风电投资选址“秘笈”

风电投资选址“秘笈”《中国投资》一个由国家投资、包括400个测风塔在内的“风能资源专业观测网”正在建设中，它将给众多风电投资者带来怎样的商业价值？文／本刊记者秦凤华根据国家发改委编制的《可再生能源中长期发展规划纲要(2006-2020)》，未来15年的风电市场容量至少在1500亿元以上。在国家大力推进可再生能源开发和利用的背景下，风力发电已然成为业内外资本追捧的宠儿。一场围绕风电资源争夺的“跑马圈地”运动正在全面展开。而对于投资者来说，实现高效发电的一个前提是，找准风电场资源。“风电开发所需的风能资源和其他资源不太一样，需要非常准确地测风，才能保证一定的经济回报率”，国家发改委能源研究所副所长李俊峰指出。因此，当国家投资建设“风能资源专业观测网”的消息传出时，引起风电投资者的密切关注就不足为奇了。据了解，一个由国家发改委、财政部会同中国气象局3方共同开展的“风能资源专业观测网”正在着手建设中。由气象部门出具的测风结果，不仅是风电企业进行项目论证、风电场选址的首要工作，也将为国家规划和核准风电项目提供重要参考。政府建400“测风塔”这一消息是国家发改委能源局可再生能源处处长史立山在“2007国际风能大会”上透露的。按照史的说法，我国将在全国主要风能区设立400个70-120米的“测风塔”，形成一个风能资源专业观测网，以全面掌握我国风能资源的状况和变化规律，提高风电资源的评价和风电场建设的设计水平。“目前风能资源专业观测网的相关设计和预算方案都已经上报给国家发改委、财政部了”，《中国投资》记者从中国气象局风能太阳能资源评估中心主任罗勇那里得到了证实。“考虑到冬季北方施工较为困难，年底前可以先行在东南沿海地区建设测风塔，明年初就可以开始数据上报和收集”，罗说。由政府投资建立风能专业观测网，可以说是“蓄谋已久”。按《可再生能源法》的要求，中央财政将安排专项资金支持风能资源评价等规划基础性工作。2006年11月，国家发改委和财政部联合发文，提出了“促进风电产业发展实施意见”，“资源评价和规划先行”被确立为风电产业发展的首要原则。此后，两部委又联合中国气象局专门印发《关于开展风能资源详查和评价工作的通知》。建立“风能资源专业观测网”是目前正在开展的“风能资源详查”工作的一个重要内容，由中国气象局提出具体的工作方案，由国家发改委和财政部审定后下达。计划新建的这400个测风塔大部分是70米高，少量100米以及3个120米的，将长期观测当地风能资源的变化规律，由当地气象局负责维护、观测和采集数据，上报中国气象局，再由气象局、中国水电工程顾问公司以及中国风能协会的相关专家进行分析。在大量数据的基础上，建立风能资源的模拟数字模型，并建立全国风能资源数据库和风电场工程数据库。届时，中国将成为全球少数几个由国家投资建设风能资源专业观测网的国家之一。据罗勇介绍，测风塔将主要建在目前已知的风能资源相对丰富的地方，包括新疆、内蒙古至黑龙江一带的三北地区、东南沿海省份，而风能资源欠丰富的内陆每个省也将建设风能资源详查点，如重庆、湖南等地。“这400个塔至少要能服务20年，‘十一五’期间首先分析出5000万千瓦装机的优先开发顺序，能够为未来风电发展规划的制定提出数据支撑”，罗勇说。这对于可再生能源中长期规划确定的2020年3000万千瓦的目标来说已经足够。从企业行为到政府行为风电场开发商实质上是资源型企业，尽管理论上风能资源是非常充足的，但真正适合建造风电场的地点并不多。资源的稀缺性使风力企业不得不跑马圈地似地争风夺电。仅包头一地，今年就有包括龙源电力在内的6大风力发电项目落户，规模达44.63万千瓦。财政部副部长朱志刚曾在公开场合表示，建立风能资源专业观测网和全国风能资源数据库，综合考虑各区域内资源、电网、气候、气象灾害、地质环境以及交通等因素，编制风电发展规划，才能防止“一哄而上”，盲目建设风电。在“风能资源专业观测网”规划建设之前，国家没有投资建设并统一布局安装的测风塔，风力发电企业就已经在资源相对集中的地区树起了至少1600多个测风塔。