新能源论文-呼伦贝尔市风电产业发展规划探析 4页

新能源论文-呼伦贝尔市风电产业发展规划探析　摘要:针对有效开发风力能源,发展低碳经济,保护自然环境的宏观经济形势发展需要,阐述了内蒙古呼伦贝尔市电网运行状况,总结了电网运行中存在的主要问题,分析了呼伦贝尔电网发展风电产业的必要性和可行性,并探索了呼伦贝尔市建设风能发电的近期和远景规划。　　关键词:呼伦贝尔;风电产业;发展规划　　　　风电作为清洁的再生能源,取之不尽、用之不竭,利用风能发电发展前景无限。建设风电场不仅可以有效地利用当地丰富的风力资源,还可优化电力能源结构,保护自然环境。呼伦贝尔市属中温带大陆性季风气候,四季多风。尤其是草原地带,风速大、风期长、风质高,有效风能密度高,适于开发风能资源建设风电项目。为此,呼伦贝尔市应抢抓国家对西部大开发契机,研究制订风力发电项目建设规划,推进低碳经济发展和实施节能减排产业策略。　　一、呼伦贝尔市电网运行状况及问题　　呼伦贝尔电网包括岭西电网、岭东电网、根河林业电网。岭西电网主要包括满洲里、海拉尔、牙克石及伊敏地区;岭东电网由四部分组成,即扎兰屯地区电网、阿荣旗地区电网、莫旗地区电网及鄂伦春地区电网。伊敏地区及海拉尔地区部分负荷通过伊矿甲线并入伊敏电厂。扎兰屯地区电网并入呼兴区域电网;莫旗110kv甘河变、鄂伦春110kV大杨树变及大杨树东电厂经220kV莫力达瓦变并入呼兴区域电网;阿荣旗电网及莫旗尼尔基变分别通过110kV甘阿线(甘南变～那吉屯变)、110kV拉尼线(拉东变～尼尔基变)并入齐富安电网运行。截至2008年底,呼伦贝尔电网共有并网发电厂20座,总装机(电厂容量6MW及以上)容量656.58MW。其中,风电场l座,即国华新右旗风电场,装机容量49.5MW;电网所辖220kV线路10条,线路总长932.036km,220kV变电站10座,220kV主变10台,总容量1053MVA;110kV线路51条,线路总长1986.287km;110kV变电站29座,110kV主变47台,变电容量1159MVA66kV线路8条,线路总长614km,66kV变电站20座,66kV主变24台,总容量47.72MVA;35kV线路26条,线路总长517km;35kV变电站18座,35kV主变25台,总容量131.26MVA[1]。依据呼伦贝尔电网运行状况,可以概要总结以下主要问题。　　1.220kV、110kV主网架结构相对薄弱,电网安全稳定水平不高。　　2.电力供应存在缺额,由于没有备用容量,且检修机组较多,电网限电现象普遍。　　3.海拉尔地区与拉布达林、根河地区由于联络线电压等级低、线路较长的原因,相互间电气联络较弱,在系统故障情况下,拉厂、根厂极易与系统失去同步。　　4.冬季供热期间,电厂低谷时段连续运行机组较多,使系统电压、频率调整较困难。　　5.电网网架结构比较薄弱,系统短路容量较小,电压对无功负荷的变化非常敏感,加上电抗器的单组容量较大,运行电抗器一旦发生故障,220kV主网电压将发生较大变化。　　6.虽然电网加装了大量的低压电抗器,局部的电压难以达到理想状念,而且投运电抗器的变电站低压侧电压较低,不能保证电压质量。　　二、呼伦贝尔发展风电产业的必要性与可行性　　(一)呼伦贝尔发展风电产业的必要性　　1.不断拉大的电网电力供求缺口急需风能发电弥补。随着城镇化建设进程加快、人民生活条件改善和工业快速增长,电力需求大幅度攀升,呼伦贝尔电网的电力负荷总体变化走向应该呈现稳步增长态势。根据对呼伦贝尔地区经济发展形势预测和中长期规划目标,结合该地区电网负荷发展情况,对呼伦贝尔电网进行电力负荷预测(见下页表)。 　　从下页表中可以看出,呼伦贝尔地区“十一五”中后期受到全球经济危机的影响,电力负荷增长速度将放缓,2009年地区负荷将为540MW,2010年地区负荷为620MW。此后,随着地区电网的不断发展,呼伦贝尔电网电力负荷也将呈平稳上升趋势。预计到2015年,呼伦贝尔电网最高供电负荷为1180MW。而在2008年,呼伦贝尔电网最大供电负荷(含外购)为506MW,全年完成发电量30.1773×108KW.Hh,供电量27.3811×108KW.Hh,外购电量2.523～108KW.Hh。随着经济振兴对电力需求的加大,需要外购电力的缺口逐渐加大,加快发展地区电力生产刻不容缓。　　2.自然环境保护需要风能发电支持。从规划发展方面分析,今后一段时间内,呼伦贝尔地区电网,电源建设仍以燃煤电厂为主,以燃煤为主的电源排放的废气将对环境造成一定程度的污染。风力发电作为无污染的绿色能源,可以替代部分的一次能源,优化能源结构,减少有害气体的排放。所以,发展风电十分必要。　　(二)呼伦贝尔发展风电产业的可行性　　1.储量丰富的风能资源可保证风电产业发展。中国风能储量很大、分布面广,其中内蒙古自治区地域辽阔,风能资源最丰富。实测结果表明,全区风能总储量约占全国风能资源储量的40%,居全国首位。为确立开发风能资源状况,呼伦贝尔电网于2005年开始选择了八个典型区市7—12月,设立70m高测风塔进行不同高度测风。(1)新巴尔虎右旗。新巴尔虎右旗属中温带大陆性季风干旱气候,经常出现大风,平均风速达5.7m/s。