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新能源动力发电技术的可行性研究

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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