中国发电行业发展(精选8篇)
《世界商业评论》ICXO.COM(日期:2003-12-25 16:44)
【ICXO.com编者按】摘自中国能源网
【施鹏飞
1中国风能资源储量及其分布
1.1储量
中国气象科学研究院根据全国900多个气象站的历年平均风功率密度绘制全国年平均风功率密度分布图。该图反映了全国风能资源分布状况,以及各个地区风能资源潜力的多少。
全国风能资源储量估算值是指离地10m高度层上的风能资源量,而非整层大气或整个近地层内的风能量。全国的储量是使用求积仅逐省量取了年平均风功率密度<10、10-
25、25-50、50-100、100-200以及>200W/m²的面积后,计算出每一省的风能储量。中国10m高度层的风能总储量为32.26亿kw,这个储量称作“理论可开发总量”。实际可供开发的量按上述总量的1/10估计,并考虑风能转换装置风轮的实际扫掠面积,再乘以面积系数0.785(即lin直径的圆面积是边长1m的正方形面积的0.785倍),得到中国陆地10m高度层实际可开发的风能储量为2.53亿kw。
2000年全国电力装机规模约为3亿kw,略高于估算的全国离地10m高实际可开发的风能资源储量,这表明我国风能资源非常丰富。但是必须进行风能资源详查,探明具有经济开发价值的装机容量。另外,中国东部沿海地区水深2~15m的海域面积非常巨大,海上风能资源测量必须着手进行。由于海上风速比陆上更高,湍流更小,更接近中国东部电力负荷中心,因而中国海上风电开发前景更加广阔。
1.2分布
在中国,风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源,并且冬春季节风速高,雨水少;夏季风速小,降雨多,风能和水能具有非常好的季节补偿。另外在中国内陆地区,由于特殊的地理条件,有些地区具有丰富的风能资源,适合发展风电,比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。
2中国风电发展应考虑的因素
2.1风能资源
了解风能资源情况对估算风电场发电量以及评估潜在的效益非常重要。对风电场而言,风电机组年利用小时数最低要求为2000小时,即单机容量为600kw的风电机组年发电量不能低于1200MW心才具有开发价值。当风电场风电机组平均年利用小时数达到2500小时,风电场具有良好的开发价值;当风电机组平均年利用小时数超过3000小时,为优秀风电场。
2.2电网条件
当风电装机容量不超过当地电网总容量的10%时,风电不会影响电网的质量。但是由于风的随机性,风电不能调度,因而它也不可能替代常规装机容量以满足负荷要求。风电产生的电量可以替代煤电产生的电量,以便减少污染气体排放。一般风能丰富的风场距离现有电网较远,规划时应考虑接入系统的成本,与电网的发展相协调。
2.3交通
风能资源丰富的地区一般都在比较偏远的地区,比如山脊、戈壁滩、草原和海岛等,必须拓宽现有道路并新修部分道路以满足大部件运输,其中有些部件可能超过30m。
2.4经济问题
随着技术发展,风电成本逐步降低。但目前中国风电上网电价比煤电等高出0.3~0.4元/kw·h。对一个装机容量为100MW,年发电量为250GW·h的风电场而言,当地电网消费者每年需要多付出0.75~l.00亿元购买风电。虽然这是保护环境的代价,但对那些经济发展缓慢、电网比较小、电价承受能力差的省份和自治区,过多发展风电将会造成严重的负担。
2.5风电机组国产化
降低风电成本的方法包括优选场址、规模开发、风电场优化设计和通过设备招标选择机型外,另一个非常重要的方法是降低风电机组成本,因为它占风电场初始投资的比例非常大,约占60~70%。尽量采用国内制造的部件,在达到与进口设备同等质量的条件下。争取成本下降15%,这将大大减小风电和常规煤电电价的差距。
2.6环境问题
风力发电不排放任何污染物质,特别是在减排COZ气体方面能起重要作用,应尽可能充分利用风能资源。风电场产生的噪音和景观问题在中国影响很小,因为风电机组离居民点都比较远。
2.7海上风电场
海上风能资源丰富而且稳定,欧洲己经建成几个示范海上风电场,取得在海洋中建造风电机组基础和向陆地输电的经验,丹麦制定了建设400万kw海上风电场的规划,有5 个装机容量为10万kw到15万kw的海上风电场项目开始实施。中国东部沿海岸上风能源不够丰富,岸外风能潜力很大,应开始对资源储量进行勘测,初选近期有开发价值的场址,为在不久的将来发展海上示范项目做准备。
2.8融资
中国已建成的风电场中,许多风电场是利用国家经贸委技改项目贴息贷款以及国外政府提供的软贷款。由于它们贷款利率低,还贷期长,因而还贷期上网电价比较低。将来软贷款逐步减少,使用商业银行贷款利率高,还贷期短,将导致还贷期上网电价比较高,制约风电大规模开发。
2.9社会问题
总体说来,社会对风电和其它可再生能源对减排温室效应气体的作用还了解甚少,需要加强宣传。随着经济的发展,环境保护的要求日益严格,有关立法机构应制定具体鼓励再生能源发展的法律,在全国范围体现公平负担的原则,分摊风电与常规火电的价差。
2.10 政策
初期激励风电发展的政策是行政性的,如允许并网、收购全部电量、还本付息电价、网内摊销等,使业主有可能向银行贷款建风电场,风电与常规火电的价差甚至由电力局系统的利润承担。对风电比较重视的省区政府允许将风电的价差摊到全省的平均销售电价中;但是,相对于风能贫乏的省份,在风能丰富的省份,用户需要支付更多的电价用于风电。目前急需制定政策,制定出按污染排放量分配比例,由全国所有省区共同承担。同时各省应根据当地风能资源条件制定风电最高上网电价,以利于有效开发风能资源,降低成本。
321世纪初中国风电发展规划设想
中国从1986年建立第一个风电场起到1994年电力部出台风电并网和还本付息电价的规定,风电场是利用本国政府拨款或外国政府赠款建设的,主要对风电并网技术的可行性进行示范。在1995年由电力部主办的北京国际风能会议上,正式提出2000年底我国风电装机规模为1000MW的目标。目前各省电力公司已经成为投资风电项目、成立风电公司的主体。融资方式有来自国家经贸委“双加工程”的贴息贷款,有来自许多国家的优惠软贷款以及一些商业银行贷款。全国风电装机容量从1994年的29W增加到2000年底的344MW。与1995年电力部提出的目标相比,少了许多。从许多有关的省电力公司那里得知,到2000年底可以获得资金的项目达到960MW,说明资金短缺不是中国风电发展的障碍。只有对环境保护更加重视,制定更多激励政策,我国风电才能在ZI世纪大规模发展。
目前,风电上网电价高于煤电部分只在省级范围内分担,风电应该在那些风能资源丰富、火电厂温室气体排放多、经济发展快,电价承受能力强的地区优先发展,比如广东、福建和浙江省。但是目前这些地方市场经济比较发展,电价高的风电得不到应有的重视,而电网平均电价很低的新疆和内蒙自治区风电却发展快。由于当地电网容量和负荷小、电价承受能力差,再扩大风电规模从总体上看对当地经济发展不利,这种状况应当改变。
在2001年到2005年期间,应加强东北三省、内蒙东部、河北北部及整个沿海陆地岛屿的风能资源详查,找出能够建设4000MW风电场的场址,并开始对岸外海上风能资源进行普查,找到几个可以建设示范海上风电场的场址。政府将鼓励采用国产机组建设风电场的业主,以贴息的方式补偿国产机组示范风电场的风险,开拓市场拉动国内总装和零部件制造业,提供批量生产和改进产品的机会,降低机组成本。在现行政策条件下,到2005年底全国装机预计达到1500MW。
在2006年到2010期间,国内制造的整机和零部件成本较低,在新增容量中将占70%,如果减排温室气体的环境保护压力加大,国家出台全社会分摊风电价差的政策,全国风电装机规模也许能达到3000MW~5000MW,并建造一座海上示范风电场。
风电以其良好的环境效益,逐步降低的发电成本,必将成为ZI世纪中国重要的电源。
来源:中国能源网
