的76％，风速小且不稳定，达不到风电场选址的要求，推广应用小型风力发电机组具有较大的市场空间，图1给出了截至2007年我国累计装机中各单机容量机型的台数比例，单机容量600千瓦以下的中小型风机台数约占10%，具有一定的市场需求空间。600KW12%750KW28%850KW29%1300KW1%1500KW18%2000KW2%其他10%截至2007年我国累计装机中各单机容量机型的台数比例在国内由于缺乏政策上的扶持，小风电推广很受限制，电网难以铺及的地区，如偏远乡村、湖区、海岛等，对小风电有很强的市场需求。在电网覆盖的地区，由于安装小型风电设备属一次5—性投入，安装成本较高，且用户对其稳定性持怀疑态度。对国内市场的开拓，目前主要还是依靠与政府合作，将小型风电应用在路灯、交通监控设备、气象站、海水淡化等领域。2007年，国内小风电技术取得了突破性进展，聚风型风力发电装置研究成功，实现了微风即可发电，并大大降低了风力发电的设备投入及运行成本。同年，国家电监会出台了《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，有效的促进了我国风电的并网发电。2008年，受国际宏观形势影响，我国经济发展速度趋缓，政府大力支持和鼓励可再生能源发展，将适当调整风电的发展策略，在继续推进大型风电基地的基础上，还将着重进行中小型风电项目的建设，这对推进小风电市场的发展，无疑是获得了政策的扶持。三、国内小风电市场发展存在的问题2006年，美国可再生能源理事会提出了将可再生能源的比例由目前的4%，提高到2025年的25%的发展目标。美国扶持风电发展的政策核心是每千瓦时退税1.8美分，相当于在常规发电上网电价的基础上每千瓦时加价1.8美分。截至2007年底，欧盟有8个国家风电装机容量超过了100万千瓦；世界风电装机容量前十名的国家中，欧洲也占了7个。2007年风电装机容量和发电量在欧盟25国的比例已经分别达到了6%和3.5%，其中6—丹麦是25%和16%，德国是17%和7%，西班牙是15%和6%[2]。截至2008年，我国风电装机容量和发电量比例分别是1.1%和0.3%[1]。在风力发电机制造产业，丹麦Vestas、西班牙Games、德国Enercon的市场分额维持世界前三的位置。国内小型风力发电机年产量较大的企业有江苏神州风力发电有限公司、内蒙古龙信博风电设备制造有限公司、内蒙古天力机械有限公司、广州红鹰能源科技有限公司等。2006年我国共生产小型风机3瓦多台，我国已经形成了世界上最大的小风机产业和市场[4]，而我国风电发电量比例确远远低于欧盟国家，小风电市场的发展也暴露出政策和技术两方面的问题。1、政府补贴与电价问题在我国各省，各地区雄心勃勃的制定风电发展规划和各投资企业争上大风电项目的同时，对小风电项目缺乏足够的重视，小型风电的补贴扶持政策，迄今还没有具体的可行的措施。实际执行过程中，风电项目的竞标价格整体偏低，个别项目的上网电价甚至低于成本价。竞标价是国家未来制定风电上网电价的重要依据，但竞标者往往是以取得项目抢占优质资源为出发点，而不是以项目投资收益为出发点，这种非理性出价导致竞标价格与合理水平相差甚远[5]。7—近期国家为了增加对可再生能源的投入，正在酝酿对国有大型发电企业电源容量中的可再生能源最低百分比做出规定，这使得发电企业宁愿以低上网电价中标，目的是得到今后可能需要的可再生能源容量的配额。问题在于如何建立适合的制度吸引多方投资，让小风电也占据一席之地，同时引入合理的竞争机制，以及完善相关管理制度，创造保证风电长期和健康发展的有利环境。2、市场监管问题在当前风电项目最低价中标的潜规则以及多方的投资热情鼓动之下，特许权项目的最后中标电价过低，远远超过了现阶段合理的盈利甚至保本区间，已经开始成为民营和国外投资者发展风电的障碍。由于特许权规则在实际执行中存在大型发电企业之间的竞争，这对实现风电开发多元化、避免电力行业垄断的初衷相距甚远，这也使得市场监管部门难以对其进行监管。