对河西风电走廊潜在价值的评估与测算马雪峰.docx
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对河西风电走廊潜在价值的评估与测算马雪峰
对河西“风电走廊”潜在价值的
评估与测算
国家统计局酒泉调查队马雪峰
【摘要】“建设河西风电走廊,打造西部陆上三峡”,其巨大的开发价值所承载的经济与社会效益向我们昭示,崛起于西部的这一新能源基地,必将成为——西部大开发的标志性工程、科学发展观和循环经济的示范性工程、甘肃强省富民的战略性工程。
它的建成意味着:
世界首座千万瓦级的风力发电基地在中国西部——酒泉崛起。
它的综合装机容量和发电能力都将超过三峡,拉动电力投资1600多亿元;节约标准煤近千万吨,与火电相比减少粉尘排放7000吨,减少二氧化硫排放12600吨,减少氮氧化物排放9800吨;它的投资建设不仅拉开了我国大规模开发利用清洁能源的序幕,而且将打通“西电东送”的北部通道,对于优化国家电力能源结构,打造甘肃能源大省地位,有效地减缓风沙对内地的侵害有着十分重要的意义。
数年后,一个集一万多座高百米、叶轮直径达80多米、塔身直径达6米的、纵横500多平方公里的现代工业奇观,与石窟佛塔、长城烽燧、祁连雪峰、戈壁胡杨、蓝天草原等人文景观、自然风光立体交织的壮美画卷将展现在中国西部。
【参考文献】中国统计年鉴
中国电力年鉴
甘肃省委书记陆浩——关于建设河西风电走廊的思考
【导言】风能作为动力,人类社会很早就加以利用,提水磨面,扬帆远航。
风能是大自然留给人类的一笔丰富而清洁的能量资源,据权威部门测算,地球风能约为27.4亿兆瓦,可利用风能为200亿千瓦,是地球水能的十倍。
只要利用上地球1%的风能就能满足全球能源的需要。
中国可经济开发的风能资源为2.53亿千瓦。
风能是地球“与生俱来”的丰富资源,加快开发利用风能,已成为全球能源界的共识(见图1、图2)。
近年来,在国家的高度重视下,我国风电产业呈现出快速发展的势头。
2007年,风电装机累计已达到605万千瓦,在建的420万千瓦。
同时,国家在《可再生能源中长期发展规划》中,确定建设包括河西走廊在内的若干个百万千瓦级风电基地。
甘肃省委、省政府在酒泉历经10年测量、实验、论证、规划、建设,决定分三步实施:
第一步,随着酒泉千万千瓦级风电基地规划的批准,到2015年,装机容量达到1000万千瓦以上,成为全国最大的风电基地;第二步,到2020年,装机容量增加到2000万千瓦,建成陆上“三峡”工程;第三步,2020年以后,装机容量继续扩大到3000万千瓦以上,使河西走廊成为世界上最大的风电基地。
(图1)
(图2)
全球风电装机容量增长情况
【背景资料】位于河西走廊西端的酒泉市是国家风能资源区划中的风能资源丰富区瓜州县、玉门市荒漠地区及肃北马鬃山地区素有“世界风库”之称。
整个河西走廊的风能资源理论储量约2亿千瓦,占全省的85%,其中仅酒泉市风能资源理论储量约6000万千瓦,可开发量约4000万千瓦,年有效风速达6300小时以上,年满负荷发电小时数达2300小时,且无破坏性风速,对风能利用极为有利。
酒泉的风能发电的六大优势:
其一,风力能量密度大,风能富集区年平均有效风功率密度在每平方米150瓦以上,风速年内、年际变化小;
其二,年有效发电时数长,在6300小时以上,年满负荷发电在2300小时左右,是我国少有的高效能风田;
其三,风力发电的气候环境好,极限低温不低于零下30摄氏度,空气湿度低,没有盐雾、冰冻等自然灾害,有利于风机寿命的延长;
其四,风电场的建设条件好,易开发建设的风电场大都在荒漠戈壁之中,地势平坦广阔,不需占用耕地,投资成本低;
其五,风电场面积大,建设条件好,可减少同一地区季风变化带来的限制,降低运行成本;