当前,全球的环境状况不容乐观,温室效应是主要的环境问题之一,其是由频繁使用天然气、煤炭、石油等燃料发电而导致的。另外,核能发电也带来了核废料的处理这一严峻问题,其同样是十分不利于环境保护的。从上述形势来看,对洁净的新能源与可再生能源的研究、开发及利用的重视就应运而生。联合国所做的一项能源调查报告中指出最有利于人类的清洁能源主要有水能、太阳能、生物质能以及风能,其中最具经济效益与发展前景的便是太阳能与风能。风能凭借其清洁、可再生、分布广等众多优点而备受世界各国青睐,本文就主要阐述中国风力发电的现状以及发展前景。
1 中国风能资源的分布
中国土地广阔富饶,一直以来都是一个资源大国,因此风能资源也是较为丰富的。中国的风能资源主要分布在两大风带:
a)“三北地区”(东北、华北以及西北地区),具体为黑、吉、辽东北三省、河北省、青海省、西藏、新疆以及内蒙古等省区近200 km宽的地带,可供利用及开发的风能约有2×108k W,占有全国风能可利用储量约百分之七十九。处于三北地区的风电场地势平坦、交通便利且无具有破坏性的风速,它是中国最大的风能资源地,对风电场的大规模开发有着重要意义[1];
b)东部沿海的陆地、岛屿与近岸海域。沿海及岛屿在冬春季节会受到冷空气的影响,在夏秋季节会受到台风的影响,此地区的风能极为丰富,年有效风功率密度在200 W/m2之上。例如平潭、南鹿、嵊泗、马祖、东沙、台山、东山、大陈、南澳以及马公等地区,可以利用的小时大约是7 000 h至8 000 h。此地区尤其是东南沿海,从海岸向内陆丘陵延伸,具有丰富风能的地区主要在距离海岸的50 km范围之内。另外,中国内地还有局部地区有着丰富的风能。综上所述,中国整体上的风能资源遍布广且十分丰富,有着很强的开发潜力。
2 中国风能发电的现状与所面临的问题
2.1 中国风能发电的现状
2.1.1 风能发电的相关政策
目前,中国所采用的主要替代能源技术之一便是风力发电,其对能源结构的改善、能源安全问题的解决以及气候变化的应对发挥着十分重要的作用,因此中国制定了一系列政策来表示对其大力扶持,主要包括分摊电费、全额并网、财税优惠等,而上网电价也是通过最初的完全竞争向当前的特许权招标模式过渡。
2.1.2 风能发电场的具体情况
风能若要成为补充能源促进其规模效应的充分发挥就需要风力发电场建设的加强。中国目前有大大小小、将近百家风电场,其所分布的主要位置在三北地区与东南部沿海,其中三北地区的黑、吉、辽东北三省以及内蒙古的风能分布最为密集。
中国能源局的6个千万千瓦级风电基地建设计划于2008年开启。相关基地分别被规划在河北、甘肃、江苏、新疆、内蒙古等具有丰富风能资源的地区。在这一系列基地的建设中要属甘肃酒泉风电基地建设效率最高,当前已经进入实施阶段。与此同时,北部的三塘胡一淖毛湖地区以及新疆哈密东南部的2 000×104k W项目均已完成规划化,施工的阶段已经完成,就要开始并网发电。
就近海风电(主要包括海上以及潮间带)而言,其在2009年有了质的飞跃,在山东省以及江苏省的沿海地区,华能、龙源、中电投、三峡总公司等企业,投入了少量样机从而对风机性能的检验以及安装技术的提高进行有效地探索。随着海上风电项目招标工作的顺利进行,这表明了中国的风能发电场规模已经步入大规模示范阶段。
2.2 中国风力发电当前所面临的问题
a)中国在选择风电场地址、合理评价资源、调查前期工作以及电网状况上人存在着不足。因为加入电网的风电将会越来越多,所以风能资源的调差以及评价工作应该进一步地深入并充分提高其准确性。在对风能资料进行整理时要将工业成分、气象灾害、运输条件、自然环境保护以及周边地貌等各方面因素的影响充分考虑进来;
b)因为风电具有不稳定性及不连续性,所以其所占比例和对电网的影响也不断加大,进而增加了电力系统在运行的过程中会遇到各种麻烦的可能性。就中国当前在电力发电的实际情况来看,大规模的风电开发无论是在技术方面还是在经济方面,都会促使电网在运行、规划以及管理上面临着巨大的挑战。必须加强风力发电与其它发电方式之间的协调性,并促进系统调控能力的提高,这样才能不断促进供电安全可靠性的增强;
c)风力能源同电网的规划、经济的发展方面缺乏协调性。上文中有提到,中国内陆风能资源的主要集中地区在甘肃、新疆和内蒙古这一带,其占有风能资源量开发的百分之九十以上。然而不得不引起我们注意的是,甘肃、新疆、内蒙古这些地区在经济上并不发达,其电网规模通常较小且这些地区无需大量的电负荷,这就意味着中国的主要风力能源地区的风电容纳能力低,继而制约了当地风电发展;
d)风能电网建设的滞后性。我们不可忽视的问题之一便是电网的发展速度难以赶上风电的发展。就好比汽车与公路的关系,车只要有资金就可以立即买到手,但是公路的建设却需要长时间的修葺。当前风力电网调度所存在的重大问题便在于对气候的过于依赖,一旦有风就可以顺利发电,没有风一切都是枉然。近些年来,全国范围内存在着严重的气风现象,部分地区冬季限电比例已经贴近50%,这也就意味着大多数风机像是在吸收太阳能,而非发电。弃风现象的产生还有一个原因便是在于电网发展的滞后。风电项目规模在不断地扩展,然后却使电网难以正常消化。有电难输是风电发展的一道不可小视的难题。
3 中国风力发电的发展前景
3.1 推动风能发电发展的必要性
风能是取之不尽用之不竭的,风能的利用充分是中国的可持续发展战略。对风能加以合理地使用,不仅可以促进环境问题的改善,还有利于能源短缺问题也得到一定程度上的解决。另外,风电还对能源结构的调整发挥着积极作用,在电源结构中燃煤火电所占比例为75%,因此采用风能这样的清洁能源是势在必行的。CO2所导致的温室效应问题也可以因风能的使用而得到一定程度上的解决,从而使得全球气候变暖的现象有所缓解。尽管中国是资源大国,但是近几年来随着中国经济的飞速发展,对能源的开采也是巨大的,风能的发展是解决中国资源供不应求问题的有效方法之一。
3.2 发展风力发电的先决条件
a)中国的风能资源十分丰富且本身具有庞大的风电市场,粗略估计可供使用的储量风能为10×108k W,这样一来便确保了中国风电的大规模开发;b)中国的风力发电技术的发展越来越快,中国在制造风电设备方面对之引起了高度的重视,风力发电机等一系列设备风力发电设备齐全从而推动着风力发电技术向更高一个层次迈入[2];c)风电成本的降低,促使中国风电更加具有竞争力。近几年来,风电设备的国产化率不断地在提高,且风电场的规模以及风电的成本都得到了很好的改善,从而使风电的竞争力也随之有了很大地提高;d)中国政府对风力发电领域的高度重视。鉴于对风力发电领域的重视,从而制定了一系列优越的相关政策,主要包括税收政策、产业政策、财政政策以及宏观政策等,进一步推动了风电的发展[3]。
3.3 风能发电发展的未来蓝图
风电新增装机容量连续多年快速增长,2009年以来,中国成为新增风电装机规模最多的国家。到2010年底,风电累计并网装机容量3 100×104k W。2010年风电发电量500×108k W时,折1 600 t标准煤。风电装备制造能力快速提高,已具备1.5 MW以上各个技术类型、多种规格机组和主要零部件的制造能力,基本满足陆地和海上风电的开发需要[4]。”另外,据相关调查,2012年中国风电装机已经升至全球榜首。全国并网风电装机达到5 589×104k W,同比增长33.9%。在风电规模的不断扩大之下,中国的各项经济指标将会随着得到提高,从而使风电企业的竞争力以及盈利能力都将会有很大的进步。到了2030年以后,预测水资源大部分开发将会完毕,继而迎来了海上风电大规模开发时期,并增加了“东电西送”的可能。风能作为可再生能源之一,其为中国的能源供应、能源结构调整以及气候变化的调整等方面发挥着重要作用。但与世界上其他国家相比,中国的可再生能源消费在一次能源消费中的比重,仍处于中等水平。
4 结语
综上所述,风电凭借其清洁且可再生等优越环境效益,以及不断在降低的成本所带来的经济效率,在中国未来的发展中必将成为重要的电力能源。有国家能源专家预言:“21世纪是风力发电的实际。”即,风力发电必定会成为最终解决能源问题的希望。
参考文献
[1]张衡.可再生能源“十一五”发展纲要[J].现代能源技术,2008(9):34-35.
[2]易越春.风力发电现状、发展前景及市场[J].国际期刊,2004(2):45-46.
[3]施鹏飞.2008年国内外风电持续快速发展[J].可再生能源,2009,27(2):13-15.
