文/秦海巖 中國可再生能源學(xué)會(huì )風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì )秘書(shū)長(cháng)
風(fēng)電是最節地的發(fā)電技術(shù)
風(fēng)電有多種基礎和塔筒形式?，F在廣泛使用的圓錐塔筒，地下基礎部分深埋至少2米，這個(gè)深度不會(huì )影響耕種，而露出地面的承臺部分占地不到100平米。目前，單機容量5兆瓦風(fēng)電機組將逐漸成為我國陸上風(fēng)電市場(chǎng)的主流機型，按此計算，建設1億千瓦風(fēng)電需安裝機組2萬(wàn)臺，每臺占地100平米，全部占地200萬(wàn)平米，即3000畝。一個(gè)100萬(wàn)千瓦的火電廠(chǎng)，占地面積大概在1500畝左右。所以，開(kāi)發(fā)1億千瓦的發(fā)電，實(shí)際占地面積只相當于兩個(gè)百萬(wàn)千瓦的火電廠(chǎng)的面積。
如果采用桁架式塔架基礎(類(lèi)似巴黎埃菲爾鐵塔那種形式)，支撐塔架的四個(gè)角，每個(gè)角占1.5平米左右，總占地面積只有6平米。并且塔架下面空間非常寬闊，可以跑拖拉機和收割機，不影響機械化耕種。采用這種塔架技術(shù)，使用5兆瓦機組，開(kāi)發(fā)1億千瓦風(fēng)電，需用地12萬(wàn)平米，即180畝，也就十幾個(gè)足球場(chǎng)的大小。因此，可以說(shuō)風(fēng)電是接近“零用地”的發(fā)電技術(shù)。
風(fēng)電與農村農業(yè)結合，集約開(kāi)發(fā)潛力大
農田上安裝風(fēng)電機組，不影響農業(yè)生產(chǎn)。風(fēng)電機組的排布考慮尾流影響(機組之間必須保持一定距離，避免風(fēng)吹過(guò)風(fēng)機之后，因降速導致的后排機組發(fā)電量降低)，一般按照四倍和六倍風(fēng)輪直徑的距離，進(jìn)行間隔布置。如果使用5兆瓦的發(fā)電機組，機組之間的行列間隔分別為600米和900米。換句話(huà)說(shuō)，風(fēng)電裝機密度最大不能超過(guò)900畝地1臺機組，這相當于兩個(gè)乒乓球臺上放一個(gè)乒乓球。這種排布密度，對農作物產(chǎn)量的影響微乎其微，要是采用上述桁架式塔架基礎，幾乎不會(huì )對農業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)任何影響。所以，完全可以在不改變農田使用性質(zhì)的情況下，在農田上建設風(fēng)電。
結合農業(yè)設施用地建設風(fēng)電，一舉多得。農業(yè)生產(chǎn)的設施用地一般包括機耕路、水泵房、灌溉溝渠、鄉道等?？梢圆捎貌煌乃芑A形式，因地制宜，利用這些農業(yè)設施用地，在不改變用途、不影響功能、不增加占地面積的情況下，安裝建設風(fēng)電機組。比如，采用桁架式塔架基礎，在機耕路、灌溉溝渠、鄉道、水泵房等上方架空安裝風(fēng)電機組。據悉，河南全省設施農業(yè)用地共92萬(wàn)畝，只要其中很小一部分利用起來(lái)開(kāi)發(fā)風(fēng)電，就是近億千瓦的規模，潛力巨大。
農村有大量的零散未利用土地。據有關(guān)部門(mén)初步測算，全國適宜建設開(kāi)發(fā)的土地，主要是地形地貌高程合適的地區，扣除現有城鄉建設用地、基本農田、生態(tài)保護區、蓄滯洪區等不可建設區域，還有約100萬(wàn)平方公里的建設潛力空間。也就是說(shuō)，客觀(guān)上土地資源規模不是風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設用地的限制性因素，主要限制來(lái)自于規劃計劃指標控制、政策性因素等。全國69萬(wàn)個(gè)行政村，如果其中有10萬(wàn)個(gè)，每個(gè)村莊在田間地頭、村前屋后、鄉間路等零散土地上找出200平米安裝2臺5兆瓦風(fēng)電機組，全國就可以實(shí)現10億千瓦的風(fēng)電裝機。
