从国家发改委的风能资源区分类来看,三类风区主要集中在宁夏,以及吉林、黑龙江、甘肃、新疆等省的部分地区,四类风区则几乎遍布全国各省,其中陕西、山西、宁夏、浙江、福建、广东等都是三、四类风区分布明显的省市。朱蓉解释,三、四类风区分布的区域主要是内陆的一些山地、高原和丘陵地区,也包括沿海省份的一些平原地带,其中以云贵高原最为突出,零零散散的,适宜分散开发。
如果就我国风电发展刚起步时而言,三、四类风区风能资源是不具备开发价值的。但是,随着最近几年风电机组技术的不断进步,不管是从机组性能还是工程建设条件而言,三、四类风区的风能资源都有了一定的开发价值。国电风电设备技术研究所工程师董礼认为,权衡风电机组、建设工程和并网等多方面的成本,三、四类风区风能资源的经济开发效益并非全无优势,有时甚至较一、二类风区更胜一筹。
当然,三、四类风区也有其明显的劣势。单从风能资源而言,三、四类风区的风功率密度一般低于国家规定的3 级(风功率密度每平方米300 瓦),有的完全达不到开发级别。而且,这些地区的风能资源不同于大基地的“一年一场风,从春刮到冬”,风向和风速都复杂多变,极不稳定。除了风能资源本身,三、四类风区的地形和气候等因素也会造成开发上的困难。朱蓉举例说,我国的云贵高原,还有南方的很多山区,如湖南的南山牧场,安徽滁州等地,这些地区本身不错的资源却被山区、丘陵割得零零散散,无法成片,开发过程中还要考虑高海拔、雷暴、挂冰等各种情况,开发成本过高。
不过,三、四类风区也有一、二类风区无法比拟的一些优势。这些风能资源区和“三北”等大基地不同,大部分接近电力负荷区,靠近人口密集区,经济条件较好(云贵高原除外),不存在大规模远距离输送电力的问题,可以就地消纳,较适用于电力缺口较大的东中部和华南地区,而且可以直接接入现有配电系统变电站,不需额外送变电设施的资金投入。另外,风电作为与其他发电方式结合的重要形式,已经催生了风光互补、风柴互补、风电与抽水蓄能互补等多种互补发电的能源利用方式。在国电联合动力技术有限公司副总经理孙黎翔看来,三、四类风区风能资源开发在某些方面反而会较大地减少像跑项目等工作成本,经济效益并不差。
依托大叶片
近几年,随着国内外风电整机技术的不断进步,大叶片风电机组的面世和不断改进使三、四类风区风能资源的有效利用成为可能。在开拓大基地市场的同时,众多制造商纷纷将触角伸向三、四类风区。
单从风能资源角度而言,三、四类风区的风速普遍比大基地低,为了增大扫风面积,获得更多风能资源,相应的机组也需要加大风轮尺寸,从源头上增加能量。就此而言,大叶片是多数风电设备制造商的一致选择。2011年,维斯塔斯在中国市场推出V100-1.8 兆瓦风电机组,并称其100 米长的叶轮直径设计能够从可利用的风能中挤出更多能量。金风科技1500 千瓦、87 米叶轮直径的低风速机组已经进入量产,据称年均可利用率达到98% 以上,发电量比同等额定功率的82 米叶轮直径机组高出5%以上。三一电气推出的SE10020 机型,也是针对三、四类风区的大叶片机组。国电联合动力甚至表示要在山东、江苏等省将叶轮直径加长到96 米。