【关键词】 生物质发电产业 能源安全 产业发展政策
引言
能源是发展经济和提高人民生活水平的重要物质基础,作为经济发展的动力,是实现我国经济持续、快速、健康发展的重要保证。中国作为是世界上经济增长最快的国家之一,也是全球第二大能源消费国,并且随着其不合理的能源消费结构和能源供需不平衡性的加剧,尤其是进入21世纪后,随着油价进入新的上涨期、能源消费的大幅度增长和节能减排政策的深入,中国的能源消费安全问题的日益突出。
中国生物质发电产业的处于导入阶段,既没有科学的市场机制做指导,又没有健全的政策框架做支持。一方面,中国人均耕地只有1.43亩,不足世界平均水平的40%,主要粮食品种长期处于紧平衡状态。粮食用作乙醇、生物柴油生产,增添了国家能源安全的变数。虽然2010年末以秋粮玉米大丰收暂时平息减产恐慌,但年初的西南五省大旱以及夏季的江西、湖南、吉林大涝,让能源安全问题凸显出来。另一方面,伴随经济的发展,中国的能源消耗日益增长,中国的石油消费大量依赖进口,国际油价的高企使得中国能源安全面临很严峻的挑战。生物质发电产业能否影响中国能源安全,将成为本文讨论的重点。
1.中国能源安全存在的问题
1.1自然资源禀赋不足,能源供需尤其是结构性矛盾突出。国土资源部数据显示,中国煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量仅为世界平均的58.6%、7.69%和7.05%。按照目前探明储量和科开采能源测算,中国煤炭、石油、天然气可采年限分别只有83年、15年和30年,与世界平均230年、45年和61年相距甚远。中国正处于工业化、城镇化加快的时期,快速增长的能源供应仍赶不上更快增长的能源需求。同时,中国能源资源分布很不均衡,大规模、长距离地运输煤炭,导致运力紧张、成本提高,影响了能源工业协调发展。即使充分考虑经济结构调整、技术进步以及节能因素,2020年一次能源需求预测仍将达到30亿吨标准煤,石油缺口将达2.5亿吨。
1.2能源消费结构不合理,生态环境承载压力大。中国能源结构总体为“富煤、缺油、少气”。在一次能源消费中,煤炭所占比重高达70%左右,中国能源结构仍以煤为主,而且根据中国能源禀赋条件,这种结构今后20年不可能有太大变化。由于化石能源的大量使用,造成了日趋严重的环境污染。仅以大气污染为例,中国SO2和CO2排放量均居世界第一位,烟尘和CO2排放量的70%、SO2的90%、氮氧化物的67%来自燃煤。中国的温室气体排放情况已引起国际社会的广泛关注,承担国际减排义务的压力进一步加大。
1.3国际环境复杂,利用国外资源难度加大。中国的石油、天然气资源相对不足,需要在立足国内生产保障供给的同时,扩大国际能源合作。但目前全球能源供需平衡关系脆弱,石油市场波动频繁,国际油价高位振荡,各种非经济因素也影响着能源国际合作。全球资源约束问题、运输能力问题、国际政治问题以及安全问题,都加大了中国利用国外能源资源的难度。采取能源多元化发展战略,开发替代能源已经成为中国调整能源结构,改善生态环境,实现能源供给自主,促进经济社会良性发展的当务之急。
2.生物质发电产业发展现状
随着《可再生能源法》和相关可再生能源电价补贴政策的出台和实施,特别是强制上网制度和电价补贴政策的出台后,为生物质发电扫清了入网障碍,中国生物质发电投资逐年增加,并启动建设了各类农林废弃物发电项目。截至2008年上半年,国家和地方发改委共核准80余个生物质发电项目,合计装机容量128.4万kW。截至2009年底,中国已投产运营的生物质发电项目61个(国能的已投产项目20个),其中秸秆直燃发电厂占80%以上,生物质发电装机容量增加14%,达3.2GW,仅次于欧盟、美国、德国。
中国生物质发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。2006-2009年,生物质发电的投资总额由168亿元增加到452亿元,年均增长率在30%以上;已经投产的总装机规模由2006年的140万kW增加到2009年的430万kW,年均增长率在30%以上。2010年中国生物质发电将达到550万kW,到2020年将上涨到3000万kW。2010年,国家对生物质发电的各项政策还在完善,各主要企业的在建项目也顺利进行,预计到2010 年底,建成的生物质发电总装机规模要超过550万kW,行业继续保持较快的发展速度,如表1所示(数据来源:中国银行)。
中国生物质发电技术主要以秸秆直燃和垃圾焚烧发电为主。截至到2009年底,中国秸秆直燃发电总装机容量为265万kW,占所有生物质发电的62%;其他气化发电、沼气发电、混燃发电等所占比例很小,总共占有不到10%的比例。根据国家能源局的规划,到2015年我国生物质发电装机达到1300万kW,较2010年增长160%。
3.生物质发电产业面临的问题
3.1市场问题
当前,中国的生物质发电产业正处于关键发展阶段,能源市场-料源市场并不成熟。主要问题包括:①料源不集中,生产成本难以控制;②生物质发电产品价格缺少市场机制作指导;③生物质发电产品缺少国内标准,不能走向市场。例如,欧洲有生物柴油产量的标准,而且市场也比较成熟。
3.2料源问题
原料问题是目前生物质发电源发展的全球性问题。与美国和巴西不同,中国的生物质发电源发展还受到能源安全问题掣肘,如何处理好能源安全和生物质发电源发展是目前我国要慎重解决的一个问题。
3.3技术问题
中国生物质发电的技术问题主要包括以下几个:①纤维素发酵技术依然很不成熟、直燃发电效率较低;②生产过程中的生态保护问题是一个十分棘手的问题;③提高生产工艺水平以控制生产成本;④原料产量提高的问题。
3.4政策问题
政策制度问题是中国生物质发电源发展所面临的最大问题:①市场准入制度,目前生物质发电产业基本上由国有企业垄断,而且政府的各项补贴只覆盖这有限的几家公司;②“争粮争地”问题有待解决,实现农业-工业联动发展;③补贴政策缺少科学的理论作指导,激励效果不明显;④产业发展政策框架不健全。
参考文献:
[1]胡锦涛.全球能源安全[R].http//nexs.xinhuanet.com/politics/2006-07/18/content_4847040.
[2]Paul Crompton, Yanrui Wu. Energy con-
sumption in china: past trends and future directions[J]. Energy Economics.2005, (27):195-208.
[3]迟春洁,黎永亮. 能源安全影响因素及测度指标体系的初步研究[J]. 哈尔滨工业大学学报.2004(04).
[4]郭小哲,段兆芳. 我国能源安全多目标多因素检测预警系统[J]. 资源经济. 2005, 13-15.
作者简介:郭星(1981-),男,山西省太原市人,从事项目管理研究;
势
导读:关于新能源的开发和研究一直都没有停止,特别是在石油煤炭等不可再生资源的开发受到破坏性的开采和产量急剧下降之后,新能源的研究就变得更为迫切和严峻。“十二五规划”提出了到2020年我国能源科技的发展目标:在新能源技术领域,建成具有自主知识产权的大型先进压水堆示范电站;风电机组整机及关键部件的设计制造技术达到国际先进水平;发展以光伏发电为代表的分布式、间歇式能源系统,光伏发电成本降低到与常规电力相当;开展多塔超临界太阳能热发电技术的研究,实现300MW超临界太阳能热发电机组的商业应用;实现先进生物燃料技术产业化综合利用。
目前,我国新能源发电还处于起步阶段,主要表现在以下几个方面。
1.新能源发电具有间歇性,因而必须对其发电量做出合理准确的预测,而我国在这方面还比较欠缺。
2.与传统火力发电相比,可再生能源发电的启动和运行较快,为适应电网的互联性要求,需要对其运行过程做出调整。
3.并网输电网络升级费用投入巨大,如何优化配置可再生能源发电设备、减少费用开支,是摆在管理者面前的一个重大问题。
在我国发电量结构中,火电所占比例最大,约81%;水电为16%,核电为2%,新能源发电所占比例不足1%。国际能源署对2000-2030年国际电力的需求进行的研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。该项研究认为,在未来30年内,非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料发电的增长都要快,年增长速度近6%,在2000-2010年间其发电总量将增长5倍;预计到2030年,可再生能源所提供的电力将占世界总电力的4.4%。
当前我国新能源发电发展面临的主要问题
(1)“三北”地区风电设备利用小时数下降,弃风电量增加,风电开发与消纳的矛盾加剧。
由于调峰电源不足、风电开发规划与配套电网规划不协调、风电基地消纳市场不明确等原因,随着风电开发规模的持续增长,风电设备利用小时数下降,弃风问题突出,风电开发与消纳的矛盾加剧。2011年,全国风电设备平均利用小时数为1903h,比2010年减少144h。其中,辽宁、吉林、黑龙江、蒙东、甘肃风电发电利用小时数分别为1934h、1591h、1970h、1719h、1652h,同比分别下降99h、350h、61h、502h、135h,“三北”地区出现了不同程度的弃风问题。弃风严重地区主要集中在风能资源丰富的“三北”地区,辽宁、吉林、黑龙江、蒙东、甘肃的弃风电量分别达到5.62亿kW•h、4.74亿kW•h、7.28亿kW•h、28亿kW•h、7.1亿kW•h,弃风比例分别达到8%、12%、15%、24%、10%。
(2)大规模风电机组脱网事故连续发生,风电安全运行问题突出。
