双碳十问(第二季)④丨风从山上来

2022-04-11 08:01:48来源:四川在线编辑:梁庆

四川在线记者 田姣 摄影 何海洋

3月10日,大凉山深处的鲁南山脉,几台挖掘机正在高山作业。一年后,这里将矗立一排排风机,叶片直径长达172米,比两台空客A380客机并排还要宽;正常状态下,每台风机每天的发电量,将能够满足一个普通三口之家12年的用电需求。

同一日,四川省能源局传出消息,省发展改革委正式核准四川2022年第一批风电项目14个,加上去年年底核准的18个,短短四个月,四川已核准风电项目32个,总装机容量超过321万千瓦,总投资将超过224亿元。

两次核准的风电装机容量,占到了过去10年四川风电装机总量的65%。时间线拉长, “十四五”期间,四川风电新增装机容量将达到600万千瓦左右,总装机容量将达到1000万千瓦。

 

风从山上来!风, 是自然的力量,也是发展的力量!

从曾经的“基本不具有开发价值”,到2021年上半年四川风电平均利用小时数位居全国前三;从单体投资1.86亿元到百亿元的大投资……四川风电,一路风驰电掣,以前所未有开发力度,成为下一张四川能源“王牌”。

 

风起之时

从“0”到“1”,为国内低风速下的风电资源开发积累宝贵经验

三月初的大凉山,艳阳高照。

一列从西昌开往攀枝花的“复兴号”动车,在安宁河谷中穿行。透过车窗远眺,是一个接一个高高挺立的“大风车”,叶片转动间散发着银色的光芒。

沿着安宁河谷两岸一路向南,“大风车”一直延伸至德昌县麻栗镇境内,这里矗立的8台风机,已经日夜不停地转动了近4000天。

凉山州德昌安宁河谷风电场

四川风电开发的第一缕风,正是从这里吹起。2011年,作为全省第一个风电场、国内首个高山峡谷风电场,德昌风电场一期示范工程正式投产运营,装机规模1.6万千瓦。

“这缕‘风’晚了全国至少5年时间。”德昌风电开发有限公司的副总经理陈志雄回忆,2006年国家可再生能源法实施后,国内风电市场迎来大发展,2010年累计装机容量达到4473万千瓦,第一次位列全球风电装机第一。但当时的四川,风电项目依然为零。

在中国电建成都勘测设计研究院有限公司新能源工程分公司风电设计院院长屈宋源看来,这与当时外界对四川风能资源的“刻板印象”有关,受风能资源评估技术限制,外界普遍认为,四川只有安宁河、大渡河和岷江等几条河谷才有少量的风能资源,而且平均风速在6米/秒左右,属于低风速区,基本不具有开发价值。

破局之路,艰辛但坚定。

2006年,一份来自中国水电顾问集团成都勘测设计研究院(现为中国电建成都勘测设计研究院)的报告,打开了川人对四川风电的想象。结合新的风力发电技术,报告认为:德昌县安宁河谷的风力资源可以开发利用。当年,省发展改革委和省气象局完成《四川省风能资源评价报告》。次年7月,德昌成为四川风力发电试点县。

2010年8月,安宁河风电场项目经省发展改革委核准,德昌风电开发有限公司投资建设,总投资约1.83亿元。

技术是风电开发遇到的大难关。作为国内首个高山峡谷风电场,德昌风电场一期示范工程在全国没有可借鉴的经验,技术要求、设备制造都有不同的特点。陈志雄回忆,经过对德昌县麻栗镇区域风能资源的调查和评估,最先确定了4.5万千瓦的方案,但由于年利用小时数过低,经济性极差,公司难以持续运行,后经过不断优化、筛选,保留最佳机位点,确定了8台风机1.6万千瓦的方案。

四川能投会东拉马风电场风电输送电网

 

一个仅有8台风机的风电场,在德昌的高山峡谷间,完成了一项中国风电建设史上的探索,即率先在全国采用长叶片、低风速、永磁直驱风力发电技术。相比当时主流风电机型,这一技术,理论上增加了约24%的发电量。

项目投产第一年,就喜获丰收——发电利用小时达到2453小时,超过设计值的20%。如今,德昌风电一期示范工程已运营11年,累计发电量3.27亿千瓦时,相当于减少使用10.26万吨标准煤,减排二氧化碳20.12万吨。

 

乘风之势

从“1”“N”,从凉山主战场扩展到全省

 

四川风电开发,从河谷起步,在山脊加速。

凉山州,则是全省风电开发的主战场。

在大凉山的西南角会东县,有超过200多台“大风车”,矗立在群山之间。站在会东县的堵格风电场的8号风机下眺望远方,在西北方向近10公里处的山脊上,会东淌塘风电场已经于去年11月全面投产发电,39台风机孜孜不倦地将风能转化为电能;位于东南方向不到20公里左右,会东小街一期16万千瓦风电场正在热火朝天地施工建设,有望于2023年12月建成投产。

清晨的四川能投会东拉马风电场

耳边的风呼呼作响,四川省能投会东新能源开发有限公司副总经理米凌志显得十分兴奋,“东边的鲁北风电场,南边的鲁南风电场,再远一点的是拉马风电场、绿荫塘风电场和雪山风电场,再加上今年核准的小街一期和淌塘二期两个风电场,会东的风电场装机规模将达81.58万千瓦。”手指远方绵延的群山,米凌志描述着未来的蓝图。

这只是近年凉山风电开发热潮汹涌的一个切片。在凉山州能源管理办公室主任张黎的办公室内,挂着一张凉山州风电基地区域分布图,除了木里县和甘洛县,大大小小的风电场已经布满了其他15个县(市)。