根据国华能源投资公司风力实测,10m高年平均风速为6.1m/s～6.3m/s,相应的年平均风功率密度为265W/m2～290W/m2,40m高年平均风速分别为7.2m/s～7.4m/s,相应的年平均风功率密度分别为416W/m2～456W/m2;6—8月和12月的月平均风速和风功率密度较小,3—5月月平均风速和风功率密度较大。新右旗风能资源丰富,大多数情况下,风速处于可利用的区域内,风的品质特别好,极具开发价值。拟选场址内地质条件稳定、基础处理简单,非常适合建设风电场。(2)新巴尔虎左旗。实测甘珠尔70m塔10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为4.3m/s、5.2m/s、5.6m/s、6.0m/s;双山子70m塔10m、30m、50m、70m高度半年实测平均风速分别为4.8m/s、5.5m/s、6.0m/s、6.3m/s。根据目前掌握的测风资料分析,风电场60m高年平均风速为7.84m/s,年平均风功率密度为415.32w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用区域内,风品质较好,具有开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。(3)鄂温克族自治旗。实测10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为4.9m/s、5.9m/s、6.5m/s、6.7m/s。年平均风功率密度为410.12w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用的区域内,风的品质比较好,具有较大开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。(4)陈巴尔虎旗。实测10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为4.7m/s、5.8m/s、6.3m/s、6.6m/s。年平均风功率密度为411.24w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用区域内,风品质较好,具有较大开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。(5)海拉尔区。实测10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为4.3m/s、5.1m/s、5.5m/s、5.8m/s。年平均风功率密度为398.84w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用区域,风品质较好,具有较大开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。(6)满洲里市。实测小河口70m塔10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为5.1m/s、6.0m/s、6.3m/s、6.6m/s。滑雪场70m塔10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为5.5m/s、5.9m/s、6.1m/s、6.4m/s。年平均风功率密度为403.35w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用区域内,风品质较好,具有较大开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。(7)牙克石市。实测10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为4.6m/s、5.3m/s、5.5m/s、5.8m/s。年平均风功率密度为402.25w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用的区域内,风质较好,具有开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。(8)莫旗测风情况。实测10m、30m、50m、70m高度半年平均风速分别为4.2m/s、 5.1m/s、5.3m/s、5.7m/s。年平均风功率密度为396.07w/m2,属于风能资源丰富区。大多数情况下,风速处于可利用区域,风品质较好,具有开发价值。拟选场址内地质条件稳定,基础处理简单,适合建风电场。　　根据风能装机技术要求,风速在3m/s以下时,风力机不能启动;20m/s以上时,对风力机有破坏作用。所以称3～20m/s为可利用的风速。依此计算的风能密度称为有效风能密度[3]。测风结果表明,呼伦贝尔地区有着丰富的风能资源,在所测8个旗市(区)范围内,新巴尔虎右旗风资源最好,新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗、鄂温克自治旗及满洲里风资源较好,海拉尔区、牙克石市、莫旗风资源稍差,但所有测风地区均在有效风能密度范围之内,适合建设风电场。