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新疆风电光伏项目建设规划选址中存在问题及对策建议

   2015-11-06 世纪新能源网于午铭77800
核心提示:编者按:新疆地域辽阔,风力、光伏资源丰富,风力、光伏清洁能源产业发展前景十分广阔,本世纪以来在国家可再生能源项目建设的产业政策导
编者按:新疆地域辽阔,风力、光伏资源丰富,风力、光伏清洁能源产业发展前景十分广阔,本世纪以来在国家可再生能源项目建设的产业政策导向的鼓励和支持下,自治区风电、光伏电站项目,有了长足的发展,但从所开发的占比上看,还属于初始阶段。眼下,自治区风电、光伏电站项目建设,也存在一些被忽视而非常重要的问题,例如电站占地的规模和效率的问题。于午铭先生一直关注新疆的风电、光伏电站项目建设,从其对积累的有关资料分析研究中,发现了问题的症结,并提出了“对策建议”,实在是一件引导风电、光伏电站项目健康发展,建设集约、节约利用土地和风力、光伏资源的大事。

新疆风电光伏项目建设规划选址中存在问题及对策建议

内容提要:本文在列举分析我区风电、光伏电站项目建设规划选址现状与经验数据的基础上,提出了规划与项目建设中存在占地偏大、风电场控制范围占地管理失控等问题。建议从考核与管控“单位占地面积产能率”指标入手,对上述问题进行有力监管。文中还根据新疆实际情况、参考已建项目的实践数据,提出了对我区不同区域风电、光伏项目(包括规划阶段)单位占地面积产能率指标的具体建议。

关键词:风电光伏电站项目,建设规划选址,风电场控制范围,单位占地面积产能率,对策建议。

前言

我区的风电、光伏发电站等可再生能源项目,近些年取得了飞速发展。到2014年底,风电装机累计达到9668MW,其中并网8039MW,次于内蒙古、甘肃、河北,居全国第4位。光伏并网容量达到3560MWp,次于甘肃、青海,居全国第3位。2015上半年发展势头不减,新增风电装机雄踞全国第一,达到1554MW,但实现并网仅为398MW,上半年弃风电量达到29.7亿千瓦时,弃风率达到28.8%,同样居于全国前列,显现出我区风光电力消纳问题的严峻性。2015年6月底累计光伏装机容量达到4430MWp。(以上数据引自国家能源局公示)。

基于资源条件优越、产业发展有较好基础、国家定位新疆为能源战略基地并在政策上给予倾斜等因素,新疆风电、光伏产业的未来发展前景仍十分广阔。据中国气象局编制的《全国风能资源详查和评估报告》数据,新疆风功率密度大于300W/m2的可开发风区面积约11.18万km2,技术开发量约为4.36亿千瓦,即436,000MW,目前仅开发了约2.2%。新疆太阳能可开发量目前尚没有可靠数据,但肯定远大于风能,有估计约为风能可开发量的10倍以上,目前已开发量尚不足千分之一。从近期看,国家到目前为止已列入核准计划的风电项目176,860MW中,新疆为18,146MW(其中含兵团1,866MW),约占10.3%,居全国第2位。无论从远景资源储量看,还是从近期国家支持力度看,新疆风电、光电都有着十分广阔的发展前景。

一、风电光电项目建设规划选址方面存在的问题

我区风电、光伏电站能源建设项目快速发展,建设规划选址在其中起到了重要的支撑与助推作用,业绩显著。但回顾到目前为止已经批准建设或在建的数百个风电与光伏电站项目,不难看出在项目建设规划选址中也存在一些问题。其中比较突出的是对项目建设占地缺乏科学合理的控制标准,导致一些项目占地偏多,没有实现集约化、精细化开发。单位土地面积产能率各项目间差异很大。过多的占地既浪费了土地资源,也同时浪费了承载于土地之上的风能或太阳能资源。

在风电站建设项目中,上述问题表现得最为明显。同样一个装机49.5MW的风电场项目,其控制范围占地面积,好的项目仅约6平方公里,而有的项目高达25.5平方公里。某县很不容易地在探矿权遍布的用地空隙中找出了一片风电开发规划用地,但却大手大脚地把该区域划成每个约13~17平方公里的区块,每个49.5MW的发电项目安排一块。由于占地范围较为宽松,建设业主就各行其是:做得较好的是机组集中在场地一边按常规排布,剩余约1/3~1/2的空地尚可留待以后开发;也有的是选择中心区域开发,留下了四周的“边角料”,今后开发利用较为困难;最差的是尽量拉开机组之间的距离,采用非规则排布方式,把整个区块占满,完全堵死了再开发利用的可能。这些作法,都对土地与风能资源造成了严重浪费。

