五、风力发电的应用技术开发
(一)风电发展的并网型应用
中国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。据国家气象局估算,全国风能密度为100W/m2,风能资源总储量约1.6×105MW, 特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区,每年风速在3m/s以上的时间近4000h左右,一些地区年平均风速可达6~7m/s以上,具有很大的开发利用价值。有关专家根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率,以及大于等于3m/s和6m/s风速的全年累积小时数,将中国风能资源划分为如下几个区域。 A 东南沿海及其岛屿,为中国最大风能资源区。
B内蒙古和甘肃北部,为中国次大风能资源区。
C 黑龙江和吉林东部以及辽东半岛沿海,风能也较大。
D 青藏高原、三北地区的北部和沿海,为风能较大区。
E云贵川,甘肃、陕西南部,河南、湖南西部,福建、 广东、广西的山区,以及塔里木盆地,为中国最小风能区。
F 在D和E地区以外的广大地区,为风能季节利用区。
所以,中国风力资源丰富,风力发电前景广阔。在上述风资源丰富的地区,实行风电场并网发电的规模建设是十分有意义的。
(二)风力发电的终端型应用
鉴于国内特定的电价环境,按照其平均价格计费,以高峰期1kV-10kV电压等级电价为例,居民生活用电是0.430元;享受优惠待遇的大型工业用电0.569元;商业用电0.983元。为了创造舒适的消费环境等原因,商业企业用电量越来越大。每月昂贵的电费成为不少企业的重要支出。而由于商业用电和工业用电价格差,导致众多商业企业的成本增加。又据调查显示,宾馆饭店类企业的用电在商业企业内价格更高,甚至比商场用电价格还要高出1/3。
若在风能资源较为丰富的地区的商业企业用户投资使用风力发电设备(即所谓终端用户型),在有风条件下由风力机提供日常用电,而在风能不足的情况下依靠国家电网维持正常运营。这样既节能又环保,同时这种方案和并网发电相比省去了电力变换和电缆输送等环节,不但每年节约了电费,同时还从国家的角度上节约了资源和资金。这种“绿色环保”能源的开发,使整个社会的能源利用成本降低,能源配套设施投资减少,是一种适合于广大非能源消耗型单位的电能分配和应用形式。将风机建造成具有一定景观效果的电力设施,还可以美化人们居住和生活环境,普及绿色节能知识,能够通过国家补贴实现投资少和电费省的经济效益,必将获得全民的大力支持和社会好评。
(三)经济效益及可行性分析
在风力发电行业,大致的成本计算为:1千瓦发电功率所需的经济投入为1万元人民币,即850千瓦的风力发电机组大致需要投入850万元人民币。假设正常运行下,每日需用电10小时,每小时需电850度,总需电8500度,国网电价为0.983元,即每日所消耗电费为8355.5元。全年需电3650小时,总电费为3049757.5元。那么同等条件下,如使用风力发电设备,即可在2.79年内收回风力发电设备的投资成本,而风力发电设备的使用寿命为20年,因此可以认为在剩余的17年,为商业企业用户节省了大量的电费,按目前电价概算,大致为5184万元,直接降低商业企业用户运营成本,增加商业企业用户利润。
而如果商业企业用户的日常用电量更大,那么显然,使用风力发电设备更具有战略意义和商业价值。