那么是否可以以企业的测风数据资料为准呢？企业测风往往有一整套技术规定，首先需要从气象台站获得一定的资料，确定该地可能有比较大的风源；其次建塔测风，然后才是明确选址建风电场。一方面，企业自主投资建设测风塔并观测，往往不愿意公开测风结果，政府拿不到相关资料；另一方面，由于观测规范和观测时间不尽相同，即便数据拿来也无法使用。而且，企业建塔多出于微观选址和风电场可研需要，一般观测1-2年后就不再继续使用。测风塔由政府投资，统一设计，规范观测，资料收集完全都是有组织地进行，而且能够保证长时间观测。这样得到的数据资料，不仅均一性好，可比性也较强。除了评估风能资源本身外，罗勇和他的同事们还将对风能资源变化、未来风电场发电量进行预报。在企业建塔的投资规模基础上，国家级的测风塔将按照20年观测及维护、防雷、安装高精度测风仪等标准建设，每塔投资约为26万元。照此计算，仅测风塔一项投资就超过1亿元。在预算方案中，有近一半通过设备招标和政府采购，用于建设测风塔及观测，其余将投资于数值模拟、建立风能资源数据库和风电场工程数据库以及对风能资源的综合评价。风能资源详查的必要性“之所以要建观测网，主要是为了满足我国风电场宏观选址的需要，同时也可以进行风能资源的长期监测”，罗勇说。我国曾经于上世纪七八十年代就组织开展过全国风能资源的评价工作。2003年初，中国气象局组织全国气象部门开展了第三次风能资源评价。2004年制定的《气象部门参与全国大型风电场建设前期工作方案》，明确提出全国气象部门用1-2年的时间，应用1971-2000年气象站观测资料完成新一轮风能资源评价和普查的工作目标。第三次测风结果已经公布，基本摸清了全国风能资源的总体分布状况。但由于主要是以气象站的观测数据为基础，受气象站观测塔高度和位置分布的影响，资料的准确性和代表性还比较差，尚不能满足风电场宏观布局决策的需要。2006年6月，中国气象局成立风能太阳能资源评估中心，其主要目的就是要致力于风能资源精细评估，为风电场的宏观选址提供依据。此外，还将对重点地区风能资源及灾害进行监测，为风电场运行提供气象保障服务，开展台风、沙尘暴等灾害性天气对风电场运行影响、气候变化对风能资源影响以及风电发展对温室气体减排效应评估等方面的研究。风能资源本身的变化也在影响选址的效果。从气象资料看，1969年以来10米高的全国平均风速下降很快。这一方面是和气象观测站周围环境变化有关，“如很多气象台站原来周围是郊区，现在盖了高楼，或是树长高了，使观测到的风力减小”，罗勇解释说，“除了人为因素外，也不排除在全球气候变暖的大背景下，受大气环流变化的影响，风速本身就变小了”。风能资源评价不仅是风电场选址的前提条件，还对风电设备组织设计及制造、电网规划与建设以及风能资源管理有着重要意义。罗勇在和一些风电企业接触时了解到，目前我国已建风电场选择的风机，都是按照IEC根据欧洲风况制定的6级风标准制造，但这一标准并不能与中国的风况完全契合。不同风速选择的风机是不同的。目前我国大部分已建成的风电场满发小时数低于国际上风电企业的平均值，这可能跟风能资源评估不准确有关，也跟风机装备与风能资源特征不配套有关。“我们也是想通过这个项目，能够为国内的风机制造企业提供一些风机设计本身所需要的气象参数”，罗勇说，“这也是为什么我们设计了3种不同塔高的原因”。120米是较高的塔，观测仪器设置层数较密，观测空间的分辨率可以更高一些，能够给风机测试设计提供一个观测基础。“风力地图”如何为企业所用？2005年，斯坦福大学土木和环境工程系根据国家气象数据中心和预警系统实验室1998-2002年的风速和温度数据，对全球风能资源进行了统计和计算，绘制了一份全球风能分布图。这张新“风力地图”的问世，标明了世界上所有有足够风力供发电的地点，为能源公司指明了在哪些地方建立风力发电场才能获得最大利润。但该研究报告的作者曾表示，“不能只根据我们这一张地图的指示建立风力发电场，但这绝对是一个开端。”