开发风电是中东南部实现“30·60”目标的最佳路径

2020-04-19 07:08秦海岩
风能 2020年12期
关键词:装机风能风电

秦海岩

近些年,随着成本的不断下降,中东南部地区的风能资源具备了平价开发的条件。同时,风电开发占地少,不影响土地的使用性质,是最节地的发电技术。中东南部地区完全可以通过大规模开发本地风能资源,来实现碳达峰与碳中和目标。

风电是最节地的发电技术。现在广泛使用的风电圆锥塔筒,地下基础部分深埋至少2米,不会影响耕种,露出地面的承台部分占地不到100平方米。目前来看,5兆瓦风电机组将逐渐成为我国陆上风电市场的主流机型,按此计算,开发1亿千瓦风电装机需安装2万台机组,全部占地200万平方米,即3000亩,只相当于两座百万千瓦的火电厂占地面积。如果采用桁架式塔架基础,支撑塔架的四个角的总占地面积只有6平方米。塔架下面空间宽阔,可以行驶拖拉机和收割机,不影响机械化耕种。采用这种塔架技术,使用5兆瓦机组,开发1亿千瓦风电装机需用地12万平方米,即180亩,相当于十几个足球场的大小。可以说,风电是接近“零用地”的发电技术。

风电与农村农业结合,集约开发潜力大。农田上安装风电机组,不影响农业生产。考虑到尾流的影响,风电机组一般按照4倍和6倍风轮直径的距离进行排布。如果使用5兆瓦机型,机组之间的行、列间隔分别为600米和900米,装机密度最大不能超过900亩地1台机组,相当于两张乒乓球台上放一个乒乓球。这种排布密度对农作物产量的影响微乎其微,若采用上述桁架式塔架基础,几乎不会对农业生产带来任何影响。因此,完全可以在不改变使用性质的情况下,在农田上建设风电。

结合农业设施用地建设风电,一举多得。可以采用不同的塔架基础形式,因地制宜利用农业设施用地,在不改变用途、不影响功能、不增加占地的情况下安装风电机组。比如,采用桁架式塔架基础,在机耕路、灌溉沟渠、乡道、水泵房等上方架空安装风电机组。据悉,河南省共有92万亩农业设施用地,只要利用其中很小一部分,就可以开发近亿千瓦的风电装机。

农村有大量的零散未利用土地。据初步测算,扣除不可建设区域,全国还有约100万平方千米的建设潜力空间。全国69万个行政村,如果在其中10万个村庄的田间地头、村前屋后、乡间路等零散土地上找出200平方米安装2台5兆瓦风电机组,就可以开发10亿千瓦的风电装机。以河南叶县凤凰岭分散式风电项目为例,6台2兆瓦机组沿乡村道路两侧排布,在施工结束后恢复道路正常宽度,同时将原来坑洼路面修缮硬化。因地制宜开发风电,对提升农村的能源清洁化、电气化、生活质量将发挥巨大作用。作为全国农村能源革命试点,河南兰考已经成功实践。预计到2021年,兰考可再生能源发电量将占该地区用电量的90%以上,可再生能源在一次能源消费中的占比超过60%,电能占终端能源消费的比重超过50%。

风电能够成为村集体的收入源泉,助力乡村振兴。十多年来,我国风电技术取得长足进步,驱动成本大幅下降。过去10年,我国陆上风电度电成本下降了40%,多数地区的新建风电项目实现了平价上网。以河南某风电场为例,基于当前的技术水平,按当地约7500元/千瓦的单位造价水平测算,项目的度电电价可降至0.3元/千瓦时,低于河南省的标杆上网电价0.3779元/千瓦时,可以获得较为可观的经济效益。

如果一个村庄拿出200平方米土地按安装2台3兆瓦风电机组,按照年利用小时数为2760小时(较保守的水平)测算,年电费收益可达625.8万元,年均净利润约为292.2万元。开发企业在保证合理收益水平的前提下,每年可为村集体提供15万~20万元固定收入。考虑到河南省的风能资源条件在我国处于中等偏下水平,因此,上述测算适用于我国的绝大部分地區。

作为电力负荷的中心,以及能源消费强度最大、碳排放最高的地区,中东南部完成能源转型是我国实现“30·60”目标的关键。“十四五”期间,中东南部只需要拿出不多于3000亩的地,就可以新增1亿千瓦风电装机。由此可见,在中东南部就地开发、就近利用风能资源的条件已经具备,风电既可助力这些地区做到“电从身边来”、调整能源结构、实现碳达峰与碳中和,又能带动乡村经济发展,落实国家关于新农村建设的各项目标。

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