以河南省葉縣鳳凰嶺分散式風(fēng)電項目為例，項目6臺2兆瓦機組沿鄉村道路兩側排布，在施工結束后恢復道路正常寬度，同時(shí)將原來(lái)坑洼路面修繕硬化。因地制宜開(kāi)發(fā)風(fēng)電，對農村能源清潔化、農村電氣化、提升廣大農村地區整體生活質(zhì)量將發(fā)揮巨大作用。作為全國農村能源革命試點(diǎn)，河南省蘭考縣已經(jīng)成功實(shí)踐。預計到2021年，蘭考縣可再生能源發(fā)電量將占縣域全社會(huì )用電量的90%以上，可再生能源在一次能源消費比重超過(guò)60%，電能占終端能源消費占比超過(guò)50%，可再生能源發(fā)展助力蘭考成為脫貧和縣域能源轉型的全國領(lǐng)頭羊。
為村集體提供收入源泉，助力鄉村振興
經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，我國風(fēng)電技術(shù)取得長(cháng)足進(jìn)步，大兆瓦機組、長(cháng)葉片、超高塔筒的應用以及智能化水平的提高，驅動(dòng)著(zhù)發(fā)電效率大幅提升，同時(shí)伴隨著(zhù)完整產(chǎn)業(yè)鏈的成型，風(fēng)電成本大幅下降。2005—2018年，我國陸上風(fēng)電的發(fā)電效率提高了30%，初始投資建設成本下降49%，運維成本降了10%。這使得我國大部分地區都能適于進(jìn)行風(fēng)電開(kāi)發(fā)。
目前，我國多數地區的新建風(fēng)電項目都實(shí)現了平價(jià)上網(wǎng)。以河南某風(fēng)電場(chǎng)為例，基于當前的技術(shù)水平，按當地約7500元/千瓦的單位造價(jià)水平測算，項目的度電電價(jià)可降至0.3元/千瓦時(shí)，低于河南省的標桿上網(wǎng)電價(jià)0.3779元/千瓦時(shí)，項目可以獲得較為可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
如果一個(gè)村莊，拿出200平米土地(不到一戶(hù)宅基地的面積)按安裝2臺3兆瓦風(fēng)電機組，年利用小時(shí)數為2760小時(shí)(發(fā)電1656萬(wàn)千瓦時(shí)，較保守的水平)測算，年電費收益可達625.8萬(wàn)元?？鄢J款、運維等成本，年均凈利潤約為292.2萬(wàn)元。風(fēng)電開(kāi)發(fā)企業(yè)在保證合理收益水平的前提下，每年可為村集體提供15-20萬(wàn)元固定收入。2019年，全國近一半村集體收入低于5萬(wàn)元，60%低于10萬(wàn)元，風(fēng)電開(kāi)發(fā)將使我國廣大農村地區集體經(jīng)濟水平得到快速提升?？紤]到河南省的風(fēng)能資源條件在我國處于中等偏下水平，因此，上述測算適用于我國的絕大部分地區。
風(fēng)電開(kāi)發(fā)不僅為振興村集體經(jīng)濟，夯實(shí)黨在基層的執政之基發(fā)揮重要作用，而且還可以通過(guò)與當地自然景觀(guān)和人文景觀(guān)緊密結合，實(shí)現風(fēng)電開(kāi)發(fā)與當地旅游開(kāi)發(fā)、特色小鎮建設、民生改善工程協(xié)調發(fā)展，助力美麗鄉村建設。華能河南湯陰等風(fēng)電項目與當地自然生態(tài)環(huán)境、人文歷史融為一體，使風(fēng)電場(chǎng)成為文化旅游景點(diǎn)，真正做到了風(fēng)電開(kāi)發(fā)與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。
作為我國經(jīng)濟發(fā)展最快的地區，中東南部是電力負荷的中心，也是能源消費強度最大、碳排放最高的地區。中東南部實(shí)現能源轉型，是落實(shí)習近平總書(shū)記提出的“二氧化碳力爭于2030年前達到峰值、努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”目標的關(guān)鍵。“十四五” 期間，中東南部只需要拿出3000畝地， 甚至更少，就可以實(shí)現1億千瓦的新增風(fēng)電裝機，這是總書(shū)記在氣候雄心峰會(huì )上提出的“2030年實(shí)現可再生能源裝機12億千瓦以上”的重要支撐。綜上可見(jiàn)，在中東南部地區就地開(kāi)發(fā)、就近利用風(fēng)能資源的條件已經(jīng)具備，風(fēng)電在助力這些地區做到“電從身邊來(lái)”、調整能源結構、在完成碳達峰和碳中和的同時(shí)，又可帶動(dòng)鄉村經(jīng)濟發(fā)展，落實(shí)國家關(guān)于新農村建設的各項目標。
