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马兰风场 中国风电从引进到消化的见证者
时间:2020-07-23 21:53

  山东省荣成市电业局马兰风力发电场,是1986年建成的我国第一座“引进机组、商业示范性”风力发电场。该风场的建成,见证了我国风电发展从引进到消化吸收的点滴进程。

  上世纪70年代的第二次石油危机,使世界各国常规能源出现严重短缺。亚博体育买球app,70年代后期,我国开始进行改革开放,国民经济进入了高速发展的轨道,这两个因素叠加,导致国内常规能源特别是电力供应出现严峻局面。电力短缺一度成为制约经济发展的主要因素。

  为缓解电力供应的紧张状况、解决一些无电农村的用电需求,我国迅即兴起了一场新能源特别是风能开发热潮。有一大批50W~100W的小型风力发电机曾在草原、大漠和边远地区得到广泛利用,但KW以上的机型罕有达到工业化应用的范例。

  “当时由于国内缺电,而发展核能、太阳能、水电周期较长,不能马上解决缺电问题。风能无疑具有解燃眉之急的优势,从造价上讲,低于水电火电与太阳能。当时千瓦造价没有超过2000元的,发电成本也比较低。”刘鉴昭说。

  为了开发利用风能,推动我国中型风力发电机的产业化发展,1983年至1985年,山东省政府和航空工业部组织相关学科专家学者,对国际国内风能发展和利用状况进行广泛深入考察和论证的基础上,提出了“引进机组、学习经验、旨在实用和便于推广”的开发和利用风能的基本战略方针。

  然而,改革开放初期,国家严格控制外汇使用。那时侯,国际上虽然已经有了可以批量生产中型风力发电机的跨国公司,但是,由于我国严格的外汇管理制度,进口风机建设商业性风力发电场仍很困难。

  马兰风力发电场就是在上述背景下,按照惯性的计划经济管理模式和流程:由荣成市电业局提报《项目建议书》、山东省计划委员会批准项目;山东省和航空工业部共同拨付外汇、山东省计委拨款25万元合资建成的,项目由荣成电业局实施。

  当时,国内没有建设风力发电场的经验,没有风力发电项目的审批程序,也没有可借鉴之先例典范。马兰风力发电场是按科研项目课以“商业示范性”课题而立项的。《项目建议书》大纲由山东能源研究所提供、建议书中的风能资源勘测与评估是由山东气象台完成的,项目预算、规划和经济评估则由荣成电业局测算、编制。

  1984年,山东省计委、科委、电力局、能源研究所以及航空部等20多人组团,在对美国、丹麦等一些欧美国家进行了广泛的应用和生产技术方面的考察后,经总结讨论,最终选择了技术最先进、机组容量最大的丹麦维斯塔斯公司,购买了四台V15-55/11kW风力发电机作为示范机组。协商四台机组(包括满足五年使用的维修配件、一人的安装指导费和中方维护人员赴丹麦的培训费)到岸价17.2万美元。

  此后,山东省政府派5人赴丹麦学习了1个月,除了理论学习,中国小组还在维斯塔斯技术人员的指导下,实践了维修、定期检修、备件更换、以及故障排除等技能。风机于1985年10月引进机组到岸并运抵风电场,1986年5月1日,所有风力发电机全部并网发电。

  马兰风力发电场在我国风能开发历史上具有划时代的意义,其示范作用是轰动性的。风电场建成后,先后接待过海南、内蒙古、广东南澳等18个考察团队;接待过37批高校、院所和科研机构的专家学者团组,接待过30多位国家部委、省、地级的领导。

  “那时候我们实在接待不了这么多人,不得已,只有山东省计委出具了介绍信后,我们才能接待。”刘鉴昭说。

  当时的中国,基本上不具备任何制造风机的技术。刘鉴昭回忆了一个细节,足可以反映当时国内的风机制造水平。

  “为了学习技术,当时航空部与山东省决定锯掉一个风机叶片以作研究。当时的550厂认为,我们飞机螺旋桨都可生产,转速这么低的叶片怎么会做不了呢?”然而实际情况是,仿制的叶片1年以后就出了问题,后来再仿制出的一片,运行了同样不到一年就寿终正寝。

  这便是当时中国风机制造技术的真实写照。实际上,正是这样一点一滴的仿制学习,使中国的风机制造在点滴中逐渐成长。1986年6月至1987年5月间,马兰风电场协同科研院校,在短短的时间内完成了包括气动力学、机械结构和功控等几乎全部技术的消化吸收,并总结出定桨矩、异步并网式风力发电机的实际应用价值和风力发电场选址、风力机布置的基本纲要。

  除此之外,马兰风电场还培养了数十名技术人才,积累了丰富的风能利用技术和实际应用经验。这些经验是以往不曾具备的。

  马兰风力发电场自1986年5月8日并网运行以来,到2009年5月8日,总共运行了23年,目前仍有一台风力机在正常运行,其他两台风机分别在2006年和2008因为叶片故障而停运。

  目前,风电场累计发电500余万kWh,年平均发电量26万余kWh,最高年发电量330192kWh,最高日发电量4440kWh,年平均有效风速时数5600小时(4.3~23m/s)。

  出于示范的目的,为考察其自身生命力,马兰电场始终没有给予优惠固定的上网电价。(电价随电网调整,1995年年底以前执行居民生活用电电价0.195元/kWh;1996年以后执行电网平均趸售电价0.279元至0.394元/kWh;目前执行小火电上网电价0.48元/kWh)。

  风电场的实际效益以1993年11月8日前的完整统计资料来表述(未做融资方式的分析):统计期间 售 电 收 入278934.63元;统计期间实际利润为33757.13元。

  以上数据中有些因素还是有可比性的,如汇率及电价因素,目前人民币基准汇率(1?6.83)与1985年汇率(1?2.87)相比增长了2.38倍,但目前国家公布的最低风电上网电价(510元/MWh)与1985年的居民生活电价(195元/MWh)相比也增长了2.62倍。

  “将这些可比因素摊入上述数据中不难看出:只要风电场单位造价合适(经验数据是7600元/kW)、风能资源良好、管理得当、电价合理,那么风电场的获利空间还是较大的,何况风电机组的国产化和大型化以及常规能源价格的增长都将为开发风能提供更广阔的获利基础。”刘鉴昭说到。

  日前,由于马兰风电场的历史价值,荣成电业局和维斯塔斯公司共同对3台风机进行了大修。2009年8月9日,5名维斯塔斯维修人员来到荣成开展了一周的维修工作。三台风机由于已经超出20年运转周期达3年之久,其中2号风机机舱盖长时间未能盖上,故风机磨损和锈蚀问题普遍存在。经努力,维修人员将1号和2号风机存在叶根断裂等问题的4片旧叶片全部替换成全新的叶片;将3号风机叶片存在的叶尖问题进行了修理;同时针对3台风机所存在的不同程度的磨损、锈蚀和破损等问题进行了不同程度的修理和保养工作。维修结束后,1号和3号风机又恢复了正常运转,2号风机锈蚀严重,需进一步讨论再次维修方案。

  【出版日期: 2009-10-10 】【期号: 1875 】【版面: A04A05 】【作者: 王颖春 】

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