其实从发展条件上看,我国大部分农村地区具备发展风电的条件。当下,行业更关注操作层面的问题:如何开发风电,才能让风电在农村地区发挥更大的作用。
今年全国两会上,全国政协委员、金风科技董事长武钢就提出了《关于实施风电下乡“整县推进”》提案。他在提案中指出,通过风电下乡,既能把资源优势转化为集体收入,又能促进“双碳”目标下农村能源结构转型提速,推动生态文明建设,走出一条富美乡村的发展之路。
换句话说,风电下乡既要实现环境友好,又要做到收益良好。要实现这两个目标,定制化的技术和服务、可持续的盈利模式缺一不可。
定制服务,实现环境友好
今年的《政府工作报告》指出,要启动乡村建设行动,强化规划引领,加强水电路气信邮等基础设施建设。年初发布的中央一号文件也曾提到“启动乡村建设”,同时还强调了“因地制宜”的推进原则。
因地制宜需要定制化的产品和服务,只有这样,才能适应我国农村地域辽阔、各地经济社会发展水平不同的特点。除了经济水平差异大,我国乡村地区,特别是中东部的乡村地区地形地貌较复杂,风资源空间分布和时间分布的变化大。这样的资源条件,意味着风电下乡同样需要走定制化的路线。
武钢指出,经过多年发展,分散式风力发电目前已具备充分的技术、产品能力和项目经济性。
以金风去年推出的中速永磁系列产品为例,其可覆盖从超低风速到中高风速的全风速范围。
同时,上述产品还可基于场级协同控制和物联网等前沿技术,让风电场项目以最小产能损失,满足分散式场景下日益苛刻的环境要求。
以噪声和光影闪变运行模式为例,这种模式根据叶轮旋转频率以及环境光照强度,主动调整风机运行状态,控制光影闪变频率,实现风机的环境友好性。对有降噪要求的风电场,基于声源模型和传播模型直接预测并控制指定点位的声压等级,以达到风场收益与环境友好性之间的最佳平衡。
定制化技术还有助于并网消纳。
武钢介绍,在提升风电机组可靠性和经济性的基础上,金风加强了风电友好并网的研究与应用。当前,新一代中速永磁产品继承了永磁电机+全功率变流的并网友好性,能够更高效响应调度指令,更精准地实现有功、无功、频率、电压控制,能够更平滑地通过故障电压穿越,满足不同地区电网的要求。
在服务运维方面,定制化则体现在对气象情况的预警等方面。
比如,利用丰富的诊断预警模型和智能感知等技术,对风机可能发生的危险进行早期干预及防范,有效降低或避免机组安全风险,实现风力发电设备基本免维护。一个县的所有风电机组,都可以通过互联网连接至集控室,通过开启自动故障诊断,帮助机组应对因机组自身异常状态或外界突发事件产生的故障,适应复杂多变的项目运行环境,确保风机全生命周期的运行安全水平。
根据中国风能协会的测算,全国69万个行政村,假如其中有10万个村庄可以在田间地头、村前屋后、乡间道路等零散土地上找出200平方米用于安装2台5兆瓦风电机组,全国就可实现1000吉瓦的风电装机。
如果定制化能被有效推广,未来,乡村道路、温室大棚、农田畜牧、仓储均可在环境友好的前提下成为风电应用的“新战场”。
多方协同,做到收益良好
在乡村振兴的诸多目标中,提升农民收入是重要的一项。从以往的经验看,风电项目的收益前景主要取决于两点:一是风电的度电成本,二是项目的管理效率。风电下乡在这两方面均具备优势。
当下,由于风电技术创新所带来的度电成本下降,我国大部分陆上地区风电项目已具备可持续的经济效益。我国典型的低风速地区河南省,如将风机发电获得的利润一部分让渡给村集体,当地村集体每年可增收几十万元。
此外,农村地区的分散式风电采用企业集中开发、分散建设的方式可能更适宜。因为风电的建设、运行及管理对技术要求高,统一建设、统一管理、统一运维的开发模式,能够在保证质量的同时降低建设和运维的整体成本。
要让优势落地,转化为提升农民收益的利器,执行很关键。一位业内人士曾对记者表示,分散式风电的用武之地在于工业园区和农村田间,但需要找出合适的土地利用和商业模式。
武钢也有类似的观点,他认为,从规模化和高质量发展角度来看,现阶段还面临着项目零散、审批和并网手续繁琐、用地紧张等问题,不能实现资源最大化利用。
要解决上述问题,需要国家、地方、电网公司、投资企业等利益相关方协同,在产业政策、技术标准、观念转变、民众意识、媒体宣传、融资支持等多方面发力,特别是政府、企业和电网三方,应形成配合。
在政策层面,武钢建议国家能源局联合中央农办等部门联合发文,先行组织申报一批示范项目,探索培育具有市场竞争力的商业模式。同时,建议由国家能源局牵头组织《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》“回头看”行动,全面调研各项政策落实情况,从根本上扫清风电下乡可能遇到的非技术障碍,减轻投资者负担。
在电网层面,武钢建议加强各类能源的协同。结合当地乡村的具体情况,为风机配备一定规模的储能;或通过统一规划,打造风、光、储一体综合能源系统。同时,细化分散式风电接入配电网的管理实施细则,优化和统一各地并网标准,简化并网办理手续。
在企业层面,武钢建议拓宽村集体与风电企业合作方式,如以县级为单位,统一规划、统一分配、统一开发,落实到村。每个县域可以由一个投资开发主体(专业风电开发企业)负责开发建设,每个村根据实际情况确定装机容量,村集体通过土地或者劳动力入股等方式与企业开展合作,村民经专业培训后可参与部分运维工作。