这种大手大脚滥用土地的情况,其实在规划阶段就已经普遍存在。虽然国家发改委早在2005年5月发布的《风电场工程规划报告编制办法》中就提出了单位土地面积产能率的指导性意见:“对场址非常平坦、地形简单的规划风电场,本阶段可暂按照5000kW/km2来估算风电场装机容量。”这里提出的每平方公里装机5000kW,即5MW就是规划阶段的产能率指标。我区绝大多数风电场都符合场址平坦、地形简单的条件,但对这一规定并没有认真执行。我区先后编制的多个风电规划单位占地产能都小于5MW/平方公里,具体数据见附表1。

附表1:新疆部分风区工程规划容量与占地面积统计表



说明:规划容量为2020年数据。

从上表可以看出,除达坂城、兵团十三师等少数几个项目接近5MW/km2外,大多数项目均偏离了规定指标,其中最差的还不足1 MW/km2。规划阶段的过多占地给项目实施阶段的不合理占地创造了条件。

光伏项目的情况要好一些,但也存在对单位占地面积产能率缺乏考核的现象。从一些地区提出的光伏产业园规划(参见附表2)看,单位占地面积产能指标相差较大,存在不合理因素。同时在具体光伏项目选址中,占地产能指标也存在差异,有的项目存在不必要的预留空地、用地也有“边角料”等现象。

附表2:新疆部分光伏规划区容量与占地面积统计表



(说明:上列早期规划中部分数据可能已有调整。多数规划尚在编制阶段。)

风能、太阳能是自然界赋予人类的宝贵可再生能源,其不可改变的特性是必须承载于一定的土地面积之上,任何地域的土地面积是固定不可增加的,因此必须重视提高单位土地面积可开发的风、光电的功率,即单位占地面积产能率,对其规定科学合理的指标加以规范。如果听任上述无序多占土地的现象继续下去,就会像小煤窑的私挖乱采浪费煤炭资源一样,白白浪费掉宝贵的风、光电能源。举例来说,前文中所介绍的新疆风电可开发量4.36亿千瓦是以实行集约化开发为前提的,如果大手大脚地粗放开发,整个可开发量就可能大大减少,这将是对子孙后代不负责任的犯罪行为。

二、产生问题的原因

分析造成上述现象的原因,大体上有以下几方面:

1、早年出台的风电用地“点征面控”政策不尽合理,未做及时调整。

上世纪九十年代,为支持风电产业发展,自治区国土厅在全国各省区中较早出台了针对风电场建设用地的“点征面控”扶持政策,以后逐渐得到其他省区效仿在全国性得到普及。这项政策规定了风电场建设用地可只征用风机基础、箱变、线路、道路、变电所及其他生产生活设施用地,对各台风机之间的广阔用地(称为风电场控制范围),风电场以“他项权利”的方式控制与占用,不列入征地面积,也无须支付征地费用。这项优惠政策早期确实起到了支持风电发展的良好作用。但随着产业的规模扩大,其不良后果也逐渐显现:因为风电场控制范围用地为无偿占用,就导致了一些建设业主缺乏自我约束机制,自觉或不自觉地尽可能扩大占用范围。事实上,控制范围占地才是风电场用地的主要构成,从工程实践看,风电场办理土地征用手续的永久性占地一般只占到控制范围的1%左右。控制范围用地才是风电场占地的主体,对此必须加以规范,提出合理标准,进行必要的限制,才能达到规范开发风电场、节约土地与风能资源的目的。

2、对风电场控制范围占地,政府部门管理职责不明确,没有部门监管,处于“挂空档”的状态。

在住建部、国土资源部、国家电监会联合下发的《电力工程项目建设用地指标(风电场)》(建标[2011]209号)中,只规定了风电场须征用的永久用地的指标,对风电场控制范围用地并未涉及,也未提出管理要求。

风电场控制范围占地多少,主要取决于风电机组风轮直径以及机组排布方式两个因素,这两个因素在工程可研报告阶段已经基本决定。现行管理模式下,风电场项目可研报告由各建设业主聘请第三方设计单位自行组织审批,对风电场控制范围占地缺乏硬性制约,一般不会提出否定性的意见。有的可研报告甚至根本没有说明风电场控制范围占地的具体数据。国土厅审批风电项目,只对风电场征用的永久用地进行审核批准,这只占风电场控制范围的1%左右。住建部门从规划选址用地的角度可以进行干预,但缺乏相应的法规或标准依据,在规划选址审查阶段一般也难于改变已经经过多项前置审批的可研方案。到最后发改委项目核准审批时,已经是木已成舟,只能承认既成事实。这就导致了多占用土地的项目白白多占,节省了用地的项目也得不到任何好处与认可,致使多占土地的现象愈演愈烈。