“同样，我们出具的测风结果也只是为风电企业提供1公里分辨率的基础数据，具体微观选址还需要企业自己进行更多的可行性分析”，罗勇说。对于测风结果，评估中心将采取编制报告、地图和数据库等多种形式，向政府和公众公开分析结果。在互联网上公布根据结果编制的地理信息系统图谱，为公众和企业提供一些数据库资料。但基本数据是不会公布的，同时在图谱编制和数据库建设时，还将设置一些权限，采取分级管理，只有政府部门才可以了解到最全面的资料。我国《气象法》规定，气象资料用于公益服务、科学研究是免费的，如项目研究、信息发布等。假如有商业利益在内，则要收费。因此，除了基本的风力数据可以免费得到外，其他数据资料还需企业向当地的气象部门支付一定的费用。当然按照政府收支两条线的管理，气象部门收取的费用也将回到国库，再由财政部门按计划用于气象支出。由国家气象部门介入风能资源，只会做到一定分辨率的全国风能资源平均分布。发达国家政府机构往往不能和纳税人竞争，而让看好这一资源的企业自己研发，获取一手的商业秘密。一旦公开了，所有企业都会争夺这一资源。“我们这次做到1公里，可能再往下就不做了。1公里已经足够细了，具体的风机安装位置还需企业自己进行微观选址”，罗勇说。选址：不仅仅看风力中国风能协会副理事长施鹏飞教授告诉《中国投资》，除了风力大小外，风电选址还需结合当地地形地貌、道路交通、电网输电线路和负荷以及其他基础设施和社会经济条件，做出分阶段的风能资源经济可开发储量评估，这样风电发展规划才有切实可靠的依据。“因为沿海地区电力负荷大，但是风能资源丰富的陆地面积小；而北部地区风能资源很丰富，电力负荷却很小，给风电的经济开发带来困难”，施说。首先，应具备丰富的风能资源。风功率密度要在3级以上，超过安全运行风速25m/s的概率少，50年一遇的最大风速(10分钟平均)小。其次，场址地势应比较平坦，没有高大的树木或障碍物，距离现有公路和电网比较近。此外，由于风电场需要占地，因此，应取得当地政府和居民支持，尽量选择征地和补偿成本较低的地区。目前，江苏、上海、浙江、广东等沿海地区风能资源丰富，都面临环境污染和能源瓶颈的巨大压力，有发展风电产业的现实要求。然而，快发展不能盲目攀比，全面开花。在东部沿海地区，从市到县都在筹划和建设风力发电场，一旦全部建成，就不可避免对沿海滩涂的越冬候鸟和湿地保护造成压力和影响。一些欧洲规定新建风电场必须在国家海洋公园、生态保护海运路线等之外，还必须离海岸线15-40公里。和陆上风电相比，海上风能资源比陆上大，不但风速高，而且很少有静风期，能更有效地利用风电机组的发电容量。海水表面粗糙度低，海平面摩擦力小，风速随高度的变化小，不需要很高的塔架，可降低风电机组成本。海上风的湍流强度低，作用在风电机组上的疲劳载荷减少，可延长使用寿命。海上风电分为近海风电和深海风电。深海风电目前尚处于研究阶段。近海风电是指离海岸比较近而且风电机组的基础与海底连接的风电场，是当前的重要发展方向。但目前近海风电场的投资是陆上风电场的2倍多，经济效益不好。“海上本来在工作规划里没有，因为海上建一个测风塔要200多万，且施工更加复杂，但我们也考虑到，用电负荷高的东南沿海经济发达地区，土地有限，只能发展海上风电。因此，这些测风塔尽量利用海边的滩涂、岛屿等，在陆地向海洋5-10公里之内能够搭载一个观测的剖面”，罗勇介绍说。除了岛屿外，海上钻井平台也是一个不错的选择。罗勇认为，从气象角度看，企业选址除了考虑风能资源大小外，还要考虑气象灾害。东南沿海地区的台风和三北地区的沙尘暴对风机都能产生很大影响，还有覆冰问题，都会对风机载荷产生影响，同样会对发电产生影响。资料中国风能资源主要分布我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及北部(东北、华北、西北)地区。沿海及其岛屿地区风能丰富带：沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等