新能源动力发电技术的可行性研究

新能源动力发电技术的可行性研究

　 [摘要]风能作为一种清洁的可再生新能源，对其合理应用有利于完善我国能源结构，丰

富能源供给，促进环境改善，走可持续发展的道路。

　　[关键词]风力发电 微小型离网技术 大中型并网技术 可行性研究

　　一、我国风电发展的现状

　　1.我国风电的发展潜力

　　我国拥有丰富的风能资源，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。具体风能资源的区划情况见表1：

　　表1 风能区划标准

　　由此可见，我国大部分地区都蕴藏着巨大的风能资源，我们应充分利用这一优势，大力

发展风电。

　　2.目前我国风力发电的开发利用情况

　　从现象上来说，最近我国的电力企业加快了风电资源的开发。但是，在目前政策环境及

运营条件下，如果没有必要的政策如电价等方面的扶持，风力发电还根本不具备与常规能源

进行市场竞争的能力。对此，近些年来风电发展步履艰难的事实已经做了充分证明。目前，

风电的有利、无利或利大、利小完全是由国家政策决定的。个别电价很高的风场，也因为风

力资源等条件的限制，效益并不好。对多数电价在0.6—0.7 元／千瓦时的风电场，还是处

在惨淡经营，过温饱型日子的状态，加上没有新的投入，根本无力进行滚动开发。由此可

见，我国目前对风电的开发使用与世界先进水平还是有很大距离的。我们应当积极借鉴国外

的先进经验，努力探索适合我们国情的风电发展道路，根据电网发电的不同特点和效益采用

不同的扶持政策。

　　二、微小型离网风力发电技术

　　表2 一个典型牧户使用100W 风力发电系统的费用

　　微小型风力发电机主要用于解决电网覆盖不到地区农牧民的照明、看电视等生活用电问

题。内蒙古自治区是我国微小型风力发电机推广应用最多的地区。微小型风力发电系统的装

机容量一般在100-150W 之间。表2 给出了内蒙古一个典型牧户使用100W 充电型风力发电系

统的费用情况。由表知道，这个风力发电系统的发电成本为0.98 元/度。注意，因为牧户实

际年用电量（10Kw.h）小于发电系统的年发电量（260Kw.h）,牧户实际承担的发电成本为

2.31 元/度。

　　然而，用电网延伸的方法，对边远无电地区居民的供用电的还本付息成本高于8 元/

度。在这些地区，考虑油料的运输成本，汽油/柴油发电机的供电成本也高于6 元/度。因此

在边远地区小型风力发电机是比较经济的供电方案。

　　目前风电场造价成本约为8000～9000 元/KW，机组（设备）占75%左右，基础设施占

20%，其它占5%。风能利用小时数在2700～3200 小时，其风电成本约0.45～0.6 元/千瓦

时，另外风电场运行成本费用很低，一旦建成风电场，将产生巨大的经济效益。（注：一般

风电场机组寿命25 年）

　　1.初步经济概算（理论值）

　　（1）资回收期

　　假设：

　　A：风电场造价成本为：9000 元/KW；

　　B：上网电价（并网收购电价）为：0.6 元/KW（不含税价）；

　　C：运行小时数（风能利用时间）为：3000 小时；

　　D：上网（并网）损耗为5%；

　　E：风电场运行费用（年KW 收入）10%；

　　F：风电场运行年限20 年计；

　　即1：每千瓦年发电收入=（运行时数×上网损耗）×上网电价×运行费用

　　=（3000×5%）×0.6 元/KW×10%≈1539 元/年（KW）

　　2：投资回收期（年）=风电场造价成本/年KW 发电收入

　　=9000/1539≈5.85 年≈6 年

　　（2）总收入（效益）：20 年×1539 元/年=30,780 元

　　投资效益：30,780 元/9000 元=342%注：风电场建设周期约一年。以上计算取值认为单

台运行机组≥650KW

　　2.实例分析

　　以最近上海市规划建设的风力发电第二期项目为例说明。该项目风电机组总装机容量为

20MW，两个风电场的容量分别为14MW 和 6MW，单机容量800-1500kw。技术和设备将由国外

引进，总投资约为1.83 亿元，项目的主要技术经济参数如表3 所示。

　　表3 风电项目的主要技术经济参数

　　若以C 表示发电成本，以It、 Ot、 Ft、St、Gt 分别表示第t 年的建设投

资、运行维护费、燃料费、职工工资与福利、净发电量（供电量），并以r 表示贴现率，则

项目的发电成本的计算公式如下：

　　表4 不同贴现率下项目的发电成本

　　由表4 知道，选择8%的贴现率时风电场的发电成本是0.590 元/度，高于当地煤电的发

电成本，所以风电目前还不具备同煤电竞争的能力。

　　从上面的案例可以看出，由于风电发电成本较高，风力发电在国内的发展确实面临着障

碍。

　　究其原因，除了政策支持不够外主要是研究开发投入少，没有形成大规模生产的企业，

造成风机设备成本居高不下，影响风力发电的快速发展。

　　参考文献:

　　[1]魏学好，周浩.中国火力发电行业减排污染物的环境价值标准估算[J].环境科学研

究.

　　[2] R.K. Raufer, S.J.Wang .Wind Resource Concession Approach in China. IEEE

Power Engineering Review,2002.12-18.

　　[3]绿色和平编译.风力12.北京：中国环境科学出版社,2004.

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