随着近几年风电并网容量的快速增长,其在高速发展过程中留下的安全隐患逐步暴露,且呈现集中爆发态势。2011年,全国发生193起风电机组脱网事故,其中,一次损失风电出力10万-50万kW的脱网事故54起,一次损失风电出力50万kW以上的脱网事故12起,对电网安全稳定运行带来较大影响。如,西北“4•25事故”损失风电出力153.5万kW,脱网机组多达1278台,造成电网频率降至49.76Hz,越限时间达到5s。目前,风电机组低电压穿越能力整改工作取得较大成绩,风机大规模脱网事故率明显降低。但是,由于风电机组设备质量参差不齐,风电场设计施工存在缺陷,加之技术整改还没有完成,风电脱网风险依然存在。
(3)现行的光伏发电激励政策执行中出现一些新问题。2009年以来,为尽快推动国内太阳能光伏发电市场的发展,国家陆续启动了“太阳能屋顶计划”和“金太阳示范工程”,针对用户侧光伏发电系统出台了以初投资补贴为主的光伏发电激励政策;2011年,随着光伏发电成本的下降,国家出台了针对大型地面电站的光伏发电上网电价政策。这些政策的出台对推动我国光伏发电产业的发展
发挥了重要作用,但也带来一些问题。一是现行的初投资补贴政策,存在国家一次性补贴负担重、后期项目监管成本高、保证项目真正运行和发挥作用难度大等问题。现行的用户侧光伏发电系统初投资补贴政策,降低了项目业主投资风险,增加了项目吸引力,初期执行相对简单和容易。但是按照政策设计,光伏发电项目应满足20年稳定运行要求,初投资一次性补贴的特点,加大了项目后期监管的难度和成本,难以控制和保证项目在未来20年真正运行和发挥作用,导致项目实际执行过程中出现部分项目质量不高、建而不用甚至建后拆卖等问题。二是不分资源区的全国统一的光伏上网电价,不利于东部地区太阳能资源条件一般地区用户侧光伏系统的发展。我国幅员辽阔,太阳能资源条件差异很大,青海、内蒙等地区光伏系统年等效利用小时数达到近2000小时,而我国东南部经济发达的广东、上海等地区年等效利用小时数仅为1000小时左右,满足相同收益率的上网电价水平相差近一倍,采用统一光伏上网电价不利于在全国更大范围推动用户侧光伏发电系统的应用。
(4)风电、太阳能并网管理仍不规范,带来并网问题。尽管近年来国家能源局进一步规范了风电并网管理,但风电项目提前开工现象依然存在。据不完全统计,截至2012年4月底,全国已并网项目中有25%未取得接网函;在建项目有42%未取得接网函,在电网接入条件尚未落实的情况下开工建设,直接导致风电项目建成后送出受限。而太阳能光伏发电项目的开发管理不规范的问题更为严
重。目前,我国还没有明确的太阳能光伏发电项目并网管理规定和标准,尚没有出台规范的项目开发建设以及并网管理流程,项目建设随意性较大,部分项目在实施过程中遭遇并网或送出困难。此外,光伏发电项目专业化人员缺乏、运行维护制度不规范的问题也十分突出。
我国新能源发电发展趋势
(一)我国风电由高速增长期步入稳定增长期。风电增长速度回落,风电装机与发电量增长速度趋于同步,“十二五”期间,年新增长装机容量有望维持在1500万-1800万kW。
从2010年开始,随着风电装机规模的扩大,在年新增装机规模继续增长的情况下,我国风电结束了每年翻番的历史。特别是从2011年开始,随着风电发电量规模的扩大,风电装机增长速度与风电发电量增长速度趋于同步。2011年,我国并网风电装机容量增长速度为56.2%,发电量增长速度为48.2%,预计“十二五”期间这种趋势仍将持续,如果风电限电形势好转,风电发电量增长速度可能略高于风电装机增长速度。
尽管风电装机增长速度回落,但年新增装机规模有望维持在1500万-1800万kW。从风电项目核准情况来看,截至2011年底,全国累计核准项目8175万kW,扣除已并网容量,在建项目规模3391万kW;此外,国家能源局第一批风电核准计划项目规模为2683万kW,其中尚未完成核准的项目规模为939万kW,再加上
能源局2012年公布的第二批拟核准项目1675万kW,目前在建以及拿到路条项目规模已达到6005万kW。考虑到目前已建、在建及拿到路条项目规模已超过1亿kW,因此,“十二五”期间,年新增风电装机规模保持在1500万-1800万kW是合理的,也是可行的。
(二)风电消纳问题短期难以解决,迫切需要落实风电基地消纳市场及配套政策,从根本上解决风电消纳问题。由于风电等变动性电源具有波动性和随机性的出力特性,电力系统接纳变动电源存在上限规模,且不同电力系统接纳能力存在差异。电力系统接纳风电等变动能源的能力取决于系统的电源结构、负荷特性以及电网范围。国际能源署(IEA)相关研究表明,丹麦、美国西部电网、加拿大、日本等风电消纳比例(风电发电量占本国用电量比例)上限分别为63%、45%、37%、19%,而目前这些国家的风电消纳比例未能达到比例上限。
当前我国“三北”地区出现的较为严重的弃风问题,是近几年风电并网容量集中、快速增长而项目规划期对消纳市场研究不够、消纳市场不明确带来的后果。目前造成风电大量弃风的直接原因主要包括:
一是系统调峰能力不足。一方面东北电网负荷总体水平较低,峰谷差大,用户用电负荷特性对系统调峰能力需求大,如,2011
年辽宁、吉林、黑龙江和蒙东电网负荷平均峰谷差率超过30%;另一方面调峰电源不足,“三北”地区电源结构中火电比重高,且火电装机中热电联产机组比例过高,水电、抽蓄和燃气等调节能力好的电源比例低,2011年底,辽宁、吉林、黑龙江和蒙东供热机组占网内火电机组的比例高达47.4%、74.4%、45.3%和23%。按照“以热定电”的运行方式,在很多地区供暖期的低谷负荷期,系统几乎无法为风电运行预留空间,导致限电现象的发生。二是风电送出受限。由于风电基地输电规划不落实、跨省、跨区电网建设滞后,以及风电场和送出工程建设周期不匹配等原因,部分风电项目出现送出受阻情况。一方面新能源规划与电网规划不协调增加了并网工程建设的难度。部分地区新能源项目规模和进度远超规划,没有形成完整和统一的新能源发展规划,使得电网规划无法跟上新能源规划调整,相应配套输变电工程不能及时纳入电网规划中,难以保证接入系统工程的及时建设。另一方面,风电项目与电网送出工程前期工作周期不匹配,核准不同步。风电项目核准周期短,而风电接入系统工程前期工作开展必须依赖风电场升压站站址确定,大部分风电场接入还需配套加强主网架,可研深度要求高、核准程序复杂、周期长。此外,风电并网管理不规范问题依然比较严重。风电项目不同程度存在提前开工现象,在电网接入条件尚未落实的情况下便开工建设,出现风电项目建成后送出受限问题。初步统计,截至2011年底,已并网项目有25%未取得接网函。
规范风电并网管理,深入研究风电等变动电源出力特性以及不同电网的用电负荷特性,明确大型风电基地消纳市场及配套政策,才能从根本上解决“三北”地区风电消纳问题。
(三)国内用户侧光伏发电系统的发展有望加速。
从国外形势来看,国内光伏产业出口受阻。2011年下半年以来,世界经济复苏乏力,发达国家经济增速下滑,各种形式的贸易保护主义抬头,新能源产业领域也成为中外贸易摩擦焦点。欧盟缩减光伏发电补助,美国对华光伏产品出口发起“双反”(反补贴、反倾销)调查,对中国光伏海外市场的发展十分不利。从国内光伏产业发展形势来看,国内产能严重过剩。中国自2007年成为世界第一大光伏电池生产国,世界前十大光伏电池生产商中,中国占到5个。世界十大光伏组件供应商中,中国占到6个。由于国内需求有限,超过90%的光伏产品需要依赖出口,海外市场是国内光伏企业的生命线。全球产能过剩已成事实,2012年全球光伏电池产能约8000万kW,且近50%在中国,而全球市场需求预计仅4000万kW,近半产能过剩。
从国家宏观政策走势来看,鼓励用户侧光伏发电系统的发展。2012年3月22日,国务院批转《关于2012年深化经济体制改革重点工作的意见》,首次提出“促进形成分布式能源发电无歧视、无障碍上网新机制”。2012年5月23日,国务院总理温家宝主
持召开国务院常务会议,提出“支持自给式太阳能等新能源产品进入公共设施和家庭”。
在严峻的国内外形势下,国家为了扩大内部市场需求,消化国内产能,有可能加大政策支持力度,加速国内用户侧光伏发电的发展。初步测算,若欧美对中国光伏产品的进口量下降50%,则有近1000万kW的产能需要在国内消化。特别在江苏、广东、浙江、上海等沿海地区,聚集了近150家光伏企业,四省(区)出口额占全国总出口额的72%。只要政策到位,这些地区发展用户侧光伏发电系统的潜力巨大,将使用户侧光伏发电出现爆发式增长。
(四)光热发电有望实现新的突破。
光热发电技术具有系统发电出力稳定可调、开发规模较集中、系统效率较高和电网友好性的特点,同时也存在系统设计复杂、光电转换系统环节多、资源开发约束多、单体电站经济性开发规模要求大、商业化应用时间短的状况。目前,全球光热发电处于示范项目建设和市场启动初期。光热发电市场受技术进步和开发条件等因素制约,其全球市场具有装机容量小、装机增长速度慢、新增装机增长速度波动性大、开发国家和地区极为集中、槽式技术装机容量占据绝对主导地位、规划装机容量大的特点。度电成本具备与光伏发电成本的竞争力,但初始投资较高,离不开政府政策支持力度。
近年来,我国也大力支持新能源发电,从1995年开始就颁布了一系列政策来扶持并促进其发展。“十一五”期间,我国风能、太阳能、核能、生物质能等新能源产业发展迅猛,规模不断扩大,产业层次快速提升,产业政策体系逐步完善。
“十二五规划”提出了到2020年我国能源科技的发展目标:在新能源技术领域,建成具有自主知识产权的大型先进压水堆示范电站;风电机组整机及关键部件的设计制造技术达到国际先进水平;发展以光伏发电为代表的分布式、间歇式能源系统,光伏发电成本降低到与常规电力相当;开展多塔超临界太阳能热发电技术的研究,实现300MW超临界太阳能热发电机组的商业应用;实现先进生物燃料技术产业化综合利用。
