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甘肃:重新等风来
价值中国推荐 2018-11-13 17:55 能源评论2018年第6期 解读此文 收藏此文

  文/本刊记者  张越月  本刊特约记者  王震

  1936年10月9日,红四方面军进入甘肃会宁,与红一方面军会师,10月22日,红二方面军又与红一方面军会师。两次会师后,中国工农红军长征胜利结束。

  长征结束,战斗并没有结束。就在会师期间,红军与敌人进行了不下10场战斗,其中华家岭阻击战,被公认是最艰苦的一场。


  华家岭位于甘肃通渭县和会宁县之间,是当时西安通往兰州的必经之地。因为地势险要,敌人企图在这片山梁之间,切断红军继续北上和西进的路线。在一些红军战士的回忆中,这场阻击战相当惨烈——敌人的总数9倍于红军,还出动7架飞机轮番轰炸。红四方面军总部担负后卫任务的红五军血战整整两天两夜,最终打退了敌人。

  在这场战役中,红军另一个“敌人”是华家岭的风。因为多山、平均海拔2200米以上,这里常年大风,年平均气温不超过8℃。恶劣的天气,无疑加大了红军战斗的难度。

  不仅是红军,1940年,作家茅盾途经华家岭时,也曾因大风忽至而无法前行。被困于小旅店的三天三夜里,他从一开始穿单衣发展到只能裹皮衣。后来,茅盾把这次难忘的经历,写入了《风雪华家岭》一文中。

  但作家笔下的“凄厉狂风”,却是能源专家眼中难得的资源。根据华家岭气象站提供的风力资料,该地全年可利用有效风速时间大于6000小时,风速年际、年内变化都较小,且最大风速也小于对风机叶片产生破坏的风速,是甘肃乃至全国风电资源丰富的地方之一。

  在经过复杂的准备和环评后,2011年10月,华家岭风电项目一期开工。1年之后,25座风机出现在山梁和沟壑之间。

  今天,这些风机仍然在甘肃中部的群山之间缓缓转动,它们和近处白杨树组成的林带、远处层叠的盘山公路,共同勾勒出这个风电大省的独特景致。

  一条走廊,两座风城

  甘肃最早的风机,出现在20世纪90年代初。

  从1987年开始,借助德国、丹麦、西班牙的政府贷款和赠款,甘肃尝试建立了一些小型风电示范工程。到1993年,不少项目已经初见成效,引发政府和研究者的密切关注。

  也是这一时期,兰州大学大气科学系的王玉玺曾发表一篇论文《甘肃风及风能资源的研究》。他用了长达半个篇幅专业公式和复杂计算,得出甘肃风能资源丰富的结论,并在文末点了三个甘肃省风能资源最丰富的地区:除了前文提到的华家岭,另外两个是酒泉和乌鞘岭。

  从地图上看,酒泉和乌鞘岭分别处在一条狭长区域两端,两地之间,就是历史上著名的河西走廊。西汉时期,为打通河西走廊,汉武帝曾派卫青和霍去病西征数年,最终大获全胜,汉朝遂在此“列四郡、据两关”,“四郡”指的是武威郡、张掖郡、酒泉郡和敦煌郡,“两关”则是阳关和玉门关。

  此后几百年,“四郡两关”特别是其中的玉门关,成为公认的丝路咽喉、屯兵重镇,还被不少诗人吟诵。而无论李白的“长风几万里、吹度玉门关”,王之涣的“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,还是高适的“借问梅落凡几曲,从风一夜满玉关”,诗人笔下的玉门关及河西走廊,似乎总离不开一股强大的、来自西边的风。

  根据地理学者的研究,这股强风来自欧洲,一路东行后在蒙古高原迅速抬升加压,并进入甘肃时,挤进了由祁连山、昆仑山、马鬃山、合黎山、龙首山、西倾山等西北-东南走向山脉形成的河西走廊,形成了巨大且持续的风资源。

  借助这股风,河西走廊不仅是曾经的商业走廊、文化走廊,也成为当下的能源走廊。而甘肃的第一个大型风电规划,就始于走廊西端的酒泉。

  2005年,酒泉市政府制定了风电发展战略,但并未被批复。一年后,《可再生能源法》正式生效,这让一度被搁置的风电发展战略重新引起关注。2008年年初,酒泉被批准为中国首个千万千瓦级风电试验基地,20余家发电公司与酒泉市政府签订了投资合同。