其六,交通十分便利,各风电场均分布于兰新铁路、敦煌铁路和国道312线两侧,电网接入条件好,电力送出条件便利,具有连片开发建设大型风电场的优越条件。
早在1996年,玉门市乘被确定为我省“十五”期间风电开发重点市的“东风”,建成了我省第一座试验风电场——洁源风电场,并于次年成功并网发电。
这座风电场的建成投产,拉开了酒泉风电产业开发的序幕。
2006年1月1日起施行的《可再生能源法》给风力发电产业描绘了一幅美好的前景,也给酒泉风电产业带来了一个“大蛋糕”,一些国内外电力企业纷纷前来投资洽谈。
目前,已有大唐、华能、国能、洁源等国有大中型企业在酒泉开发风电。
跑马圈地开发风电已成为酒泉两年来最热最大的投资项目。
目前,已建成玉门洁源、瓜州中电投等5个风电场,累计装机容量达51万千瓦,风力发电量达8亿千瓦时。
今年8月份,投资5.7亿元的瓜州10万千瓦风电项目整装并网发电,100万千瓦风电项目建设正式启动。
风电装机容量占到全国的五分之一,成为全国五大风电场之一。
全省规划的18个风电场有12个在酒泉境内,其中包括瓜州、玉门两个百万千瓦级的特大型风电场。
按照甘肃省委、省政府“建设河西风电走廊,打造西部陆上三峡”的战略部署。
酒泉风电基地远期规划3565万千瓦,先期计划建设1271万千瓦。
其中,“十一五”期间建设30万千瓦风电场一座,20万千瓦风电场20座,5万千瓦风电项目若干个,到2010年,酒泉市风电装机累计将达到500万千瓦。
“十二五”期间,在继续加大瓜州、玉门风电场开发规模的同时,将着手开发建设肃北马鬃山风电场,到2015年风电装机将达到1271万千瓦,建成世界首个千万千瓦级风电基地。
潜在价值的评估与测算
酒泉风电基地的投资建设,不仅有着巨大的经济价值,同时潜在着巨大的社会效益,它对国家西部开发、西电东送,甘肃强省富民、产业结构升级、创建能源大省战,辐射带动、形成西部能源产业集群等国家区域战略,有着积极深远地意义。
它对西部乃至全国的生态、环保、洁能等方面的贡献远远超过风力发电本身。
本文按照一般统计预测的方法,重点对酒泉风电基地潜在的、可预见的经济价值与社会效益,做一直观的评估和测算。
一、经济开发价值
国家发改委审查通过的酒泉千万千瓦级风电基地规划报告,明确提出用八年时间,分三个建设期,建成瓜州北大桥、干河口、桥湾、柳园等8个大型风电场,到2010年风电装机总容量达到510万千瓦,到2012年风电装机总容量达817万千瓦,到2015年风电装机总容量达到1271万千瓦,形成酒泉千万千瓦级风电基地。
(一)拉动千亿元的基础建设投资。
目前,酒泉各风电场建设按照《可再生能源法》的相关条款,国产化率已经超过或接近70%,单个风机功率达到0.75兆瓦和1.5兆瓦以上,综合工程造价从刚开始的10000元/千瓦,下降到7200——8000元/千瓦,低于全国9300元/千瓦的平均水平(投资构成及造价参见下图)。
按静态投资测算:
到2010年风电总投资将累计达到400亿元;2012年达到680亿元;2015年可达到1000亿元的投资总规模。
按配套的火电和其它清洁电能综合建设计算,总体投资可达1600亿元。
(二)打造以风电为主的陆上三峡。
按有效年发电6300小时、折合满负荷发电2300小时计算,酒泉风电基地年发电量,到2010年可达117亿度;到2012年可达187亿度;到2015年可达290亿度。
要加上与当地光、煤、核、水力等优势资源配套的发电能力,其发电量相当于12个刘家峡,5个葛洲坝,1个三峡。
(三)降低清洁能源的预期成本。
目前,按照酒泉风电8000元/瓦左右的投资水平,折合年等效满负荷3200小时,上网电价0.52元计算,加上贷款利息和运营成本,大约发电成本为0.38——0.41元/度,7.3年就可以收回投资。
随着酒泉风电装备制造园区的建成投产,风电设备成本将大大降低,风电将成为最经济、最环保的能源之一。