分析报告(权威版)
第一章 中国水力发电行业背景分析
第一节 水力发电行业基本概念
一、水力发电行业定义及分类
二、水力发电行业特点
三、水力发电行业生命周期
第二节 中国水力发电行业政策环境分析
一、节能减排政策
二、可持续发展战略
三、促进水力发电行业发展的政策
四、中国电价改革分析
五、电力“十二五”规划
第三节 中国水力发电行业技术环境分析
一、水力发电行业技术水平现状
二、水力发电行业技术发展趋势
三、水力发电行业技术发展途径分析
第四节 中国水力发电行业社会环境分析
一、中国能源消费结构现状
二、清洁能源发电成为“十二五”电力发展重心
三、水电代替火电的环境效益分析
四、制约水力发电行业发展的因素
第二章 2012年中国水能资源利用情况分析
第一节 中国水能资源整体情况
一、中国水能资源储量与分布
二、中国水能资源总体利用分析
三、河流来水对水力发电的影响
第二节 中国重要河流水能资源及利用情况
一、长江流域水能资源及利用情况
二、黄河流域水能资源及利用情况
三、珠江流域水能资源及利用情况
四、海滦河水能资源及利用情况
五、淮河流域水能资源及利用情况
六、其他重要河流水能资源及利用情况
第三章2007-2012年中国水力发电行业数据监测分析(按季度更新)
第一节 2007-2012年中国水力发电行业规模分析
一、企业数量增长分析
二、从业人数增长分析
三、资产规模增长分析
第二节 2012年中国水力发电行业结构分析
一、企业数量结构分析
二、销售收入结构分析
第三节 2007-2012年中国水力发电行业产值分析
一、产成品增长分析
二、工业销售产值分析
三、出口交货值分析
第四节 2007-2012年中国水力发电行业成本费用分析
一、销售成本统计
二、费用统计
第五节 2007-2012年中国水力发电行业盈利能力分析
一、主要盈利指标分析
二、主要盈利能力指标分析
第四章2012年水力发电行业关联产业运营分析
第一节 火力发电行业运营状况分析
一、火力发电行业规模分析
二、火力发电行业生产情况
三、火力发电行业需求情况
四、火力发电行业供求平衡情况
五、火力发电行业财务运营情况
六、火力发电行业运行特点及趋势分析
第二节 核电行业运营状况分析
一、核电行业规模分析
二、核电行业生产情况
三、核电行业需求情况
四、核电行业供求平衡情况
五、核电行业财务运营情况
六、核电行业运行特点及趋势分析
第三节 新能源发电行业运营状况分析
一、新能源发电行业规模分析
二、新能源发电行业生产情况
三、新能源发电行业需求情况
四、新能源发电行业供求平衡情况
五、新能源发电行业财务运营情况
六、新能源发电行业运行特点及趋势分析
第五章2012年我国水力发电行业竞争状况分析
第一节 发达国家水力发电发展状况及启示
一、发达国家水力发电开发现状
二、发达国家水力发电装机容量
三、发达国家对水力发电的主导政策
四、部分国家水力发电开发程度比较
五、发达国家水力发电对中国的启示
第二节 不同发电方式成本结构比较分析
一、不同发电方式建设成本比较分析
二、不同发电方式运营成本比较分析
第三节 主要发电方式上网价格比较分析
一、主要发电方式的上网定价
二、水力发电上网价格的竞争优势
第四节 水力发电行业五力模型分析
一、供应商议价能力分析
二、用户议价能力分析
三、替代品威胁分析
四、新进入者威胁分析
五、市场竞争情况分析
第六章2012年中国重点地区水力发电行业发展状况分析
第一节 中国主要地区水能资源开发情况介绍
一、我国13大水电基地概况
二、中国主要省市水能资源开发程度
第二节 四川省水力发电行业发展分析一、四川省水能资源情况二、四川省水电建设情况三、四川省水电开发与投资政策四、四川省在建和拟建水电项目五、四川省水力发电行业经济运行与成本效益分析六、四川省水电建设案例分析七、四川省水力发电行业发展趋势
第三节 云南省水力发电行业发展分析
一、云南省水能资源情况
二、云南省水电建设情况
三、云南省水电开发与投资政策
四、云南省在建和拟建水电项目
五、云南省水力发电行业经济运行与成本效益分析
六、云南省水力发电行业发展趋势
第四节 贵州省水力发电行业发展分析
一、贵州省水能资源及建设情况
二、贵州省在建和拟建水电项目
三、贵州省水力发电行业经济运行与成本效益分析
第五节 广西区水力发电行业发展分析
一、广西水能资源情况
二、广西水电建设情况
三、广西水电开发与投资政策
四、广西水力发电行业经济运行与成本效益分析
第六节 湖北省水力发电行业发展分析
一、湖北省水能资源情况
二、湖北省水电建设情况
三、湖北省水电开发与投资政策
四、湖北省水力发电行业经济运行与成本效益分析
第七节 湖南省水力发电行业发展分析
一、湖南省水能资源情况
二、湖南省水电建设情况
三、湖南省水电开发与投资政策
四、湖南省水力发电行业经济运行与成本效益分析
八、地区间水电竞争状况分析
第七章2012年水力发电行业主要企业生产经营分析
第一节 水力发电企业发展总体状况分析
一、水力发电企业规模
二、水力发电行业工业产值状况
三、水力发电行业销售收入和利润
四、国电系五大集团发电和水电资产概况
第二节 水力发电行业领先企业个案分析
一、中国长江三峡集团公司经营情况分析二、二滩水电开发有限责任公司经营情况分析
三、黄河上游水电开发有限责任公司经营情况分析四、五凌电力有限公司经营情况分析
五、福建水口发电有限公司经营情况分析
第八章 2012-2018年中国水力发电行业投资机会及前景预测分析
第一节 中国水力发电行业投资结构分析
一、水力发电行业投资规模分析
二、水力发电行业投资资金来源构成三、水力发电行业投资项目建设情况
四、水力发电行业投资资金用途分析
五、水力发电行业投资主体构成分析
第二节 水力发电行业投资特性分析
一、水力发电行业盈利模式分析
二、水力发电行业盈利因素分析
第三节 中国水力发电行业投资风险
一、水力发电行业政策风险
二、水力发电行业技术风险
三、水力发电行业宏观经济波动风险
四、企业生产规模及所有制风险
五、水力发电行业其他风险
第四节 中国水力发电行业投资建议
一、水力发电行业投融资环境分析
二、水力发电行业区域投资机会分析
三、水力发电行业主要投资建议
图表目录:(部分)
图表:水力发电行业生命周期
图表:我国近期主要节能减排政策的规划和目标
图表:节能减排对GDP增长的影响(单位:%)
图表:2000年以来我国现行促进水电发展的积极政策
图表:我国主要资源基地地理分布
图表:中国水电设备制造业水平与国际水平比较(单位:万千瓦,米)
图表:中国大型混流式机组分布情况(单位:万千瓦)
图表:中国大型贯流式机组分布情况(单位:万千瓦,米)
图表:中国近期投产和在建的抽水蓄能电站(单位:万千瓦)
图表:行业技术升级、目标市场演变
图表:电气机械及器材制造行业全员劳动生产率跟踪(单位:元/人,年,%)图表:1990-2010年中国能源消费量情况(单位:万吨标准煤,%)
图表:中国能源消费结构现状(单位:%)
图表:2003-2010年中国原油消费量与对外依存度(单位:亿吨,%)
图表:水电代替火电产生的环境效益(单位:万千瓦,亿千瓦时,万吨)
图表:水电的减排效益(万千瓦,亿千瓦时,亿吨,亿欧元)
图表:中国水利水电移民政策的演变历史
图表:我国水能资源概况
图表:全国各流域水能蕴藏量(单位:万kW,亿kWh)
图表:中国可能的开发水能资源分布(单位:%)
图表:长江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦,台)
图表:金沙江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦,台)
图表:雅砻江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦,台)
图表:岷沱江水系及大渡河水系水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦,台)图表:嘉陵江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦,台)
图表:乌江水系水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦,台)
