河南省風(fēng)能資源與風(fēng)電發(fā)展前景

第42卷第4期河南科技學(xué)院學(xué)報2014年8月Vol.42 No.4Journal of Henan Institute of Science and TechnologyAug. 2014doi:10.3969/jissn. 1008-7516.2014.04.018河南省風(fēng)能資源與風(fēng)電發(fā)展前景楊飛,陳璐2(1.鄭州供電公司，河南鄭州450000;2.河南騰龍信息工程有限公司，河南鄭州450000)摘要:闡述了河南省的風(fēng)能資源概況，揭示了河南省在中原崛起中加快風(fēng)電發(fā)展的現實(shí)價(jià)值和長(cháng)遠意義，提出河南省發(fā)展風(fēng)電存在的問(wèn)題和對策.關(guān)鍵詞:風(fēng)能資源;風(fēng)力發(fā)電;發(fā)展戰略;河南省中圖分類(lèi)號:TP386文獻標志碼:A文章編號: 1008- -7516(2014)04- 0075-04Wind energy resources and prospects of wind power in HenanProvinceYang Fei',Chen Lu2( 1.Zhengzhou Power Supply Company ,Zhengzhou 450000,China ;2.Henan Tenglong InformationEngineering Co. Ltd,Zhengzhou 450000,China )Abstract:The general situation of wind energy resource in Henan Province was expounded in this paper,the realvalue and logn -term significance of accelerating the development of wind power in rise of Central China wasrevealed,the problems and countermeasures in the development of wind power in Henan Province was put forward.Key words: wind energy resources ;wind power generation ;development strategy ; Henan Province風(fēng)能是無(wú)污染、可再生的綠色能源，風(fēng)力發(fā)電是目前開(kāi)發(fā)技術(shù)相對成熟的清潔發(fā)電方式之--.我國風(fēng)能資源豐富,可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能潛力巨大,2004-2005年第三次全國風(fēng)能資源普查結果,全國技術(shù)可開(kāi)發(fā)(風(fēng)能功率密度在150Wm2及其以上)的陸地面積約為20萬(wàn)km",陸上技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為6億~10億kW.加上近海，總量可達7億~12億kW,風(fēng)電已成為我國未來(lái)能源組成的重要資源基礎".2006年國家氣候中心評價(jià)結果:除青藏高原外,全國陸地上離地面10m高度層風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為25.48億kW,大大超過(guò)第三次全國風(fēng)能資源普查的數據凹因其巨大的商業(yè)潛力環(huán)保效益,新世紀以來(lái)全國風(fēng)電發(fā)展迅速2003年底全國風(fēng)電總裝機僅50萬(wàn)kW,2013年發(fā)展到7700萬(wàn)kW,10年間風(fēng)電裝機排名從世界第十上升至第一，成為僅次于火電和水電的第三大電源第13屆世界風(fēng)能大會(huì )今年春季在上海舉行,第二次當東道主的中國已成為世界排名第--的風(fēng)電市場(chǎng)可以預見(jiàn)在未來(lái)追求非化石能源征途中，風(fēng)電將成為我國新能源的綠色支柱.國家《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規劃》提出,全國風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量2015年將達到1億kW、2020年超過(guò)2億kW.