(四)产生巨大的经济效益。
按照现有工艺水平、有效满负荷发电小时、预期装机容量等计算,预计2010年酒泉风力发电及风机设备制造产业年销售收入将达到140亿元,完成工业增加值56亿元实现税收8亿元。
到2015年,酒泉千万千瓦级风电基地建成后,预计风力发电及风机设备制造产业年销售收入达220亿元,完成工业增加值近100亿元,年增税收约19亿元。
如果加上配套的火电和其它清洁电能销售收入可达350亿,工业增加值可达155亿,税收可达32亿元。
(五)节约矿物能源效果显著。
按照酒泉市风电机组满负荷发电2300小时计算,1271万千瓦装机年发电量达260亿度,每年节约煤炭930万吨。
相当于甘肃全省煤炭总产量的27%。
(六)环保、生态效益。
一台单机容量为1000千瓦的风机与同容量火电装机相比,每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。
酒泉风电基地预期发电能力,相当于每年减少粉尘排放7000吨,减少二氧化硫排放12600吨,减少氮氧化物排放9800吨。
同时,受地理的影响,酒泉市规划建设的大型风电场所形成的大面积风力田,在风口地区会形成强大的风力吸收效应,减小了风力强度,可有效地减轻风沙对酒泉及内地人民群众生产生活特别是农业发展带来的不利影响。
二、辐射带动价值
风电产业的兴起,带动了当地电网、风电装备制造、光伏发电、水电、火电、核电等产业的迅猛发展,一个以清洁能源为主体的、集科研、开发、生产为一体的全球最大的风电产业集群已初露端倪。
(一)延伸拓宽了西北大电网。
为了适应大规模风电发展需要,增加风电入网容量势在必行。
目前,嘉峪关至瓜州330千伏输变电工程即将建成投运,嘉峪关至玉门330千伏输变电工程已开工建设,新建金昌—酒泉—瓜州750千伏超高压输变电工程已得到落实,将在肃州区、瓜州县建设两个750千伏变电站。
(二)带动了酒泉风电装备制造业。
目前,酒泉风电产业园已被省科技厅命名为“甘肃酒泉风光电装备制造特色产业基地”。
目前在布局建设风力发电机制造、风力发电机叶片制造、风力发电机塔架塔筒制造、锻铸造件及法兰生产、电器及控制设备制造、研发及高科技服务等20个项目中,现已有4个项目入驻。
风电项目带动酒泉风电装备制造产业园签约项目12个,签约资金总额达21亿元。
总投资近5亿元的四川东嘉风机总装、中航惠腾公司风轮叶片制造、新疆金风科技公司风力发电机总装等3个项目年内可建成投产。
园区力争到2015年形成年产150万千瓦风机成套设备生产能力,建成集研发、制造、认证、测试、培训、配件供应、服务为一体的全国重要风电装备制造产业基地。
除此之外,瓜州、玉门已建成风机塔筒厂3个,设计年生产能力950套。
(三)推进了酒泉与周边煤炭资源的开发利用。
由于酒泉处于甘肃电网的西端,再加上风电与风能情况密切相连,有风则有电,无风则无电,火电就要发挥“蓄水池”的作用,从而确保电网的稳定运行和风电的安全送出。
因此,风电要与火电同步建设。
为此,酒泉已经规划建设煤电基地,预计到2015年,酒泉煤电基地将形成1000万千瓦装机规模。
酒泉现有煤电装机容量18万千瓦,投资26亿元的国电60万千瓦煤电联产项目和嘉酒煤电基地120万千瓦热电项目现已开工建设,常乐电厂2X100万千瓦工程通过了可行性审查,明年四月份即将开工。
2010年总装机容量380万千瓦的煤电项目竣工投用。
燃用煤源为蒙古那林苏海特煤田、新疆哈密和酒泉当地吐鲁煤矿。
(四)促进了其它清洁能源的有效利用。
河西地区太阳能资源十分丰富,太阳能光伏发电和热发电的潜力也很大。
据测算:
全年日照时数为3246.7小时,日照百分率达75%,年总辐射量为6882.57兆焦耳/平方米,日平均辐射量为18.86兆焦耳/平方米,云量和雨量少,大气透明度高,地势平坦、开阔,充足的光热资源,是建设大型太阳能光伏发电场的理想区域。