图表:汉江水系水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:清江水系水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:黄河流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:黄河上游水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:黄河中游水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:珠江流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:西江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:北江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:东江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:海滦河流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:淮河流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:怒江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:澜沧江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:雅鲁藏布江水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:松花江流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:图们江流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:鸭绿江流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:辽河流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:东南沿海诸河总体水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:钱塘江流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:闽江流域水能资源及利用情况(单位:亿千瓦时,兆瓦)
图表:2000-2010年中国水力发电装机容量情况(单位:万千瓦,%)
图表:2010年中国水力发电行业发电量结构(单位:%)
图表:2006-2010年中国水力发电设备累计利用小时(单位:小时)
图表:2006-2010年水力发电行业劳动生产率(单位:万人,亿元,万元/人)图表:中国规划水电站项目
图表:中国2010年后重大水电拟建项目
图表:2007-2012年我国水力发电行业企业数量增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业亏损企业数量增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业从业人数增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业资产规模增长趋势图
图表:2012年我国水力发电行业不同类型企业数量分布图
图表:2012年我国水力发电行业不同所有制企业数量分布图
图表:2012年我国水力发电行业不同类型企业销售收入分布图
图表:2012年我国水力发电行业不同所有制企业销售收入分布图
图表:2007-2012年我国水力发电行业产成品增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业工业销售产值增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业出口交货值增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业销售成本增长趋势图
图表:2007-2012年我国水力发电行业费用使用统计图 单位:亿元
图表:2007-2012年我国水力发电行业主要盈利指标统计图 单位:亿元
图表:2007-2012年我国水力发电行业主要盈利指标增长趋势图
图表:部分国家水电开发程度比较(单位:%)
图表:中国主要发电方式建设成本对比(单位:元/千瓦,小时,年,元/千瓦时)图表:2008-2010年水力发电行业销售成本及毛利率(单位:亿元,%)
图表:2008-2010年水电和火电单位运营成本对比(单位:元/千瓦时)
图表:各类发电方式发电成本和上网电价对比(单位:元/千瓦时)
图表:中国十三大水电基地规划装机容量及开发建设状况(单位:MW,亿kwh,%)图表:略……
贵 阳 发 电 厂 黑 启 动 方 案
批准:
审核:
编制:
2008年1月
贵 阳 发 电 厂 黑 启 动 方 案 贵阳发电厂简介:
贵阳发电厂隶属中国国电集团公司,位于贵阳市南明区.现有#8,9机组装机容量为2×200MW,分别于1995年9月和2004年5月建成投产.二.贵阳发电厂运行方式分析:
贵阳发电厂#8,9机组装机容量为400MW(2×200MW),分别经#8,9主变(三圈变)与110kV及220kV系统连接,220kV系统通过两条并列线(220kV贵筑Ⅰ回205线路及贵筑Ⅱ回209线路)与贵州220kV主网并列运行,110kV系统通过6条直馈线向地区负荷供电.附:贵阳发电厂电气主接线图.三.贵阳发电厂厂用电运行方式分析:
贵阳发电厂#8,9机组厂用6kV系统工作电源分别由#1,2高厂变供电;厂用6kV备用电源由110kV#3高压启备变供电.为保证380V厂用电系统柴油发电机备用可靠,我厂要求#8,9机组柴油发电机每两天启动一次,每次30分钟.并对油箱油位,油色,润滑油系统,冷却水系统以及蓄电池的启动,控制进行全面检查.如遇异常立即处理,保证柴油发电机设备状况良好.我厂黑启动时,启动首台机组需系统输送功率约为20MW.附:贵阳发电厂厂用电系统接线图.四.贵阳发电厂通信,调度自动化系统保障措施:
为保障全厂生产调度通信和调度自动化系统的畅通,以及为处理调度系统故障提供保证,制定措施如下:
通信系统:
在每个主要生产岗位均安装有两部电话,一部行政电话,一部调度电话.并在值长处安装有一部市话,确保调度机事故全停时通信手段的畅通.调度交换机电源系统定期检查,采用的是双路交直流供电,电池组有两组.所有设备要严格按照巡视制度巡视.调度交换机主系统部分采用的是双备份配置,可实现无缝切换.调度自动化系统:
我厂RTU型号为ABB公司生产的RTU560,该RTU工作模式为分布式RTU.主RTU负责采集处理#9机和网控线路数据;分RTU负责采集处理#8机数据.主RTU电源采用双路电源带UPS,电源具备自动切换功能.所有的通信由通信管理机统一管理,采用多路通信口冗余配置,与中调通信有主备两个通道.五.安稳装置动作后机组快速恢复方案:(无)
六.贵阳发电厂孤岛运行方案:
1.单机运行方式:
初始状态定义我厂为单机运行方式时,机组负荷在160--200MW运行,110kV系统所带地区负荷在140--200MW.当发生事故后,220kV系统并列线跳闸,我厂机组与系统主网解列运行,机组带地区负荷.我厂机组有功与地区负荷基本上能够平衡,根据频率偏差情况进行有功调整,并尽量维持110kV系统电压正常.2.双机运行方式:
初始状态定义我厂为双机运行方式时,当发生事故后,220kV系统并列线跳闸,我厂机组有功过剩,机组转速骤升.当机组转速3120r/min时,#9机组解列;#8机组带110kV系统地区负荷.七.贵阳发电厂黑启动方案:
一.制定黑启动方案的要求:
制定黑启动方案的必要性:
当我厂发生全厂停电事故以后,现场值班人员可参照预先制定的黑启动方案及其它反事故措施尽快安排机组的启动及并列,缩短启动时间,减少停电损失,避免在发生此类事故时现场值班人员延误处理,处理不当(或发生误操作)等情况而危急机组设备及电网安全.黑启动方案的制定思路:
当我厂发生全厂停电事故以后,首先应考虑利用贵州电网经220kV贵筑Ⅰ回205,贵筑Ⅱ回209线路倒送电作为我厂启动电源来恢复#8,9机组的启动,其次如220kV贵筑双回线因其它原因不能实施倒送电时,可由110kV贵筑沙彭103(或贵中109线路)倒送电作为我厂#8,9机组的启动电源.黑启动方案的初始化定义:
初始状态均定义为:所有发电厂出口开关,厂用电6kV及380V开关,110kV及220kV线路开关均断开,贵阳发电厂#8,9机组各配备柴油发电机组一台,额定功率300kW.黑启动电源的选择:
电源:1.主网经220kV贵筑Ⅰ回205(或贵筑Ⅱ回209)线路倒送电;2.主网经110kV贵筑沙彭103(或贵中109)线路倒送电;以上两种方案均可作为我厂#8,9机组的启动电源.编制黑启动方案的目的:
当我厂发生全厂停电事故以后,能尽快的恢复机组启动及并列,缩短启动时间及减少停电损失,保证我厂机组设备及电网安全稳定运行.三.黑启动方案:
主要运行方式:
我厂#8,9机组运行,经#8,9主变向110kV及220kV系统供电,并经220kV贵筑Ⅰ回205及贵筑Ⅱ回209线路与贵州主网并列运行.电源点的选择:
选择从贵州电网获取我厂#8,9机组的启动电源.3.黑启动的步骤:
(1)启动柴油发电机组.(2)由柴油发电机组恢复#8,9机组380V保安Ⅰ,Ⅱ段供电.(3)380V保安Ⅰ,Ⅱ段供电正常后,恢复集控,网控硅整流设备正常运行,保证110kV,220kV开关合闸,控制电源正常,确保证系统倒送电成功及重要照明供电.(4)将机组投入盘车状态,以便重新启动.(5)检查#8,9机组发电机出口开关;6kV厂用工作,备用电源开关及110kV,220kV母线上所有开关均在断开位置,由中调下令,通过系统对我厂进行倒送电,有三种方式:
a:从筑东变通过220kV贵筑Ⅰ回205(贵筑Ⅱ回209)对贵电220kV母线及#8或#9主变充电;b:从筑东变通过110kV贵筑沙彭103对贵电110kV母线充电;
c:当筑东变因故不能进行倒送电时,可通过110kV贵中109对我厂110kV母线充电.(6)220kV,110kV充电成功后,经#8,9主变或#3高压启备变对#8,9机组6kV厂用电供电,6kV厂用电恢复正常后,实现贵阳发电厂机组重新启动.(备注:当我厂由110kV贵中109倒送电,我厂机组重新启动后,在与220kV主网并列前,应将110kV贵中109开关断开.)