  2010年,与风电项目及相关制造业投资,在酒泉市达到223亿元人民币,并给当地创造了8000多个就业岗位。在酒泉的带动下,甘肃多地的新能源上下游产业开始快速推进,这些产业的迅猛发展,就像一股强风,带动了第二产业、第三产业以及劳务经济的蓬勃发展。

  成也在风、困也在风

  在白色风机成为戈壁滩上景观之前,魔鬼城是甘肃一道不可忽视的风景。

  魔鬼城,即由风蚀作用形成的雅丹地貌景观。在酒泉的敦煌、瓜州、金塔和阿克塞四地,就各有一座魔鬼城。其中位于敦煌市西北的雅丹地貌群落,被称为全球规模最大、地质形态发育最成熟、最具欣赏价值的一处——粗狂的石头上,风蚀纹路清晰可见,告诉人们这里延续千年的狂风。

  风打磨出景观,带来了资源,也给基础建设造成不小的挑战。1958年10月,经过中央批准,我国第一个陆上导弹靶场在此开建,飞沙走石、天昏地暗的工作环境,给建设带来极大困难,加上苏联专家临时撤走、三年自然灾害等原因,直到1年半之后的1960年,基地才基本完工。

  几十年后,硬件和当年已不可同日而语,但酒泉风电基地建设同样受到挑战。在原本的规划中,基地计划于2009年开工,并在2010年完成。但天气恶劣难以避免,而工期又不能拖延,这种情况下,做出牺牲的就是工程质量。2011年,由于质量管理不严等原因,酒泉一度出现大面积风机脱网的严重事故,这也让风电建设一度被叫停。

    另一个被叫停的原因,则是弃风限电。

    甘肃作为内陆省份,缺少耗电量大的产业,本地消纳能力有限。“十二五”期间,全省电源装机年均增长率18.15%,是全社会用电量年均增长率的2.34倍,而新能源装机容量1963万千瓦,是全省最大负荷的1.51倍。尤其是2012〜2015年期间,新能源发电量年均增长率高达32%,而用电量年均增长率只有3.5%。

    和本地消纳相比,外送更为可行。在过去1年中,借助特高压等外送通道,甘肃大力开展以短时和即时电力交易为主的跨区弃风弃光电力现货交易,同时充分利用各类水库调节性能,以提高风电消纳。

    根据国家能源局发布的数据,2017年,甘肃风电发电量达约91.06亿千瓦时,弃风率同比降低约13个百分点。这一形势在2018年得以延续,在今年前三个月,甘肃弃风率下降超过10个百分点。

    战役胜利,战斗继续

    而就像红军当年在甘肃会师后所经历的,当下,弃风战虽告一段落,但消纳的持久战仍未结束。

    不久前,国家能源局发布2018年度风电投资监测预警结果,甘肃被划入“红色预警区域”名单,这意味着,这个风电已经达到1277万千瓦的省份,还要寻找更有效的措施,解决存量风电消纳问题。

    为此,国网甘肃省电力公司严格落实新能源并网管理要求,严控新能源装机无序增长,深度挖掘省内调峰潜力,发挥电网统一调度优势,实现西北全网调峰资源共享,利用国网可再生能源跨区现货交易平台,开展跨省区现货交易,进一步完善电网稳控措施,提升特高压线路的输电能力,推动新能源大规模外送,积极开展自备电厂的发电权置换,并大力推进电能替代。

    特别是2018年4月正式运行的甘肃电力辅助服务市场,或将成为解决这一问题的新途径。

    众所周知,甘肃电网新能源消纳受到调峰能力的严重限制。截至2017年,甘肃火电调峰能力只有50%,全省最大调峰能力约500万千瓦,其中可用于新能源发电调峰最大能力约为350万千瓦。特别是9月份在水电大发、火电按照最小开机、最小技术出力运行方式下,低谷时段新能源消纳能力只有50万千瓦左右,高峰时段新能源消纳能力约200万千瓦。

    而调峰辅助服务市场的意义就在于,可以利用市场机制鼓励常规能源机组参与深度调峰,在多消纳新能源的同时,让参与深度调峰的电厂获得合理的补偿收益。得益于类似的机制,新能源装机比例较高的美国和西班牙,灵活调节电源容量分别达到新能源装机的8.5倍和1.5倍。

    与行政手段相比,市场模式更灵活、更有效,未来火电机组将在市场作用之下,从“要我调峰”,转为“我要调峰”。同时,电储能、可中断负荷等用电侧市场的陆续出现,也会让消纳方式更灵活。可以想见,一旦市场运行步入正轨,甘肃将有望改变目前的状态,以更为沉着的姿势,重新等风来。
责任编辑:Karen
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