開發風電實現可持續發展工學論文
一、概述
風能是一種無污染的可再生能源,它取之不盡,用之不竭,分布廣泛,屬于可再生綠色能源。隨著人類對生態環境的要求和能源的需要,風能的開發日益受到重視,風力發電將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。據估計,全世界風能總量約200億千瓦,相當于全世界總發電量的8倍,是世界總能耗的3倍,比地球上可開發利用的水能總量大10倍,如果風能的1%被利用,則可減少世界3%的能源消耗,風能用于發電可產生世界總電量的8～9%。
風力發電技術也在不斷成熟,單機容量由500～700KW量級增大到1000～2000量級,現已研制成功單機5000KW的風力機。目前,風力發電發展迅速,2007年全世界風力發電總裝機容量達到8300萬KW,到2012年,其年新增裝機容量可望達到2400萬KW,總的風力發電能力將達到1.77×108KW,占世界總電力市場的2%,預計到2020年風力發電能力占世界總電力將達到12%。
二、我國的風能資源分布情況
我國風能資源豐富,儲量為32億千瓦,可開發的裝機容量約2.5億千瓦,居世界首位。新疆達坂城是是中國最早的風電場,中國最大的風電場是位于內蒙古的輝騰錫勒風電場。
盡管我國近幾年風力發電年增長都在50%左右,但裝機容量僅占全國電力裝機容量的0.11%,風力發電潛力巨大。
我國的風能資源分布可劃分為如下幾個區域:
1、最大風能資源區,為東南沿海極其島嶼。
2、次最大風能資源區,為內蒙古和甘肅北部。
3、大風能資源區,為黑龍江、山東半島沿海、吉林東部以及遼東半島沿海。
4、較大風能資源區,為青藏高原、三北地區的北部和沿海。
5、最小風能資源區,為云貴川、陜西、河南等地。
按照風能的三級區劃指標體系,我國風能資源劃分為4大區:
I區——風能豐富區。
II區——風能較豐富區
III區——風能可利用區
IV區——風能欠缺區
三、加快風電發展的需注意問題
風電是重要的可再生能源,盡快建立包括設備制造、技術服務和人才培養在內的風電產業體系,是促進風電持續健康發展的重要條件。為了實現風電的持續健康發展,使風電真正成為能源的重要組成部分,風電的建設必須要與培育和發展風電產業體系相結合,加大政府引導和支持力度,充分發揮市場機制的作用,加快關鍵技術和大型裝備的研究開發,全面提升我國風電產業的技術水平,盡快建立起我國自主研發、設計、制造、運營和管理的產業體系。
(一)進一步加強全社會環境保護意識
新聞媒介應大力宣傳加快發展風電是經濟發展和環境保護的需要,也是電力實施可持續發展戰略的需要,電力和經濟的發展不能以浪費資源和犧牲環境為代價。當前風電建設處于起步階段,和其它發電手段相比,裝機容量和發電量都很小,但它是未來能源,發展潛力巨大,這就要求我們處理好近期利益和長遠利益的關系,局部利益和全局利益的關系,讓更多的人了解風電,認識風電,支持風電。
(二)加快風電建設,促進設備制造國產化
風電是重要的能源資源,加快風電發展是實現可持續的重要措施。目前,制約風電發展的重要因素是技術研發和設備制造能力弱,實現風電設備國產化是加快風電發展的重要基礎。因此,目前風電的建設必須要與促進其技術研發和設備制造國產化相結合,通過風電的規模化建設,為國內風電設備制造提供發展機遇和需求市場,促進國內風電設備制造業的盡快發展,不能簡單地為了擴大風電規模而從國外大規模引進風電設備。目前,我國已在采取將風電投資者與設備制造企業聯合投標建設大型風電場的方式,旨在加速促進風電設備制造的國產化。盡快掌握先進機組的制造技術。對于風能發電存在的困難,業內人士普遍認為,主要就是技術和價格的問題。技術方面,目前國內風電設備基本上被進口設備壟斷,國際上成為主流機型的'兆瓦級機組在我國尚處于研制階段。發電設備國產化水平低是我國風電產業化阻礙因素之一。比如,大型兆瓦級風機日益成為全球風能技術發展的趨勢。國外風電機組目前已普遍達到兆瓦級,美國的主流機組一般為1.5兆瓦,一些歐洲國家則多為1.5-2.5兆瓦,我國國內目前本土化生產的風電設備單機容量僅在600千瓦、750千瓦級上,最大風電機組是1兆瓦,且在機組總體設計技術上落后于發達國家。
目前來看,技術是我國發展風力發電產業繞不過的一個坎。另外,價格過高也是風能發電的問題之一,設備依靠進口,固定資產投資比重過大,不能集中大規模開發等等,種種因素導致了風電成本居高不下。近期發展風電的目的,不應該僅僅著眼于節約能源資源和保護環境,同時還應該培育風電設備制造產業,盡快掌握先進機組的制造技術,帶動我國制造業同步發展。
(三)制定長期保護性電價措施
上網電價由政府部門按照發電成本加還本付息、合理利潤的原則確定,給風電項目的投資者一定的效益保障和足夠的吸引力,保護風電開發商和經營者的合法權益。同時在風電場項目立項上給予政策上的支持,簡化審批程序,縮短立項周期。電網企業應按政府規定的價格,全額收購風電機組所發的全部電量,并分擔風電項目送出工程的建設費用。
(四)建立可再生能源(風電)稅收減免制度
在稅收上鼓勵和幫助風電生產經營企業發展壯大。首先要制定對風電企業所得稅的減免政策;還可考慮開征非清潔燃料使用稅,用以補貼不使用常規燃料的風電企業;也可考慮給予風電企業風機進口關稅的減免政策,以吸引更多投資者參與風電項目的開發建設。
(五)加快風電人才培養
目前,制約我國風電發展的另一重要因素是缺乏風電技術人才,風能資源評價、風電場設計、并網及運行管理等產業服務體系不健全,風電場建設的技術仍主要依靠國外提供。因此,加快風電人才培養,健全風電產業服務體系,在有條件的大學設立風電專業。培養風電技術人才。要認真研究整合現有資源,盡快建立風能資源評價和設計研究機構、風電并網技術研究機構,加強風能資源評價、風電場設計和風電并網技術的研究和技術服務能力,盡快建立健全風電產業服務體系,為今后風電的大規模發展創造條件。
四、風電項目經濟效益分析
每千瓦風電裝機容量的成本為8000-10000元,相對與造價約4000元/千瓦的煤炭、石油等常規能源電廠相比,一次性投資大約高出1倍,但相比水電和火電,風能的后期維護、管理費用極低,而且收入十分穩定,一旦建成,風電場就是一臺源源不斷的提款機。
從全球來看,風電成本也呈現出持續下降的趨勢。由于技術進步和規模效應,每千瓦時風電的成本已經由20世紀80年代的20美分下降到21世紀初的5美分左右。預計到2010年,風電成本還可下降30%,從而接近火電成本。位于山東省東部沿海的榮成風電項目目前運行狀況良好,經濟效益明顯,其上網電價為0.839元/千瓦時(含稅),顯然風電的投資利潤相當可觀。
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