僅經過四年的快速發展,中國已擁有世界第四大的風力發電 capacidad:超過12吉瓦。然而,風力發電的普及速度如此之快,以至於這個國家正努力利用它。
例如,甘肅省的酒泉風電基地——更廣為人知的名稱是“陸上三峽”——預計到2020年達到峰值容量時,將供應10吉瓦的電力。該風電場正在甘肅走廊建設中,甘肅走廊是穿過戈壁沙漠、祁連山脈和阿拉善高原的狹窄自然通道——這只是中國政府批准的七個此類巨型綜合體之一。
根據9月11日《科學》雜誌上的一項研究,結合中國其他風電場,酒泉風電場或許能夠滿足中國到2030年的全部電力需求。事實上,研究人員估計,未來20年內投資9000億美元建設覆蓋50萬平方公里的風力發電廠網路,可以提供近25拍瓦時的電力,是該國目前消耗量的七倍多。
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中國似乎決心實現這一未來,僅在2008年就安裝了6.25吉瓦的風力渦輪機,目標是到2020年達到100吉瓦。“風力發電在這裡剛剛起飛,”國家發展和改革委員會(發改委)能源研究所副所長李俊峰說。發改委是負責經濟發展的政府部門。但“與美國(42%)和歐洲(43%)相比,去年中國新增電力生產能力中,新的風電專案僅佔7%。” 而且,風力發電目前僅佔中國總髮電量的0.4%。
中國風電場目前面臨的更大、更嚴峻的挑戰包括:電網與更大網路的連線存在嚴重問題、渦輪機質量低下以及風電場選址不當。所有這些因素的另一個後果是,當前的繁榮尚未給許多風電場帶來利潤。
盈利問題 中國風力發電 capacidad據估計,到2009年底可能達到20吉瓦,中國風能協會(CWEA)的資料顯示,2008年底為12.15吉瓦。相比之下,全球範圍內,截至2008年底,執行中的風力發電 capacidad 為120.6吉瓦;布魯塞爾全球風能理事會(GWEC)的資料顯示,歐洲佔66吉瓦,美國佔總量的25吉瓦。
然而,中國政府國家電力監管委員會7月份釋出的一份報告顯示,中國的風電場“普遍存在運營困難,甚至虧損”。首先,到目前為止,實際產生的風電量低於CWEA之前的估計。該報告指出,由於政府指令將目標設定為渦輪機的數量,而不是它們可以產生的電量,因此中國2008年的風力發電 capacidad 實際上應計算為8.94吉瓦,而不是12.15吉瓦,因為一些渦輪機已安裝但未使用。
無論如何,中國風電場目前在電網連線方面面臨困難,造成電力輸送問題。例如,許多風電場位於欠發達的北部和西部省份,如甘肅省,那裡的電網不夠完善,無法管理風力發電固有的電力生產波動。
此外,為了盈利,生產的電力必須輸送到數千英里外人口稠密的沿海高能源需求地區,但這在今天是不可能實現的,因為缺乏長距離輸電技術或安裝資金。一個解決方案是國際援助。“美國也必須長距離輸送風電。兩國可以進行技術合作,”自1980年以來一直致力於推廣風能的CWEA主席、工程師賀德馨說。
美國也存在基礎設施問題,例如老化的和區域受限的電網,歐洲有時在將渦輪機連線到電網時也會遇到延遲。但全球風能理事會的通訊主管安傑利卡·普倫表示,使間歇性風力渦輪機與現有電網正常配合工作“在中國確實是一個問題,比歐洲和美國嚴重得多”。
發改委的李俊峰表示,從長遠來看,電網協調“不是真正的障礙”。中國一半的電網是在過去四年內建成的(本世紀以來為70%)。它們可以用更好的技術進行升級。“我們將改進我們的電網並建設新的電網,以趕上風電繁榮的步伐。我們可以解決這個問題,”他說。
渦輪機問題
李俊峰說,中國的一個優勢是——在那裡生產一臺渦輪機的成本是國際成本的70%。中國製造的風力發電裝置在2008年中國風電場安裝的技術中佔75%,高於2007年的57%,這部分歸功於中央和地方政府的指令,這些指令要求在中國風電場中,國產裝置的比例不斷增長。例如,國家發改委在2005年的一項規定中規定,當國產化率低於70%時,不得建設風電場。
但國產風力渦輪機的質量是一個嚴重問題。中國大約70家渦輪機制造公司中的許多家都是在過去四年內成立的。“渦輪機生產商需要試用他們的產品,尤其是他們的第一批產品,但有些人沒有給這個步驟時間,”賀德馨說。一些渦輪機安裝後無法使用,一些渦輪機在開始執行幾周後就出現葉片斷裂或軸裂。
賀德馨補充說,一些風電場建在風力不足以確保持續發電的地方。“風電行業發展太快了。它需要穩定一段時間,以便長期可持續發展,”他說。
儘管存在這些問題,但政府仍在繼續追逐風力,在7月份將可再生能源電價設定為每千瓦時0.61元人民幣,比目前此類裝置的電價高出約10%。風電場還以每千瓦時6至12美分的價格出售碳信用額度。“它們是中國碳交易的主要參與者,”李俊峰說。
而且,替代能源、經濟發展和氣候變化之間的聯絡在中國和世界其他地方同樣重要。利用風力發電可能是控制中國溫室氣體排放的關鍵。“我們的研究表明,在經濟上,風能作為中國發電能源的重要替代煤炭來源是可行的,”北京清華大學環境科學與工程系副教授王玉珣說,他是9月11日《科學》雜誌論文的合著者。“中國有可能大規模利用風力發電,並消除電力部門在可預見的未來預計排放的大部分甚至全部二氧化碳。”