4.黑启动方案的注意事项:
(1)黑启动过程中,应注意和省,地调的密切配合与协调,服从调度的统一指挥.(2)尽可能的缩短启动时间及减少停电损失,尽快恢复向110kV及220kV系统供电.(3)在启动恢复过程中严禁发生误操作(如非同期合闸等)而将事故扩大.(4)黑启动时,启动首台机组需系统输送功率约为20MW.附 录:
1.贵阳发电厂主要技术参数:
(1)发电机:#8,9机额定功率均为200MW,发电机额定容量均为235MVA,额定功率因素均为0.85, #8,9 机组启动至满负荷的最短时间均为3.5h.(2)主变: #8,9主变容量均为240MVA.(3)并列线:220kV贵筑Ⅰ回205及贵筑Ⅱ回209线路;线型:贵筑Ⅰ回205线路为LGJ-400;贵筑Ⅱ回209线路为LGJ-2×240;线路长度:贵筑Ⅰ回205线路为14.057km;贵筑Ⅱ回209线路为13.295km.(4)蓄电池容量: #8,9 机集控:1000A.h,网控:300A.h.(5)柴油发电机容量:#8,9机组均为300kW.(6)失压后的通讯方式为:5795241(市话).2.贵阳发电厂主要辅机情况表:
序号
设 备 名 称
型 号
额定功率(kW)
额定电流(A)
#81,82引 风 机
Y4--2X60№31.5F
2000
237
#81,82送 风 机
G4-59-11№28.5D
1800
200
#81,82给 水 泵
DG750--180V
4800
528
#81,82凝结水泵
NLT300--400X5
400
47.8
#21,22循环水泵
YL1250--11730 1250
152.9
#91,92引 风 机 Y4--2X59№30F 2000
237
#91,92送 风 机 G4—73—11№25 1400
163.9
#91,92给 水 泵 DG750—180
5100
560.5
#91,92凝结水泵 16NL--180
430
#23,24循环水泵 48P—26I
1250
158.4
#1,2,3灰 渣 泵 12/10X--AH
560
66.5
#8,9机高压 油泵 150LY--120
200
350
#8,9机直流润滑油泵 150LY--23
#8,9机交流润滑油泵 150LY--35
#8,9机顶轴 油泵 Scy14-1B
#8,9机内冷 水泵 80FBI--60
18.5
35.5
#8,9机工业 水泵 250S--39
120
#8,9机空侧密封油泵 50IY--80
53.8
#8,9机氢侧密封油泵 50IY--50
5.5
#8,9 机 盘 车 DO9.231Z--1
7.5
15.4
#8,9机高压抗燃油站 HPU-100-5000 32 60
1.1 我国风力资源十分丰富
我国风力资源丰富区大致可以划分四大块: (1) “三北” (东北、华北、西北) 地区风能丰富带; (2) 沿海及其岛屿地区风能丰富区; (3) 内陆局部风能丰富区; (4) 海上风能丰富区。
(1) “三北” (东北、华北、西北) 地区风能丰富带。包括东北、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏、和新疆等省区, 风功率密度200~300W/m2以上, 有的可达500W/m2以上, 可开发利用风能储量约2亿k W, 约占全国可利用储量的80%。该地区地势平坦, 交通方便, 无破坏性风速, 是连片风能资源区, 可建大型风电场。但缺点是低温、沙尘暴, 地域大、并网条件差, 应与电网统筹规划发展。
(2) 沿海及其岛屿地区风能丰富区。包括山东—广西和海南等省市区沿海岸线近10公里宽的地带, 年有效风功率密度在200W/m2以上, 沿海岛屿风功率密度在500W/m2以上, 风功率密度线平行于海岸线, 可开发利用储量为0.11亿k W, 约占全国可利用储量的4%。该地区经济发达, 风能资源丰富, 并网方便, 与水电互补, 当风电场地形、交通、地质条件复杂, 适合建设中小型风电场, 并应注意台风和盐雾腐蚀的影响。
(3) 内陆局部风能丰富区。在陆上两个风能丰富带之外, 大部分陆地上的风功率密度在100W/m2以下, 可以利用小时数不到3000。但是在一些特殊地区, 由于湖泊和特殊地形的影响, 形成一些风能资源丰富点, 如鄱阳湖附近地区、湖北的九宫山、利川、以及湖南八面山等地区, 适合建设分散的中小型风电场。
(4) 海上风能丰富区:海上风速高, 静风期少, 可有效利用风电机组容量。海上表面粗糙度低, 风速随高度的变化小, 可降低塔架高度。海上风的湍流强度低, 没有复杂地形对气流的影响, 减少风电机组的疲劳载荷, 延长使用寿命。一般风速比平原沿岸高20%, 发电量多70%, 陆上设计寿命20年的风电机组在海上可达25年到30年。
我国海上风能资源丰富, 10m高度可利用的风能资源约7亿多k W, 而且距离电力负荷中心近。随着海上风电场技术的发展成熟, 经济上可行, 将来必然会成为重要的可持续能源。
1.2 我国风力发展现状
(1) 建设规模不断扩大, 风电场管理逐步规范。1986年山东荣成第一个示范风电场至今, 经过10多年的努力, 取得了可喜的成就。截止2002年底, 全国建成32个风电场, 安装风电机组910台, 装机规模达到46.84万k W。风电装机位居世界第十位, 亚洲第三位 (位于印度和日本之后) , 装机规模达到新的水平。据初步统计, 2003年新增风电装机9.83万k W, 累计57万k W。
(2) 专业队伍和国产化水平提高, 具备大规模发展条件。经过多年的实践, 培养了一批专业的风电设计、开发建设和运营管理队伍, 为今后大规模发展风电创造了良好的条件。
大型风电机组的制造技术我国已基本掌握, 主要零部件国内都能自己制造, 如发电机、齿轮箱和叶片等, 国际知名的叶片制造商丹麦LM公司独资在天津设厂生产。600k W机组的本地化率可以达到90%。随着大型风电设备产业的形成, 船舶工业的主要认证机构中国船级社开始筹建中国风电机组产品的认证体系。
2002年国产并网风电机组占到当年新增装机容量的42%, 占累计装机容量的11.6%, 具备大规模发展风电的条件。各风电机组装机规模及所占市场份额图。
(3) 并网风电设备研究与开发。科技部安排了750k W风电科技攻关项目、兆瓦级风电机组863研究项目、对引进的大型风电机组技术进行消化吸收、为提高国产化率提供科技支持。
(4) 发电成本大幅降低, 竞争力逐步提高。初投资从1994年的约12000元/k W降低到目前的约8000元/k W。同时风电的电价也从超过1.0元/k W·h降低到约0.6元/k W·h, 与常规能源价格的差距逐步缩小, 竞争力不断提高。
2003年, 江苏如东和广东惠来两个特许权示范风电场项目将竞争机制引入风电开发, 将有利于进一步促进我国风电大规模发展。最终中标电价分别为0.4365元/k W·h和0.5013元/k W·h。
1.3 风电场建设成本在逐步降低
单位千瓦初始投资有起先的12000元/k W降到目前的8000元/k W[其中:风电机组及其安装工程:70%~80%;风电场电气及送出工程:10%~15%;建筑工程 (基础、道路、房屋等) 5%~10%;其它 (临时工程、前期工作、管理等) :5%~10%;国内、国外设备 (设备主要指风电机组) 成本对比:风电机组国产化后, 价格有望降低10%~20%, 如考虑关税则更多。
1.4 风力发电必要性
(1) 发展风电有利于调整能源结构。电源结构中75%是燃煤火电, 增加风电等清洁电源比重刻不容缓。尤其在减少二氧化碳等温室气体排放, 缓解全球气候变暖方面, 风电是有效措施之一。火电厂虽然可以安装脱硫脱氮等装置, 但是二氧化碳的排放却难以控制。
(2) 解决我国能源供应不足的有效途径。开发风能资源可以在减少石油、天然气进口方面发挥作用, 对提高我国能源供应的多样性和安全性也能做出积极贡献。
2 结论
我国今后大力发展风力发电具有得天独厚的有利条件: (1) 风能资源丰富 (初步估计可开发和利用的风能储量为10亿k W) ; (2) 东部沿海高压输电网完善, 不存在技术问题; (3) 随着综合国力的提高, 600k W机组关键部件能够在国内生产, 价格比进口机组低。
我国大力发展风电是可行的且其前景形式大好, 但要以规模开发促进产业化;因地制宜、合理布局、突出重点, 优先开发优良资源;风力发电与常规发电协调发展。
摘要:本文探讨了我国风力发电所要求的风力资源条件、设备技术条件等, 并引用了1986年 (建成的) 山东荣成第一个示范风电场成功案例, 阐述我国大力发展风力发电的可行性。
关键词:资源,风能,风力发电
参考文献
[1]向大为, 双馈感应风力发电机特殊运行工况下励磁控制策略的研究[D].重庆大学, 2006.