今年7月,敦煌市光伏发电项目已列入在国家发改委的可再生能源发展“十一五”规划。
该项目占地100万平方米,总投资约5亿元,总装机容量10兆瓦,年均发电1660万千瓦时。
同时,400万千瓦的核电项目经国家批准后有望开工建设;2万千瓦的气电项目和1万千瓦的光电项目也将陆续建成投入使用;到2010年,装机容量100万千瓦的水电项目将建成投入使用。
(五)培育风电科研相关的新型产业。
为了适应风电快速发展的要求,加快风电及其并网技术的研究,规范风电接入系统管理,统一风电机组技术标准,研究制定风电场建设与运行管理规程规范,全面提高风电运行管理水平。
甘肃省充分利用国家风电项目特许权招标的政策,在风电项目招标中坚持引进技术、联合设计、合作制造、消化吸收再创新相结合,以市场换技术,突破关键技术,基本形成了具有自主知识产权的制造能力的风电基地。
并支持有条件的企业有序进入风电设备制造领域,整合风电设备研发制造资源,推动产学研结合,培育了一批有较强竞争力的风电设备制造企业。
在兰州、酒泉、白银等市规划了风电装备产业园,努力形成集研发、制造、认证、测试、培训、配件供应、服务为一体的产业集群。
(六)增强了丝路旅游的聚集效应。
以敦煌莫高窟、武威铜奔马、嘉峪关长城为代表的河西丝绸之路旅游线路,是我国西部最具魅力的精品黄金线。
随着酒泉千万瓦风电基地的建成,一个集一万多座高近百米、叶轮直径达80多米、塔身直径达6米的、纵横500多平方公里的现代工业景观,与石窟佛塔、长城烽燧、祁连雪峰、戈壁胡杨、蓝天草原等人文历史、自然风光立体交织的壮美画卷将展现在中国西部。
三、社会综合价值
河西风电走廊的建成,将对优化我国电力能源结构、拉动西部经济发展、提升甘肃产业升级、促进清洁能源大规模开发利用产生积极的推进作用。
(一)优化国家电力能源结构。
近年来,全球能源供应紧张,环境问题日益突出。
作为清洁能源的风电备受青睐,全球风能的累计装机容量以年均24.8%的速度增长。
风电开发较早的丹麦,国内的风电装机容量313.6万千瓦,风力发电占整个电源的18.5%。
德国作为风力发电的领军国家,风电总装机容量达2062万千瓦,提供了全国6%的电力需求。
西班牙也是风力发电的大国,风电装机容量达到1162万千瓦。
风力发电起步较迟的美国,1999年风电装机只有200万千瓦,到2006年就达到1160万千瓦,短短7年时间增长了4倍多。
印度是亚太地区风电发展最快的国家,2006年风电装机达到627万千瓦,成为世界第五大风电生产国。
截至2007年底,全国发电设备容量为71646万千瓦,其中水电、火电、核电和风电分别为14823、55607、885、331万千瓦。
分别占总容量的20.7%,火电约占总量77.6%,核电占总量1.2%,风电总量0.5%,风电比重达到《再生能源法》规定的12%目标还任重道远,为此,酒泉风电基地的建设对于优化我国电能结构具有重要意义。
(二)打通“西电东送”北部通道。
“西电东送”在我国将形成三大通道:
一是将贵州乌江、云南澜沧江和桂、滇、黔三省区交界处的南盘江、北盘江、红水河的水电资源,以及黔、滇两省坑口火电厂的电能开发出来送往广东,形成南部通道。
二是将三峡和金沙江干支流水电送往华东地区,形成中部通道。
三是将黄河上游水电和山西、内蒙古、宁夏、陕西、新疆等地火电送往京津唐地区,形成北部通道。
在“西电东送”的整体格局中,以南通道建设速度最快,现已经形成了数十条输电通道。
中部通道也随着川电东送正式投入而打通。
而北部通道却只有内蒙电网和山西电网实现送电,陕、甘、青、宁、新西北五省(区)还没有一条线路参与北通道的电力输送。