过低的上网电价使得风电投资商难以盈利，不能提供所得税，无法促进项目所在地的经济发展，也严重挫伤了贫困地区开发风电的积极性。3、小型风机制造技术研究问题与国外同类型机组相比，我国生产的小型风力发电机组具有启动风速低、低速发电性好、限速可靠、运行平稳等优点，而且8—成本低，价格便宜。但是零部件研发和专业化尚未完成，研发能力差、风机叶片材料的应用和制作工艺水平上以及在较大容量的离网型机组的生产制造技术方面，与国外同类产品还存在一定差距，缺乏如丹麦、德国、西班牙、美国及印度等国家的风电技术研发中心，造成了制造者各自向国外重复购买技术，浪费资源[6]。4、小风电并网问题风电机组的出力具有一定的随机性和间歇性，从理论分析和实际运行情况看，风电并网对系统电压、频率和稳定性等都会产生一定影响。小风电除了发展离网型外，对于小风电上网一直是风电发展中争论不休的问题。国外风电装机的比例一直未被国内的风电并网研究的专家所接受，其根本原因是认为我国电网弱，没有欧洲那样的强大电网，风电在电网中的比例应该比欧洲更低。因此，有关部门在制定风电并网标准时，对风电提出了近乎于苛刻的要求。据欧洲风能协会的研究报告中的观点，在现有的电网技术水平和条件下，电网接纳更多的风电是经济性和政策问题，而不是技术水平和实际运行的问题。四、小风电市场发展思考1、完善小型风力发电机的技术检测和认证预计2015年我国将形成5万台小型风机的年生产能力，市9—场拥有量累计装机10.5万千瓦。国家应引导小型风力发电机生产企业加大技改力度，提高小型风力发电机组的性能，加强较大容量的离网型风力发电机组关键部件的研制及改进工作，推动风、光互补发电系统的推广应用。通过引进国外先进成熟技术和经验，做好消化、吸收工作，修订并完善我国离网型风力发电的技术规范、标准、试验方法等；同时建立和完善产品质量保证、监督及检测体系。完善并贯彻风力发电机的相关标准。目前，与小风电有关的标准明显滞后，且缺乏检测和认证机构。用户在选择小风时，缺乏统一的尺度和衡量标准。2、重视小风电的发展规划，制定相关扶持政策国家制定可再生能源发展规划时，尤其是建设离网型发电系统时，要给予小风电足够的重视。在制定风电发展规划时，不能只考虑并网型大风机，应让小风电也占有一席之地，给予其政策上的支持，如对企业免税、对用户补贴等，使得小风电充分发挥作用。电网企业应对接受更多的小风电存在信心，因为不论是保障能源安全、优化能源结构，还是节能减排、应对气候变化，我国都离不开以风电为主的可再生能源的补充和发展。3、统筹小风电与其它资源的合理配置风电随机性、间歇性和等效满负荷运行小时数低的特点，这也决定其必须与其它电源结合才能保证电网输送效率和电力系10—统稳定性。建议国家有关部门统筹考虑小风电与其它电源的合理配置，发展“风－光”一体化工程，形成能源的优势互补，适时在海上发展小风电，借助海上风力的强度，从而最大限度的获取、输出电能。4、加强小型风电并网监管，促进风电健康发展截至2008年底，我国的发电装机容量超过了7.9亿千瓦，其中华北、东北、华东和华中都接近或超过1亿千瓦，我国正在建成世界上最强大的电网系统。因此，电力监管机构要重视风电场与电网的相互影响，制定风电场并网安全性评价管理办法和风电场并网安全性评价标准，尽快开展风电场并网安全性评价工作。一是，通过硬件建设，改进电网负荷平衡能力，如吸纳更多的风电，通过软件建设，提高电网的调度能力和水平。二是，制订风电入网标准，促进风机制造技术的进步。三是，提高风电短期预测技术能力和水平。由于大规模风电并网，系统备用容量将大幅增加，电力监管机构要进一步完善辅助服务补偿机制，促进风电健康发展。五、结语随着我国小型风力发电技术的不断创新，中小型风电项目建设的政策扶持以及市场环境的监管不断完善，小型风力发电的使用将不仅适用于偏远地区，而且适用于人群密集地区。通过制定