这不仅可以充分地利用该地区丰富的风能资源,还可以对电网末端起到电源补充的作用,所以发展风电可行。　　2.政策环境有利于发展风电。风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。内蒙古风能总储量约占全国风能资源储量的1/2.5,资源条件充足。并且,国家十分重视和支持开发的清洁能源,并为此颁布了《可再生能源法》,对可再生能源的开发和利用进行立法保护。风力资源是可再生能源领域中最具商业化规模开发的一种能源。为鼓励风力发电的发展,我国还出台了一系列优惠政策,包括把风电发展规划纳入电力发展总体规划,将加快发展风电作为优化电力增量结构的重要工作之一,并且实行按环境保护设备投资额的70%抵免企业所得税应纳税所得额[2]。因此,大力进行风电场开发建设,符合我国可持续发展战略,能够获得国家政策支持。　　三、呼伦贝尔风能发电规划设计　　(一)规划目标　　内蒙古自治区风能资源技术可开发量占全国的一半,近年来,在国家和自治区鼓励优惠政策支持和引导下,到2009年,内蒙古全区并网风电装机容量已连续六年以超过100%的速度增长,并建成5个百万KW.H风电基地,风电并网装机容量占到全国的约1/3。根据现有的发展速度,再过五年,内蒙古的风力发电能力将达到世界上规模最大的水电项目——三峡工程的水平。因为三峡的发电装机是2000万KW.H,而目前内蒙古自己就达到500多万KW.H。呼伦贝尔电网近年发电装机几乎在翻番地增长,预计到2015年内蒙古将达到3000万KW.H。可见,2015年达到一个三峡的发电装机目标是完全有可能的。　　(二)规划内容与实施　　1.统筹规划,煤电与风电并举。目前,呼伦贝尔电网“十二五”规划已经完成,呼伦贝尔地区地域辽阔,拥有丰富的煤炭,具备建设大型煤电基地和风电基地的条件,未来将在呼伦贝尔规划建设若干个大型煤电基地,为此必须加强呼伦贝尔电网网架建设,建设坚强的送端电网。根据规划,到2020年呼伦贝尔煤电基地建成呼伦贝尔—辽宁、呼伦贝尔—唐山、呼伦贝尔—山东三回直流输电工程和呼伦贝尔—兴安盟—扎鲁特—辽宁特高压交流通道,特高压线路贯通蒙东四盟市,并与东北主网紧密衔接,形成“强交流、强直流”的坚强外送输电通道。到2015年底,呼伦贝尔地区电网将形成以海拉尔、满洲里、牙克石、扎兰屯为顶点的500kV双环网络,地区500kV电网与220kV及以下电网的有效衔接,实现各供电区220KV电网分区供电。220KV电网围绕500KV变电站和地区电源构建坚强的网架结构,在负荷集中地区形成局部环网结构或辐射状网络结构,远距离供电地区最终形成双回线供电模式。最终实现电网供电安全、可靠、经济供电,电网运行灵活,能够满足电网故障“N-1”,稳定水平满足规程规定实现各级电网协调发展,为地方经济社会发展提供安全可靠电力保障。 　　2.逐步扩大风能发电。截至2008年底,呼伦贝尔盟建成和在建风电项目合计20万KW.H。2010年规划实现建成风电装机50万KW.H。华能新能源产业公司、国网新源公司、国华能源投资公司规划在新左旗、新右旗建设百万KW.H风电场基地。龙源电力集团、大唐风电公司、华润集团公司等规划在海拉尔区、牙克石市、满洲里、莫旗、鄂温克旗等地建设若干个5万KW.H风力发电项目。2015年规划风电装机500万KW.H,建成大型风电场基地。　　3.积极开展风电立项。2005年,自治区发改委批复国华能源投资有限公司新巴尔虎右旗建设一期风电工程,装机容量50MW,现已竣工投入运行;国华能源投资有限公司新巴尔虎左旗、陈旗各50MW,华能新能源公司海拉尔50MW项目正在建设,2009年竣工投产。目前上报风能资源配置待核准项目是华能新能源公司鄂温克旗100MW项目、国华能源投资有限公司新巴尔虎左旗建设二期50MW风电项目、国电龙源电力集团牙克石市50MW风电项目,并已经完成了测风工作,风资源配置申请报告已经编制完成,并上报自治区发改委待批。现正在做可行性研究报告,办理相应支持性文件,争取按照规划陆续投资建设。　　(三)规划问题与措施　　虽然呼伦贝尔具有风电发展的巨大资源优势,但其风电发展并非一帆风顺。其中最突出的问题就是外送通道不畅,当地电网接纳风电能力接近饱和,一些风电企业不得不进行“弃风停机”,让风资源白白浪费。今后,呼伦贝尔电网建设应该以交直流相协调、送受端相协调、具有信息化、自动化、互动化功能的坚强智能电网为目标,最大限度地促进能源资源在更大范围内的优化配置,提高电网安全性和经济性,解决呼伦贝尔地区电网发展的瓶颈问题,提高供电可靠性,简化电压等级,增强电网结构,满足电网自身供电需求,实现地区大容量电源外送和新能源发展要求,充分利用呼伦贝尔市能源基地的优势以及优越的地理位置,为振兴东北老工业基地提供源源动力。　　参考文献:　　[1]查新城.保证社会经济建设的呼伦贝尔电网电力生产分析[J].今日科苑,2008,(11).　　[2]王树锋,刘浩莉.国家税收[M].上海:立信会计出版社,2008,(6):216-217.[3]巩繁江,等.呼伦贝尔市风能资源分析[J].现代农业科技,2008,(2):32