江蘇風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)能源的優(yōu)勢(shì)比較

自然環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，人類(lèi)維持正常生產(chǎn)、生活的所有物質(zhì)及能量均來(lái)自于自然環(huán)境。隨著人口數(shù)量的激增，人類(lèi)消耗自然資源的速度呈指數(shù)化增長(zhǎng)。與此同時(shí)，爆發(fā)式的工業(yè)化擴(kuò)張也給社會(huì)帶來(lái)了嚴(yán)重后果，引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，蘊(yùn)藏量巨大，全球風(fēng)能約為2.74億兆瓦，其中可利用的風(fēng)能為200萬(wàn)兆瓦，是地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量的10倍。風(fēng)能在利用過(guò)程中不產(chǎn)生有害廢棄物和溫室氣體，被認(rèn)為是當(dāng)前最廉價(jià)、技術(shù)最成熟的可再生資源。江蘇作為我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的省份之一，以?xún)H占全國(guó)1%的國(guó)土創(chuàng)造了近10%的財(cái)富，而維持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展需要消耗大量的能源，需要電力工業(yè)的有力支撐。江蘇傳統(tǒng)基礎(chǔ)能源主要為煤炭、石油和天然氣，總體含量較為貧乏，分布不均勻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，江蘇省國(guó)土面積約10.9萬(wàn)平方千米，而含煤面積僅為2540km2。截至2011年末，全國(guó)煤炭基礎(chǔ)儲(chǔ)量2157.89億噸，江蘇省煤炭基礎(chǔ)儲(chǔ)量10.81億噸，只占全國(guó)比重的0.5%。就石油和天然氣資源來(lái)看，江蘇省石油基礎(chǔ)儲(chǔ)量2933.35萬(wàn)噸，占全國(guó)石油基礎(chǔ)儲(chǔ)量的0.9%；天然氣基礎(chǔ)儲(chǔ)量24.04億立方米，僅占全國(guó)的天然氣基礎(chǔ)儲(chǔ)量的0.06%。面對(duì)能源稀缺與亟需能源的矛盾，開(kāi)發(fā)新能源以支持江蘇可持續(xù)發(fā)展變得迫在眉睫。
江蘇是風(fēng)能資源大省，也是國(guó)家指定的風(fēng)電發(fā)展基地之一。其風(fēng)能資源較豐富，可用于發(fā)電的風(fēng)能達(dá)2380兆瓦，潛在的風(fēng)力發(fā)電量為2200萬(wàn)千瓦，占中國(guó)風(fēng)能資源的近1/10。本文通過(guò)在環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和發(fā)展?jié)摿Φ确矫嬷鹨环治霰容^江蘇風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)能源等發(fā)電方式的區(qū)別及優(yōu)勢(shì)，為規(guī)劃和開(kāi)發(fā)建設(shè)江蘇新能源供了廣闊的前景。
1 環(huán)境優(yōu)勢(shì)比較
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，“低碳”的生活概念正在影響著人們的日常生活。傳統(tǒng)的火力發(fā)電以煤炭、石油、核物質(zhì)為原料，容易產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫等污染物，這給環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。相比煤炭、石油等，風(fēng)能作為一種非常清潔的綠色能源，在轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程中，不存在常規(guī)燃煤火力發(fā)電廠(chǎng)所產(chǎn)生的污染排放，環(huán)境成本低。在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電時(shí)能夠減少二氧化碳和其它有害氣體的排放，不會(huì)造成酸雨、煙霧及輻射等環(huán)境污染，所以節(jié)能減排效益顯著。除此之外，風(fēng)能是可再生能源，可以說(shuō)是“取之不盡，用之不竭”，其自身就是對(duì)傳統(tǒng)能源的節(jié)約，可替代部分一次能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。
根據(jù)表1可得，火力發(fā)電的燃煤污染物排放中CO2的排放率最高，為1731（kg·t-1），而風(fēng)力發(fā)電的二氧化碳排放量約為7g/kwh，遠(yuǎn)低于煤電的964g/kwh、石油的726g/kwh和天然氣的484g/kwh，按我國(guó)每度電的二氧化碳排放量約為997g計(jì)算，每使用一度風(fēng)力電，即可減少二氧化碳排放量990g[1]。
由表2可以看出，針對(duì)江蘇省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)研究發(fā)現(xiàn)，其主要能源消費(fèi)量以煤炭為主，其次是焦炭和原油，而煤炭的消費(fèi)量占主要能源總消費(fèi)量的80%左右，占據(jù)了主導(dǎo)地位，在2005年到2012年間煤炭的消費(fèi)量增長(zhǎng)了1.7倍，隨著往后工業(yè)的不斷發(fā)展，這個(gè)數(shù)量將會(huì)逐年增加。而江蘇省近幾年的環(huán)境污染嚴(yán)重，煤炭開(kāi)采和使用對(duì)其的影響不計(jì)其數(shù)。
相比燃煤發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是可以減少CO2、SO2、NOX等污染物在風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行過(guò)程中的排放，利用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，避免了有害氣體污染空氣，破壞生態(tài)平衡。二是能夠減少煤炭的使用量，我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量巨大，但煤炭屬于不可再生資源，利用風(fēng)力發(fā)電可以緩解資源有限的壓力；風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)也可以縮小了固體廢渣的占地面積，避免了煤炭和灰渣在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)地區(qū)大氣環(huán)境的改善。
2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)比較
中國(guó)作為世界GDP第二大國(guó)，擁有著豐富的風(fēng)能資源，并且具有巨大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，其商業(yè)化、規(guī)模化的潛力也很大。根據(jù)全國(guó)第2次風(fēng)能資源普查結(jié)果，中國(guó)陸地風(fēng)能離地面10m高度的經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量為2.53億kW，離地面50m的經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量可能會(huì)增大一倍。近海資源估計(jì)比陸地上大3倍，10m高經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量約7.5億kW，50m高約15億kW[2]。
