甘肃省风力发电现状及发展对策

李亚宁

(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)

甘肃省风力发电现状及发展对策

李亚宁

(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)

介绍了甘肃省的风力资源及风力发电的发展现状，重点阐述了白银地区、玉门地区、酒泉瓜州、金昌地区、敦煌地区和武威地区等几个具有代表性地区的风能资源优势及风电建设情况，指出了甘肃省风力发电在技术和政策等方面目前还存在的主要问题，分析了产生这些问题的原因，提出了促进甘肃省风力发电事业发展的对策。

可再生能源;风力发电;发展现状;电力消纳

0 引言

根据我国“十二五”能源发展产业规划，风电是我国今后重点发展的三类新能源之一。开发风能资源是中国能源建设实施可持续发展战略的需要，是促进能源结构调整、减少环境污染、实现节能减排目标的重要手段，风力发电将会对建设资源节约型社会起到举足轻重的作用［1］。本文在分析了甘肃省风能资源储量、开发现状及开发前景的基础上，提出甘肃省风电发展存在的问题及相应的对策，以及利用风能资源缓解该地区传统电力结构带来的环境问题，并促进该地区可持续发展。

1 我国风力资源分布及风电发展现状

1.1 我国风力资源分布

我国风力资源十分丰富，主要集中在两个带状地区，一条是“三北(东北、华北和西北)地区丰富带”;另一条是“沿海及其岛屿地丰富带”［2－3］。

三北地区风能在上百万千瓦的场地有四五个。该地带的缺点是建网少，发出的电上不了电网。沿海及其岛屿地带的优点是建网好，电价高，缺点是地形复杂，易受台风影响。

1.2 我国风电发展现状

近年来，我国已发展成为风力发电的主要增长市场，且我国的风电装机容量已经有了前所未有的增长。2009年中国风电新增装机容量13803MW，2010年中国新增装机容量18928MW，累计风电装机容量44733MW，2011年全球风电累计装机容量238GW，约为2001年的10倍(2001年全球风电累计装机容量为24.3GW)。到2012年底，中国累计装机容量达到75564MW，占世界的26.75%［4－6］。

2 甘肃省风能资源分布和风电发展现状

2.1 甘肃风力资源分布

甘肃省风能资源丰富。据报道，甘肃的理论风能资源储量约为237000MW，技术可开发资源近40000MW，约占全国储量的4.5%。甘肃是中国大力投资建设的七大“千万千瓦级”风电基地之一［7］。酒泉地区位于河西走廊的西部，其总风能资源储量为150000MW，其理论开发量约占全省的85%。其中，酒泉地区的瓜州县被称为“风库”。在瓜州、金塔、玉门、乌鞘岭等河西地区的风能分布占全省风能的23%。特别地，有些地区风速稳定且年变化很小，这非常有利于对风能的利用。被称为“风口”的玉门市，由于和风力资源丰富的新疆与内蒙毗邻，其可开发风能含量占甘肃省的60%，无破坏性风速，拥有“世界风库”之称。玉门风能可利用时间每年大约有300天［7－8］。另外，在安西、民乐、永昌、古浪、天祝等地区的年平均风速约为3m/s，它们大多数适合于建立大规模的风力发电厂。

2.2 甘肃省风电场建设规划

根据我国先后出台的《风电场风能资源测量方法》(GB/T 18709－2002)、《风电场风能资源评估方法》(GB/T 18710－2002)以及《风电场场址选择技术规定》，在甘肃省内规划选择的风电场分布如图1所示。

图1 甘肃风电场位置分布

2.3 甘肃省各地区风能资源优势

(1)白银地区。白银市风能资源丰富，全年四级风速以上风有260天左右，其大多数地方年平均风速在2m/s以上，其中景泰北部、平川、靖远北部达到3m/s的风速［9］。白银的风电发电装机容量约为100万kW，已开工建设的景泰县兴泉和平川区捡财塘风电场，属国家大力支持的洁净能源和可再生能源项目。

(2)玉门地区。玉门风能资源丰富，每年可开发量在2000万kW以上［10－11］。玉门地区风电质量较高，且其主风向和最大风能密度均为东、西方向，有利于风力机排布。同时，玉门区域内风电场所在地属荒漠戈壁，表面为风棱石，地形起伏不大，地表光滑无障碍物，对风速的变化不会造成任何影响。

(3)酒泉瓜州。甘肃酒泉地区风能资源丰富，风力资源量大质优，风向稳定，风能密度高，无破坏性风速，大部分区域年平均风速在5.0～6.5m/s之间，风能资源经济可开发储量达40GW，适宜建设大型风电基地［12－13］。目前已建成了我国第一个千万千瓦级风电基地［13－14］。

(4)金昌地区。金昌处于北山和祁连山构成的上千公里的风能资源富集带上，潜藏着丰富的风能资源［15］。金昌地处戈壁，道路交通便利，可安装大型风电设备，具有良好的风电上网条件。