河南省作為中原經(jīng)濟區規劃的主要支撐地域,正處在工業(yè)化、城鎮化加速推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)結構轉型升級的發(fā)展階段,用電的數量增加和發(fā)電的環(huán)保要求呈同步提升，在資源和環(huán)境約束持續強化的現狀下，實(shí)現中原崛起強省富民的中原夢(mèng),必須挖掘后發(fā)優(yōu)勢，實(shí)現后發(fā)趕超，以創(chuàng )新促崛起從能源發(fā)展戰略上,要更加注重風(fēng)能資源的利用，加速風(fēng)電的開(kāi)發(fā)，為新型工業(yè)化節能減排、新型城鎮化和諧發(fā)展奠定基礎.中國煤化工收稿日期:2014-05-08MHCNM HG作者簡(jiǎn)介:楊飛(1986-),男,河南新鄉人,助理工程師.主要從事電力自動(dòng)化與控制研究:752014年河南科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)1河南省風(fēng)能資源概況河南省大部分區域屬于大陸性季風(fēng)型氣候區,四季分明,冬春多風(fēng)，極具發(fā)展風(fēng)電潛力.一方 面是風(fēng)能資源具備良好的開(kāi)發(fā)價(jià)值，另一方面與國內其他省份相比河南省風(fēng)電發(fā)展相對滯后.盧明華等對河南省風(fēng)能資源研究表明，雖然在全國來(lái)看河南省屬于風(fēng)能資源貧乏省份但豫東北豫中、豫南三大風(fēng)能高值區，具備風(fēng)能開(kāi)發(fā)的極大潛力(表1)同.同時(shí)，將全省劃分為季風(fēng)風(fēng)能較豐富區、季風(fēng)風(fēng)能可利用區和風(fēng)能貧乏區三個(gè)板塊.風(fēng)資源最好的是豫東北黃河沖積平原，常年有效風(fēng)能密度在100 W/m2以上，年均有效年有效風(fēng)能總時(shí)數h(風(fēng)速o=3~20 m/s )在3 500~4 500 h( 145.8~187.5 d)之間，其中風(fēng)速≥6 m/s的時(shí)數在1 000h左右.風(fēng)能主要集中在12月到次年的5月冬春兩季,約占全年儲量的50%,可利用時(shí)間達7個(gè)月以上.張紅衛等從地力信息系統、利用1971年--2000年30a的氣候資料對河南省風(fēng)能資源時(shí)空分布研究結果，風(fēng)能資源地域分布與盧明華的研究結果近似.全省不同區域、不同時(shí)間單位截面積的風(fēng)能值有較大差異:單位面積春季最大值(0.083 7 kW)與最小值(0.007 1 kW )差值達0.0766kW,冬季次之(0.073 8 kW )，夏秋較小.風(fēng)能最大值區域與平均風(fēng)速地理分布基本-致州 最大風(fēng)能區域依次在豫北、豫東豫中、豫南的平原區，最小區域在豫西山區，這為河南省風(fēng)能利用、風(fēng)電場(chǎng)布局選址提供了科學(xué)參考.表1河南省各地有效風(fēng)能密度Tab. 1 The efective wind energy density of Henan Province aroundW/m2地點(diǎn)年均春季夏季秋季冬季年有效風(fēng)能 總時(shí)數/h(3-5月) (6-8月) (9-11 月) (12-2 月)(風(fēng)速0=3~20 m/s)鄭州128.3124.362.8182.93 386三門(mén)峽94.565.790.23 785安陽(yáng)74.657.864.82 803駐馬店65.1 .64.143.163.274.82361商丘62.074.744.149.86133118固始68.192.178.64 362信陽(yáng)62.373.150.450.363.63 20950.643.537.148.9洛陽(yáng)69.768.544.064.280.51 925西華80.749.060.194.13290寶豐132.6125.866.0131.0170.23 168南陽(yáng)65.568.45.951.685.02199西峽59.664.746.157.362.92 364郾城80.866.444.753.182.83256 .許昌56.259.036.948.21 952新鄉104.6110.857.975.1122.1欒川.37.739.429.332.838.21 046泌陽(yáng)68.677.756.152.471.62692平頂山86.383.846.681.1117.62 087原陽(yáng)97.898.953.7130.42 686開(kāi)封104.255.570.8107.33 580延津121.0124.2 .69.2159.14 1292加快風(fēng)電發(fā) 展的現實(shí)價(jià)值和長(cháng)遠意義2.1需電量增加的需求河南省是人口大省，近年來(lái)提出了以城鎮化為引領(lǐng)的“三化”協(xié)調發(fā)展戰略隨著(zhù)城銷(xiāo)化的快速推進(jìn),三產(chǎn)發(fā)展和居民生活提升為主要載體的內需增長(cháng),必將帶動(dòng)用電量增中國煤化工產(chǎn)、二產(chǎn)處于什么樣的發(fā)展態(tài)勢,用電總需求持續增長(cháng)的態(tài)勢、三產(chǎn)用電比重.MHCNMHGM出只變.