目前，風(fēng)電已成為具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的可再生能源發(fā)電技術(shù)，風(fēng)電在創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)和刺激經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面的作用也越來(lái)越顯著[3]。在提高風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，可以刺激了對(duì)相關(guān)人才的需求，創(chuàng)造了更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，也提升了公司的競(jìng)爭(zhēng)力和整體效益。此外，由于風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率的不斷提高，再加上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電成本正不斷降低。
首先，與火力發(fā)電相比，目前火力發(fā)電的不完全成本已經(jīng)達(dá)到每千瓦/時(shí)0.2～0.3元，這其中不包括所排污染物的處理成本；而風(fēng)能取之不盡，沒(méi)有原料成本，并且風(fēng)力發(fā)電1億千瓦時(shí)，就可節(jié)約3萬(wàn)噸標(biāo)煤，減少9萬(wàn)噸二氧化碳的排放，節(jié)約淡水20多萬(wàn)立方米?？紤]到火力發(fā)電還受到化石能源價(jià)格浮動(dòng)的影響，風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)效益要比火電明顯得多。
其次，與水力發(fā)電相比，水電價(jià)格機(jī)制一方面不能真實(shí)全面地反映電力的供求關(guān)系，另一方面也無(wú)法反映水資源價(jià)值和水電開(kāi)發(fā)的環(huán)境損害成本。水電站建造的一次性經(jīng)濟(jì)投資和人力投資遠(yuǎn)高于風(fēng)電站建造，并且需要消耗大量時(shí)間，對(duì)周?chē)用竦挠绊懜遣豢裳a(bǔ)償，而風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)周期短、見(jiàn)效快，如果不算測(cè)風(fēng)周期的話(huà)，建成一個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)只需要不到一年的時(shí)間[4]。
從風(fēng)電運(yùn)營(yíng)成本來(lái)看，其經(jīng)濟(jì)效益也明顯優(yōu)于火電和水電。一方面，由于風(fēng)電場(chǎng)不需要大面積的燃料堆場(chǎng)和灰場(chǎng)，風(fēng)電機(jī)組實(shí)際占地一般為風(fēng)電田的5%左右，所以其土地資源仍可以保持與風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)前一樣繼續(xù)使用；另一方面，風(fēng)電企業(yè)不需要燃料物流管理和市場(chǎng)管理，因此管理人員少，成本也相應(yīng)降低。
3 發(fā)展前景優(yōu)勢(shì)
風(fēng)力發(fā)電作為改善能源結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)氣候變化和能源安全問(wèn)題的主要技術(shù)之一，一直以來(lái)都是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大規(guī)劃。
隨著風(fēng)電的規(guī)?；粩喟l(fā)展，風(fēng)電的成本也將逐步下降，許多投資者也很看好風(fēng)電的市場(chǎng)前景。根據(jù)我國(guó)風(fēng)電發(fā)展預(yù)測(cè)，2020年以后化石燃料資源將大幅度減少，火電成本也將隨之增加，屆時(shí)風(fēng)電將更加具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。到2020年底，全國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到12000萬(wàn)kW。預(yù)計(jì)2030年以后，水能資源大部分也將全部開(kāi)發(fā)完，同時(shí)海上風(fēng)電將進(jìn)入大規(guī)模開(kāi)發(fā)時(shí)期，并有可能形成“東電西送”的局面。預(yù)計(jì)到2050年底，全國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到50000萬(wàn)kW，風(fēng)電將處于規(guī)?；l(fā)展?fàn)顟B(tài)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將會(huì)進(jìn)一步提高，風(fēng)電企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和盈利能力也將明顯增強(qiáng)。江蘇擁有945公里的標(biāo)準(zhǔn)海岸線(xiàn)及面積908萬(wàn)畝沿海灘涂，占全國(guó)灘涂總面積的四分之一，居我國(guó)沿海各省、市之首。江蘇沿海中部岸外擁有世界最大的海岸外輻射沙洲，總數(shù)有70左右，190.26萬(wàn)畝的理論深度基準(zhǔn)面零米線(xiàn)以上的總面積。這足以證明江蘇省以其豐富的自然資源和風(fēng)能資源，發(fā)展沿海風(fēng)電站和海上風(fēng)電站是有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)依靠。
同時(shí)，近年來(lái)我國(guó)政府相繼出臺(tái)了多項(xiàng)扶持政策，具體包括全額并網(wǎng)、電價(jià)分?jǐn)?、?cái)稅優(yōu)惠等，上網(wǎng)電價(jià)也由最初的完全競(jìng)爭(zhēng)過(guò)渡到現(xiàn)在的特許權(quán)招標(biāo)模式[5]，這些政策都極大地推進(jìn)了風(fēng)電的發(fā)展。
綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)電以其良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展前景，必將成為本世紀(jì)中國(guó)重要的電源。常規(guī)能源的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、成本增加等問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，風(fēng)力發(fā)電將為人類(lèi)最終解決能源問(wèn)題帶來(lái)新的希望。本文以江蘇省風(fēng)電為典型代表，深入探討了風(fēng)力發(fā)電的比較優(yōu)勢(shì)，可以為今后風(fēng)能源的利用與開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。