3、在项目可研以及规划编制阶段,对单位土地面积产能率指标重视不够。有的设计单位存在片面认识与不当作法。

首先是,在决定风电场机组排布方案时,多数设计单位仅仅以发电量作为唯一的比较指标,没有或很少考虑集约化开发、减少占地、节省风资源这一更重要的条件。当然,如果仅从增加发电量考虑,机组之间的距离越大,互相之间的尾流影响越小,确实可以增加一些发电量。但一个重要事实是:当机组之间的距离超过一定程度后,例如纵向间距大于9~10D、横向间距大于4~5D后(D为机组叶轮直径),继续增大间距,对发电量的增加只能起不大的作用。从大量可研报告中机组排布方案比较数据可以看出,采用不同排布置方式(如纵向间距8~12D,横向间距3~5D的各种组合)的发电量,最高与最低一般相差在1~5%范围内,最大差别也不会超过8%。但是,举例来说:采用3D×10D与5D×12D的两种排布方案,其占用土地的面积相差一倍,也就是说单位面积产能率相差一倍,风电场如采用5D×12D排布方式,可能发电量会增加几个百分点,但如采用3D×10D,同样的占地面积上装机容量可增加一倍,年发电量可增加将近一倍。从风资源开发量这个根本目标考虑,各自的效益得失可谓不言而喻。

还有的设计单位,可能存在新疆地域广阔、戈壁滩利用价值不大等错误认识,在项目及规划设计中大手大脚,提出了更加浪费资源的设计方案,如将风电机组纵向间距拉大到12D甚至16D,还在两排机组之间设立“风速恢复带”,更大大增加了风电场控制范围占地面积。新疆虽然地域广阔,但土地及其承载的风能、光伏资源仍然十分宝贵。我们必须抵制铺张浪费地粗放式开发,提倡集约化精细化开发,为社会和子孙后代节省更多资源。

总体来说,无偿占用土地的政策导向,政府部门缺乏有力的监管与硬性制约措施,一些设计单位的片面认识与不当做法,这些因素与建设业主单位希望多占土地的自身利益互相配合,就造成了风电场控制范围用地的无序与不合理现象,如不采取有力措施加以扭转,必将对我区的土地与风能资源造成极大浪费。目前我区风电光伏尚处于初期开发阶段,出台治理措施正当其时。

相对而言,光伏项目的情况要好得多。光伏项目用地是“硬占用”,必须全部办理征用手续并支付规定的征地(或租地)费用。这就使得建设业主具备了自我约束机制。从已审批的项目看,同地区、同容量项目占地差别不像风电那么大。存在主要问题是:没有实行单位占地产能率指标管理;在光伏园区规划中,存在占地水平差距较大的情况;个别项目占地有空地及边角料等现象。同样需要予以规范。

三、对策建议

1、加强宣传引导,让更多人认识集约化与精细化开发风电、光电项目的意义,认识提高单位占地面积风光电产能率的必要性与重要性,认识到这是关系到可再生能源开发前景、有益于全社会和子孙后代的大事。

2、明确提出和规定“单位占地(包括风电场控制范围占地)面积产能率”这一考核指标,在风光电规划及具体项目审批中进行把关,对达不到指标要求并不能合理解释的,应对规划或项目选址给出否定性结论。建议在总结分析新疆已建成的9668MW风电和4430MWp光伏项目经验数据的基础上,由自治区政府牵头,制定出适合新疆实际情况的风电、光伏项目单位占地产能率指标,首先在项目建设选址管理审批中率先试行,同时要求在编制各类风光电规划时参照执行。这是纠正目前不合理现状最有效、最快捷的措施,而且当前已有条件实施。

宁夏回族自治区2011年8月以宁政发[2011]103号文发布了《宁夏回族自治区风电和太阳能光伏发电项目建设用地管理办法》,规定了风电与光伏发电项目的用地指标,其中有些内容可以借鉴,但需要注意两个问题:一是该办法对风电场只规定了风电机组与生产生活区用地标准,对作为占地主体的控制范围用地地管理仍然没有涉及;二是全区规定用同一标准,这不适合新疆地域广阔的具体情况,在借鉴时应加以补充完善。