四川能投会东拉马风电场,工作人员正在检修风机

在张黎看来,凉山州沟壑纵横,海拔落差大,形成了内部垂直气流,气流通道和地形变化的交汇成就了凉山得天独厚的风力资源优势。按照相关规划,在现有技术条件下,凉山可开发风电资源量1248.8万千瓦,占据全省60%以上。

这也打破了外界对四川风能资源的“刻板印象”。2015年5月,国家能源局批复《四川省凉山州风电基地规划报告》。根据资源条件和消纳条件,最终确定凉山州风电基地规划场址总计121个,规划总规模1048.6万千瓦。

正是在这一年前后,中国华能集团、中国华电集团、中国大唐集团、中国电力建设集团、国家电力投资集团、雅砻江公司、四川省能源投资集团等极具行业竞争力的央企、省属国企纷纷进场,掀起抢滩风电项目的热潮。

一批批重大项目在凉山州落地开花。在盐源,中国华电集团已建成56.9万千瓦的风电装机规模;在会东,四川省能投集团已建成装机规模53.6万千瓦;在普格,中国大唐集团已建成装机规模51.23万千瓦……

也许是巧合,大凉山深处最后一批“无电村”也在2015年迎来光亮。这份光亮,风电也参与其中,凉山州各地风电场徐徐转动的“大风车”将风能转化为电能,通过电网,点亮大凉山的万家灯火。

如今,风电开发的热潮从凉山扩向全省。在广元,已建成并网发电项目9座,装机容量71.92万千瓦,装机规模位居全省第二;在绵阳,中广核马鸣风电场已于2016年并网发电;在泸州,川南首座风电场古蔺德耀风力发电场已运行两年多,年发电量9447万千瓦时……

建设进度加快的同时,四川风电的平均利用小时数也在提升,从最初中游水平到上游水平,再到长年位居全国前列。据国家能源局公开数据显示,2021年上半年,四川风电的平均利用小时数为1415小时,位居全国前三。

“利用小时数是衡量风电效益的关键性指标。堵格风电场的利用小时数最高超过4000小时,哪怕放在全国这都是有竞争力的。”四川能投会东新能源开发有限公司执行董事伍建刚说。

 

御风之术

从独一苗到产业集群,形成风电叶片、风电主机、玻纤布、机舱罩、塔筒等较为完备的产业链基地

螺髻山下,凉山州德昌特色产业园区坐落于此。这里,隐藏着支撑凉山州风电开发的动力之源。

3月11日,记者走进东方电气风电(凉山)有限公司的风电叶片生产车间,这里摆放着一扇长约85米的巨型叶片模具,数十名工人正有序地检查、修理打磨结合面,接下来经过合模、钻孔等步骤即可将风电叶片灌注成型。

东方电气风电(凉山)有限公司叶片生产车间

每年,有200多台套机组和叶片在这里生产,然后运往凉山州的各个风电场。东方电气风电(凉山)有限公司制造部项目经理王鹏自豪地向记者说,现在凉山州各县市的风电机组,每10台就有7台是“凉山造”。

“凉山造”风电装备,从无到有,仅用了4个月。据东方电气风电(凉山)有限公司有关负责人回忆,2015年6月东方电气风电装备制造项目建设启动,仅3个月完成一期建设任务;11月,东方电气风电(凉山)有限公司开工;12月,“凉山造”首支叶片下线……

东方风电的落户,也为凉山风电开发带来了一系列的配套企业。生产塔筒的中国水利水电第四工程局、生产玻纤布的航天长征睿特科技有限公司、制造机舱罩的四川东树新材料有限公司等风电配套企业入驻德昌工业园区。

同时,也带动了德昌风电机组运输、吊装产业的发展。时隔11年,陈志雄仍清晰地记得,当初德昌风电场一期示范工程的风机叶片从连云港运达德昌,“从公路、铁路到航空,运输方案都换了好几个,最后还是从云南绕道运到现场。”

如今,凉山已形成具有风电叶片、风电主机、玻纤布、机舱罩、塔筒等较为完备的产业链基地,成为目前西南片区规模最大、产业链最完整、满足风电产业发展装备需求的制造基地。

四川能投会东拉马风电场升压站

风电技术也随之在这里汇集。

四川大部分风电场都位于海拔2000米以上的山地,伴有高雷暴、高湿度、强凝冻等环境,是国内高海拔山地风电场的典型代表。

今年2月下旬,强降温天气席卷凉山州数十个高山风电场。其中,海拔在3200米以上的美姑井叶特西风电场和沙马乃托风电场,最低气温接近零下20℃。

“面对叶片结冰、高雷暴等问题,我们联合东方风电公司等研发了高寒山区防冰冻机组。”四川能投风电公司副总经理胡开文透露,机组已经在美姑的两个风电项目得到批量应用,投运以来没有一只叶片因为雷击出现故障或者损坏,并且在冰冻期内机组的发电量最高能增加3%。

别小看这3%。胡开文算了一笔账,因为这项技术,每年结冰期间,这两个风电项目可以为美姑公司挽回部分因结冰造成的发电量损失,从而增加千万元以上效益。

“针对四川风能资源的特征,我们还进行了大量的技术研究,比如高海拔风机叶片失速问题、紫外线过强造成的风机机组受损等。”东方电气风电有限公司高级工程师杨奎滨认为,四川风电在源源不断产生电能同时,也在为全国风电技术进步累积经验。

完备的产业链,不断的技术升级,为四川风电的腾飞插上翅膀。截至2021年底,四川风电装机容量已经超过490万千瓦。从河谷到高山,一座座风电场陆续建成,一排排风机迎风旋转,朝着“十四五”的1000万千瓦装机目标,乘风而行。

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