[2]莫知.海上风力发电的关键技术[J].海洋世界, 2007, (03) .
[3]邢作霞, 陈雷, 姚兴佳.海上风力发电机组基础的选择[J].能源工程, 2005, (06) .
[4]李晓燕, 余志.海上风力发进展[J].太阳能学报, 2004, (01) .
[5]王微, 黄成力.海上风力发电技术[J].上海节能, 2007, (01) .
[6]鄂春良.海上风力发电及其控制系统[J].电器工业, 2007, (01) .
[7]站培国, 于虹, 侯波.海上风力发电技术综述[J].电力设备, 2005, (12) .
[8]谭恢曾.海上风力发电[J].大众用电, 2004, (08) .
[9]宋础, 刘汉中.海上风力发电场开发现状及趋势[J].电力勘测设计, 2006, (02) .
来自中国光伏界的专家、企业家代表及政府官员近日会聚中国西北文化重镇敦煌市,就敦煌8MWp预可行性研究报告进行了论证,与会者表示支持在敦煌七里镇建设目前世界最大的光伏并网发电系统。
《敦煌七里镇建设8MWp大型光伏并网发电系统预可行性研究报告》项目组组长、中国科学院电工研究所研究员马胜红说,在世界上目前已建和在建的太阳能光伏并网发电工程中,还没有8MWp大装机容量的光伏电站,因此,世界首座8MWp光伏并网发电系统有可能首先在中国诞生。
国家发展和改革委员会能源局副局长吴贵辉说,经过20多年的发展,中国的光伏发电技术已经应用到了通信、交通、石油、气象、国防、农村电气化以及民用等多个领域。
法国开发出减少汽车尾气系统
汽车在临时停车不熄火时,尾气污染非常大,同时也白白消耗能源,而司机关闭发动机,到需要启动时,往往错过出行时机或者造成更大污染。法国标致-雪铁龙汽车公司近日宣布推出一种新型汽车制动系统,很好地解决了这一矛盾。
法国标致-雪铁龙汽车公司总经理福尔茨在新闻发布会上表示,这种名为“停车起步”的系统,可以在汽车遇红灯或堵车停车时,自动关闭发动机。当司机看到绿灯或路面通畅并松开刹车板后,汽车又会自行启动,无须司机手忙脚乱重新发动。
福尔茨介绍说,新系统可以使一辆车每年在城市中节约10%到15%的油耗。而这些油耗的减少,也意味着汽车尾气排放相应减少许多。
福尔茨表示,这一系统已经在雪铁龙C3汽车上得到了运用,效果良好,公司计划逐步将该技术推广到其他各类车型上。
中国首次建立全面的冰川信息系统数据库
由中国科学院院士施雅风等科学家和科研人员历时24年、在大量野外考察的基础上建立的中国冰川信息系统数据库和地学界罕见的大型基础资料编纂项目《中国冰川目录》日前已顺利完成,并通过了专家鉴定。
《中国冰川目录》应用了大量的航测图、航摄像片和卫星像片,按水系划分中国冰川,共分12卷22册,内含流域、山脉和分级等统计表及编纂说明、流域冰川分布图与典型冰川图,并首次建立了中国冰川信息系统数据库。
該数据库主要包括冰川地理位置、面积、朝向、类型、上下界高度、雪线高度,以及冰川平均厚度和冰储量等40多项指标来反映中国冰川形态。是中国目前精度高、登记内容多的全面系统的冰川库。
最终统计结果显示,中国共有冰川46298条,面积达59406平方公里,冰储量5590立方公里,折合水储量50310亿立方米。经科学家依据冰川目录资料计算,获得中国冰川融水径流为616亿立方米。
中国科学院院士施雅风指出,《中国冰川目录》是资源与环境领域的重大研究成果,将对于全面认识中国冰川资源现状、变化和趋势具有重要的科学意义和实用价值,为冰川变化监测、全球变化研究、西部水资源研究和冰川旅游开发提供了基础的资料。
“瞳孔鼠标”眨眼就能控制电脑
只用转动眼睛,电脑显示器上的光标就可跟着目光移动;眼睛眨巴一下,就能链接想进入的区域——这就是日本静冈大学工学系海老泽嘉伸教授发明的“瞳孔鼠标”的神奇之处。
据日本《富士产经商报》报道,进入瞳孔的光线通过视网膜反射,其中一部分带有方向性,并返回到光源的位置。根据光的这种特性,研究人员在电脑显示器旁把近红外发光二极管摆成两个环状光源。环状光源处安装摄像机,拍摄人的脸部,从而可以发现两个瞳孔盯在显示屏的什么位置。
通过移动视点可以用光标控制键盘,显示器画面上目光集中的键由绿色变为黄色,眼睛一眨就可以录入。
瞳孔鼠标仅通过转动眼睛和眨眼就能控制电脑,操作起来十分简单。摄像机在市场上也可以买到,成本相对低廉,应用范围十分广泛。研究人员计划在一年内将瞳孔鼠标投入实际应用。
巴西科学家用转基因“蛛丝”让纤维更强韧
蜘蛛堪称自然界公认的“织网能手”,蛛丝虽然细小但韧性十足。巴西科学家受此启发,开始研究将蜘蛛基因植入棉花,以求获得纤维更加结实、柔韧性更好的棉花新品种。
巴西《圣保罗报》的报道说,巴西农业部农技研究机构的研究人员介绍说,蜘蛛网之所以结实而且柔韧性好,是因为蜘蛛有一种特殊基因,这项研究的目的是生产一种含这种基因的棉花。科学家将于2005年下半年开始采摘首批试验棉。
负责此项研究计划的生物学家埃里比奥·雷什说,他们希望这种新型转基因棉花可用于纺织业,尤其用来制作运动服和包括防弹衣在内的防护服。他表示,如今纺织厂的设备更新发展非常快,因此需要一种更结实的原材料。天然蜘蛛丝比目前制造防弹衣的人工合成纤维强度高两倍。
空间站新任宇航员将进行艾滋病疫苗试验
俄罗斯宇航员萨里占·沙里波夫近日在俄罗斯著名的航天城星城训练中心对媒体发表讲话说,由他和另外一名俄罗斯宇航员尤里·萨金及美籍华人宇航员焦立中所组成的“远征10队”将在国际空间站上进行新的科学试验,包括研究“艾滋病”疫苗、植物生长以及未来登月和登火星航天器的试验。
“远征10队”的成员将在10月11日从俄罗斯的喀萨斯坦航天基地起飞。萨里占·沙里波夫在记者发布会上说,他们将把艾滋病致病蛋白质带往空间站进行研究,他们的数据会在地球上做评估。
焦立中说,他们所做的试验是为了最终研制出新的艾滋病疫苗。他们在地外试验月球车和火星车,可以保证未来在登月时不出意外。
英国打造“预言恐怖”的监视系统
《泰晤士报》近日报道说,英国科学家们已开发出一种匪夷所思的监视系统,它可以在数秒内从人海中识别出可疑的“恐怖分子”。
这套可“预言恐怖”的新型监视系统名为“智能步行者监视”,由南伦敦的金斯顿大学和Ipsotek科技公司共同研制。Ipsotek公司的主管肯·摩尔称,IPS系统的神奇之处在于,它仿佛可以“阅读恐怖分子内心思想”一般,能在数秒内从茫茫人海中识别出可疑的“恐怖分子”。
一旦IPS系统启用之后,它将和英国各地现有的监视摄像机相连,利用一套先进的程序对监视器所拍摄到的图像进行分析。在分析过程中,监视器拍到的行人移动画面将被简化为一系列像素,并与电脑内预先设定的数据进行对比。
IPS系统的放大倍数最高可达400倍,就连可疑分子的眉毛、胡子也都能看得清清楚楚。在一系列识别过程之后,如果值班人员觉得有必要,将通知警方或便衣人员采取行动。
据Ipsotek公司透露,IPS系统目前已基本开发完成,将在2个月之内全面完工。据悉,目前伦敦的一个区正使用IPS系统监视卖淫和街头犯罪活动。
超导体生产新工艺使性能提高5倍
日前哈佛大学的研究人员朱迪斯·迈克马纳斯-德理斯科尔宣布,由他领导的阿拉莫斯国家实验室的科学家们近日成功找到了一种简单且廉价的方法,能够大幅提高超导材料在磁场中的导电性能。
使用超导材料制成的电动机和发电机的性能不但会有明显的改善,而且还可以降低对电能的消耗。科学家们认为,这项新工艺现在已经可以用于超导材料的工业化生产。
《自然材料》杂志公布的研究报告称,如果在超导体的表面涂抹上一层锆酸钡和钇钡铜氧化物,这样在其内部便会形成一些微小粒子,借此可非常容易地将超导材料的导电性能提高2-5倍。
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