3、推进开征以风电场“控制范围”占用土地面积为计量依据征收的“风资源占用税”,变无偿占用控制范围为有偿占用,以经济手段推进风资源集约化开发。此税种如能定义为地方税收,还可以缓解因风电项目短期内税源较少,导致所在地政府对风电开发积极性不高的矛盾。这可能是一箭双雕的治本之策。

4、呼吁在风电、光伏项目的园区规划、可研报告的设计、审批等环节都要关注并考核“单位占地产能率”这一重要指标。在园区规划时尽可能避免把规划园区分块切割划分,应按各项目特点逐个安排占用面积,尽可能消除各项目之间的空地与“边角料”。对光伏园区,尽量采用正南正北的区域规划,减少边角占地浪费。

四、对制定单位占地面积产能率指标的具体建议

新疆地域广阔,自然条件差异较大,南北跨越十五个纬度(N35~N49)。风电开发中,根据GB/T18710-2002国标划分的风区等级,从2类到7类都有存在。在新疆提出风电与光伏电站项目的占地产能率标准,不能全区一刀切,应该按主要制约条件的不同规定不同的数值。现根据对多个建设项目积累的经验数据,提出以下个人建议,仅作为讨论基础,不当之处欢迎指正。

风电项目决定占地的主要因素之一是叶轮直径,这主要取决于风区等级分类,风资源较好的高等级风区可采用较小直径的叶轮,低风速区需选用较大直径叶轮。建议按不同风区等级(应以可研报告中分析认定的数据为准)规定各项目的占地产能率指标,即:

对6类及7类风区(70米高度年平均风速大于9.24m/s,风功率密度大于690 W/m2)项目,每平方公里装机应控制在7~9MW。相当于每个50MW项目占地约5.5~7平方公里。

对4类及5类风区(70米高度年平均风速7.92~8.45 m/s,风功率密度460~690 W/m2)项目,每平方公里装机应控制在5~7MW。相当于每个50MW项目占地约7~10平方公里。

对2~3类及以下风区(70米高度年平均风速小于7.39m/s,风功率密度小于460W/m2),每平方公里装机应控制在3.5~5MW。相当于每个50MW项目占地约10~14平方公里。

以上数据可根据地形情况选定,地形条件较差的项目取较小产能率。对山区等特殊地形可适当突破规定。

在规划阶段,可比上述指标放宽10~20%。

光伏电站项目,这里主要指采用多晶硅组件、固定式安装技术方案的项目(目前我区此类项目占比在95%以上),其占地面积主要取决于光伏组件前后排的距离,即在冬至日,前排组件的阴影不影响后排光照,这由太阳入射角的高低、即项目所处纬度决定。因此按不同纬度规定项目单位占地产能率是合理的。建议我区可规定三种标准:

北纬40度以南区域(大致包括喀什地区、和田地区、克州南部与巴州南部):不小于40~43MWp/km2;

北纬40~45度区域(大致包括哈密地区、吐鲁番市、乌鲁木齐市、昌吉州、阿克苏地区、伊宁市、博州、克州与巴州北部、塔城地区与克拉玛依市南部):不小于37~40 MWp/km2;

北纬45度以北区域(大致包括阿勒泰地区、塔城地区与克拉玛依市北部):不小于34~37 MWp/km2;

规划阶段占地可放宽10~20%。

对采用非晶硅薄膜太阳能组件、跟踪式安装等其他技术方案项目,可不受上述规定限制,以待进一步积累经验。

以上建议,欢迎提出批评指正。

参考文献

1、《全国风能资源详查和评价报告》,中国气象局编,气象出版社,2014年5月第一版。

2、《风电场工程规划报告编制办法》,国家发改委2005年5月发布。

3、《电力工程项目建设用地指标(风电场)》(建标[2011]209号),住建部、国土资源部、国家电监会2011年联合发布。

4、《宁夏回族自治区风电和太阳能光伏发电项目建设用地管理办法》:宁政发[2011]103号文,宁夏回族自治区2011年8月发布。

5、《观察与思考——于午铭风电文集二》,于午铭著,国家风力发电工程技术研究中心丛书之四,中国电力出版社2014年5月第一版。

作者介绍:于午铭,男,教授级高工,享受国务院特殊津贴专家,中国可再生能源学会风能专委会资深委员。现任国家风力发电工程技术中心副主任、金风科技股份公司高级顾问、新疆新能源(集团)专家顾问。
 
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