西北是我国今后最重要的电源中心,除风能、光能外,西北煤炭远景预测储量高达23893亿吨,约占全国一半,已探明储量3030亿吨,占全国探明储量的35%。
西北水电资源理论蕴藏量也高达8400多万千瓦,占全国的12%以上。
预计“十一五”期间西北总计新增装机容量计划为3146万千瓦,这就意味着“十一五”期间西北新增装机容量比西北电网“十五”末总装机水平将翻一番。
由于“西电东送”西北通道的缺失,西北能源产业目前已出现了出现大量的富余电量。
按现有输的能力和预期发电能力,到“十一五”末,预计西北富余电量将高达1400亿度。
随着甘肃河西风电走廊的综合投资建设,西电东送北部通道主干道将全线贯通,西部丰富的电能、特别是丰富的清洁能源将送往华北、华东。
(三)启动新疆能源大开发。
新疆是我国重要的能源基地,煤炭、石油、水能和天然气、太阳能、风能储量非常丰富。
随着酒泉风电基地的建设,新疆大型水电、火电基地和大型风电场的开发正在全面启动。
“十一五”后三年,新疆将新增火电装机8000兆瓦、水电装机1200兆瓦、风电装机3200兆瓦,相当现阶段新疆电源规模的一倍多。
如此大规模的电源接入电网和消纳,亟需建设750千伏电网,并借助酒泉风电基地电力承载与西北电网富裕的调峰能力,有效减少新疆电网火电机组启停调峰等不经济调峰措施,获得一定节煤效益。
还可大规模促进新疆电网风电开发,实现节能减排。
目前,新疆电网向东已经延伸到与甘肃接壤的哈密。
河西风电走廊超高压电路将延伸至与新疆接壤的瓜州县,这无疑为新疆电能东送提供了一个高效、安全的通道,实现真正意义上的、全面的“西电东送”。
(四)促进河西经济可持续发展。
甘肃河西地处西北边陲,生态环境脆弱,少数民族众多,经济相对落后,但政治经济地位十分重要。
经过新中国成立以来的开发建设,河西走廊已经成为甘肃重要的经济增长区,已经成为全国重要的商品粮基地,最大的玉米、花卉制种基地,同时是全国重要的镍、钢铁、石油生产基地,也是西气东输、西油东输的咽喉和通道。
风电产业的兴起,既是一个可持续发展的新的增长点,也必将有力地推进河西走廊的可持续发展。
一方面,风电产业作为一种清洁能源,不仅不会给环境造成压力,而且通过密度较大的风力发电装置作功后可使风速减缓,减轻风沙危害;另一方面,风电产业的发展必将带动河西走廊制造业、旅游业、服务业等新兴产业的发展,促进农业人口向非农产业转移,从而逐步把河西走廊的发展纳入全面协调可持续的轨道。
(五)打造甘肃能源大省地位。
建设河西走廊风电基地三步:
第一步,到2015年,装机容量达到1000万千瓦,成为全国最大的风电基地之一;第二步,到2020年,装机容量增加到2000万千瓦,建成陆上“三峡”工程;第三步,2020年以后,装机容量继续扩大到3000万千瓦以上,使河西走廊成为世界上最大的风电基地。
如此大规模的风电产业开发,对甘肃的经济社会发展必将产生重大而深远的影响。
甘肃能源资源种类齐全且相当丰富,除风能外,全省水能理论蕴藏量1488万千瓦,煤炭资源预测储量1870亿吨,石油预测储量11.29亿吨,同时还有丰富的太阳能、天然气、地热等资源。
经过多年的开发,现有总装机容量1328万千瓦,其中火电809万千瓦,水电478万千瓦,风电51万千瓦。
特别是刘家峡等一批大中型水电站的建成,使甘肃一度成为全国电力输出的重要省份,为国家建设作出了应有的贡献。
在未来的发展中,能源产业仍然是甘肃重要的支柱产业,在坚持多元发展的同时,随着风电、核电、太阳能发电的优先发展,甘肃能源的总规模将会大幅度扩大,结构不断优化。
经过十到十五年的努力,在风力发电的带动下,甘肃电力装机容量将会突破6000万千瓦。
届时,甘肃将成为名副其实的能源大省,成为西电东送的重要基地。
二〇〇八年十一月十八日
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