資料76楊飛等:河南省風(fēng)能資源與風(fēng)電發(fā)展前景第4期報道':2005年河南省一、二、三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電結構為3.9:78.7:8.1:9.3,2012年演變?yōu)?.8:74.9:8.5:13.8,到2013年上半年為2.7:72.9:9.1:15.3.從中可以看出，近10a全省三產(chǎn)和居民生活用電呈現持續快速增長(cháng)的態(tài)勢.2.2節能減排的需求愈演愈烈的霧霾問(wèn)題，已成為國人深?lèi)和唇^的話(huà)題，各級政府社會(huì )各界對發(fā)展清潔能源、恢復藍天碧水發(fā)出強烈渴求.通過(guò)增加風(fēng)電比重減少火電產(chǎn)量直接減少碳排放,同時(shí)減少汽車(chē)燃油碳排放,能夠最大限度地降低城市PM2.5及PM10含量.國家能源消耗規劃將煤炭比例從2012年的66.8%降低至2017年的65%,與將風(fēng)電能源在供電比例中從目前的2%提高到2020年的5%的計劃相向而出.河南省在國內屬于經(jīng)濟欠發(fā)達地區,在后發(fā)趕超中,不能亦步亦趨要走創(chuàng )新之路,新型工業(yè)化的能源戰略,要從提升能源數量、質(zhì)量做起.2..3突破資源約束瓶頸的需求全國資源制約日益加劇,能源安全形勢嚴峻.油氣人均剩余可采儲量?jì)H為世界平均水平的6%,石油對外依存度從本世紀初的26%上升至2011年的57%,煤炭超強度開(kāi)采國家能源發(fā)展戰略目標明確提出，必須能源優(yōu)化結構，“十二五”末石油對外依存度要控制在61%以?xún)确腔茉聪M比重提高到11.4%,非化石能源發(fā)電裝機比重達到30%,煤炭消費比重要逐年降低呵河南省煤炭資源有限,目前火電靠外省調人煤炭比重大.隨著(zhù)國家煤炭限采政策力度加大、西部開(kāi)發(fā)進(jìn)程加快，其他省份煤炭就地加工轉化比重增大，加之運輸成本提升，河南省以煤炭為原料的傳統發(fā)電,成本勢必不可控地上漲,對河南省電力行業(yè)造成巨大壓力，發(fā)展風(fēng)電是突破資源瓶頸的最佳選擇.2.4河南省持續發(fā)展的長(cháng)遠需求河南省是傳統的農業(yè)大省,正在向工業(yè)大省、工業(yè)強省的轉變，目前以及未來(lái)一個(gè)時(shí)期內，區域GPP增速必然超過(guò)經(jīng)濟發(fā)達地區,用電量增長(cháng)速度勢必在高于全國經(jīng)濟發(fā)達地區.在經(jīng)濟持續較快增長(cháng)、同時(shí)提升發(fā)展質(zhì)量的雙重要求下，擴大清潔能源比重是實(shí)現“又好又快"發(fā)展的有效途徑.發(fā)展風(fēng)電既增加能源總量,又優(yōu)化能源質(zhì)量,是科學(xué)謀劃河南可持續發(fā)展的長(cháng)遠需求.3對策與途徑3.1將風(fēng)電開(kāi)發(fā)列入河南省可持續發(fā)展的重要內容雖然我國風(fēng)電總量全球領(lǐng)先,但風(fēng)電發(fā)電量?jì)H占總發(fā)電量的2%,低于全球平均水平(2.5% )，更遠低于丹麥(30%)、歐盟(7%)、美國(3.5% )等其他發(fā)達國家，這說(shuō)明我國的風(fēng)電增長(cháng)存在著(zhù)巨大空間.國家《能源發(fā)展“十二五”規劃》要求回:堅持集中與分散開(kāi)發(fā)利用并舉,以風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能利用為重點(diǎn),大力發(fā)展可再生能源.優(yōu)化風(fēng)電開(kāi)發(fā)布局,有序推進(jìn)華北、東北和西北等資源豐富地區風(fēng)電建設,加快風(fēng)能資源的分散開(kāi)發(fā)利用盡管在國家能源規劃中,河南未被列人風(fēng)電發(fā)展重點(diǎn)區域,但在全球能源危機、環(huán)境惡化的大背景下,在風(fēng)電發(fā)展的興盛時(shí)期,河南更應該主動(dòng)謀劃，積極爭取清潔能源、特別是風(fēng)電的發(fā)展河南省發(fā)展風(fēng)電的優(yōu)勢是,風(fēng)電產(chǎn)能過(guò)剩、電網(wǎng)滯后接網(wǎng)輸送消納困難等問(wèn)題，在用電負荷高，風(fēng)電比重低的河南省變得相對較輕,風(fēng)電項目棄風(fēng)比例會(huì )相應較低經(jīng)濟上可行.