(5)敦煌地区。2008年7月，调查发现敦煌境内的一百四戈壁地区和方山口地区的风速均达到9m/s以上，属于风能富集区，可利用面积达1500km2，是建设大型风力发电厂的理想区域［11］。

(6)武威地区。武威具有丰富的风能资源，具备发展风电产业的良好条件和广阔前景。2012年5月28日，国家能源局印发了《关于甘肃省民勤红沙岗百万千瓦级风电某地前期工作及开发方案的复函》，同意其开展前期工作。

3 甘肃省风电发展中的主要问题

以甘肃酒泉风电基地为例来说明甘肃省风电发展存在的主要问题。

3.1 技术方面的问题

(1)风电出力的波动性和随机性及调频调峰。根据相关数据，在大部分时间内，酒泉风电基地风电出力在接近零出力与额定出力之间变化［16］。根据发电、供电和用电必须同时完成的特点，要求整个电力系统的总发电负荷必须随用电负荷的变化而变化，由于风电具有“风”的间歇性、波动性、随机性的特点，决定了风电的发电负荷难以保持稳定，更不可能与用电负荷同步变化。

(2)输送能力。甘肃河西电网输电线路全长约为1000km，是目前国内输电距离最长的330kV线路，受到电网结构的限制，输电能力较弱。

(3)系统稳定性。据研究，风电并网对电力系统运行所产生的影响，在不同时间和空间尺度下会有不同的表现(见图2)［17］。从图2可知，在秒级和分钟级时间尺度上，风电并网对电力系统的影响主要表现为风电出力的间歇性、随机性、波动性及反调峰特性对本地电力系统的电压管理、电能质量以及对区域电网稳定性、输电效率和系统旋转备用容量需求等产生的影响;而在年、月以及天的时间尺度上，其影响主要表现为风电并网对系统的常规电源效率、减少排放、功率充裕和电网充裕性的影响。

(4)电力和电量消纳能力。依据相关政策，2020年河西走廊风电装机容量增加到20GW，即便考虑全省用电量需求以年均8%的增长率增长，不仅甘肃电网无法消纳，而且西北电网也难以消纳。

图2 风电并网对电力系统的影响［17］

3.2 政策方面的问题

(1)政府税收优惠政策扶持不到位。政府现行的税收政策不能体现对风电的扶持，增值税虽然有减半征收的政策，但风力发力只能用风能，没有燃料和其他原料进项税抵扣，征收增值税不尽合理。

(2)风电项目投融资方面存在政策性风险。我国各银行对风电项目的贷款一直是按照一般竞争性领域固定资产投资贷款政策，贷款利率无优惠，缺乏政府为可再生资源利用的担保机制，存在一定的政策性风险。专项资金扶持还贷期限短于对火电和水电项目的贷款期限。造成项目建成后还贷压力大、财务费用高，削弱了风电的市场竞争力。

4 对策

(1)为了满足电力系统基本要求，必须有其他电源承担起适应风力发电负荷变化要求而相应反向变化的发电负荷调整能力。因此具有风电的电力系统除了要求满足正常负荷变化的调峰能力以外，还必须满足适应风电随机性的调峰能力。

(2)依据酒泉陆上“三峡”风电基地的建设需要，甘肃省电力公司快速启动了电网规划与年度建设计划的调整工作。建设河西750kV电网，采用先进的750kV串补和750kV可控高抗等技术。

(3)资源优化配置，电力合理外送。合理谋划，争取政策，实现河西风电地区火电、水电和风电的协调发展，并与新疆联网运行，形成哈密－酒泉风电、火电能源基地。在此基础上，实行资源优化配置，制定合理的电力外送计划，解决紧靠西北区域电网难以满足的调峰能力、电力消纳问题。

(4)完善政府税收政策。在增值税转型政策实施后，国家能源局与有关部门积极协商，拟采取以占地补贴或风能资源补贴等形式，由风电开发企业出资补偿，以调动地方政府发展风电的积极性。建议将风电项目贷款的还款期限适当延长，降低贷款利率。建立风电测风专项资金。

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Wind power present situation and development countermeasures in Gansu province

The wind resources and the wind power development status of Gansu province are mainly introduced，and the Baiyin，Jiuquan Guazhou，Yumen area，Jinchang area，Dunhuang area and Wuwei area as representative areas of the wind energy resource advantage and wind power construction present situation are expounded.The current main problems of technical and policy aspects of wind power in Gansu province are pointed out.The causes of these problems are analyzed.The countermeasures to promote the development of wind power generation enterprise in Gansu province are also put forward.

renewable energy;wind power generation;development status;power consumption

TK81

B

1674－8069(2015)04－006－03

2015-02-26;

2015-04-21

李亚宁(1977-)，女，甘肃天水人，硕士，兰州交通大学自动化学院讲师，主要从事风力发电教学与科研工作。E－mail: wangye@mail.lzjtu.cn

甘肃省自然科学基金资助项目(1308RJZA199)