同時(shí)符合國家產(chǎn)業(yè)政策,爭取到國家層面的扶持和支持.3.2加快全省風(fēng)能資源全面普查和系統評估建議河南省人民政府牽頭，組織全省氣象、電力、地質(zhì)、水利、高校與科研單位的相關(guān)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)家，與縣級人民政府的有關(guān)職能部門(mén)]，共同對全省風(fēng)能資源普查評估，以縣市區為單元細化到鄉鎮、到重點(diǎn)地勢地貌，為全省風(fēng)能資源科學(xué)有效利用提供技術(shù)基礎.3.3堅持規模與檔次并重，走大中小并重的發(fā)展模式,勿一概求大發(fā)展模式上，要堅持堅持規模與檔次并重走大中小并重的發(fā)展模式勿一概求大堅持“縣為基礎，市為區域,全省調控,外延國家電網(wǎng)”的原則,科學(xué)部署風(fēng)電消納市場(chǎng),統YH中國煤化工辦調發(fā)展首先在2014年河南省政府工作報告提出實(shí)施“三山一-灘"(大別山、CNMHG灘區)扶貧72014年河南科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)工程的地區，立足改善民生，科學(xué)勘探、布局中小型風(fēng)力發(fā)電工程,及早改善這些地區人們的用電條件,提升生活質(zhì)量.3.4注重風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的配套、協(xié)調,立足區域消納,減少輸送,降低成本解決風(fēng)電開(kāi)發(fā)規模大與電網(wǎng)系統消納能力小之間的矛盾需要多措并舉".一方面要 “調峰”要加快調峰電源建設提高系統運行靈活性,鼓勵現有常規火電機組開(kāi)展技術(shù)改造深度挖掘火電機組調峰能力,能夠快速反應限電節煤措施的落實(shí);同時(shí)建設抽水蓄能電站等快速調節電源另一方面要“儲藏”，要加快研究壓縮空氣蓄能、電化學(xué)儲能等大規模蓄能技術(shù)及應用.三要注重區域性適度開(kāi)發(fā),減少外送,避免大風(fēng)電基地建成后出現嚴重的棄風(fēng)問(wèn)題.3.5注重自主創(chuàng )新與人才培養依據風(fēng)能資源普查,規劃全省風(fēng)電發(fā)展基地.要立足自主設計、研發(fā),系統部署建設- ~批 重點(diǎn)實(shí)驗室、工程技術(shù)研究中心等，在不同類(lèi)型風(fēng)電場(chǎng)設計、并網(wǎng)消納與先進(jìn)運營(yíng)管理等方面進(jìn)行全面創(chuàng )新突破,率先建立不同規模的風(fēng)電標準、檢測和認證體系，為風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展提供技術(shù)支撐.為此要采取行業(yè)主體培訓、高校定向培養等,加快風(fēng)電科研人員、技術(shù)工人的系統培養鼓勵企業(yè)聘用高層次科技人才,培養優(yōu)秀科技人才，吸引海外高層次優(yōu)秀科技人才和團隊來(lái)豫工作，為風(fēng)電快速、持續發(fā)展提供人才支撐.3.6完善配套政策,鼓勵風(fēng)電發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是-一種新興產(chǎn)業(yè)，其生態(tài)效益、社會(huì )效益遠大于經(jīng)濟效益要堅持優(yōu)化能源結構、改善環(huán)境質(zhì)量、節能減排、提升民生為主的發(fā)展思路制訂和完善與之配套的相關(guān)扶持政策,引導和鼓勵企業(yè)、地方、個(gè)人投資風(fēng)電建設,加快風(fēng)電發(fā)展.參考文獻: .[1]李俊峰,高虎,施鵬飛， 等中國風(fēng)電發(fā)展報告(M.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007.[2]中國氣象局風(fēng)能太陽(yáng)能資源評估中心中國風(fēng)能資源評價(jià)報告|IM].北京:氣象出版社2006.[3]盧明華,康艷，劉國順河南省風(fēng)能資源及其開(kāi)發(fā)應用[J].新能源,1999,21(6):28-32.[4]張紅衛，陳懷亮,張弘基于CIS的河南省風(fēng)能資源時(shí)空分布及利用[].自然資源學(xué)報,2011(6):1025- -1028.[5]劉躍新從今年上半年用電量增長(cháng)看河南產(chǎn)業(yè)結構調整[N]，河南日報,2013-08-06(2).[6]國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《能源發(fā)展“十二五”規劃》的通知IS1.國發(fā)[2013]2號2013-01-01.[7]林伯強,風(fēng)電發(fā)展遭遇軟硬挑戰[N]人民日報,2013- -02- -25(22 ).(責任編輯:盧奇)中國煤化工MYHCNMH G78