高速增长的风电市场
西班牙风电产业持续高速增长,从2005年到2007年的短短三年间,该国风电总装机容量增加了近一倍,新增装机容量位居欧洲第一。同时,西班牙的风电场运营商与风机制造商跻身世界十强,风电产业在西班牙形成了较为完善的市场和完整产业链,产业投资热情日渐高涨。
如今,遍布全国的巨型风车提供了西班牙近10%电力需求,成为西班牙人日常生活中不可或缺的一种元素。
驱车行驶在西班牙的公路上,常会看到公路两侧或山丘上耸立着一排排白色大风车,柳叶形的巨大扇叶徐徐转动,带动涡轮机将风动能转化为电能。2007年,这些白色风车源源不断地为西班牙全境输送了26000吉瓦时的清洁电力。
2007年是西班牙风力发电产业继续迅猛发展的一年。其中,新增装机容量达到创纪录的3522兆瓦,这一新增量是2006年新增量的两倍。截至去年底,西班牙风力总装机容量达到了15145兆瓦(1吉瓦=1000兆瓦),位列世界第三,仅次于德国(22247兆瓦)和美国(16818兆瓦)。从风电实际使用的衡量标准来看,西班牙仅次于德国,在2007年达到了26000吉瓦时。
西班牙风能协会会长塞纳说:“连我们这些身处风电行业的人,都对这个增长速度感到惊讶。”他举例说,在
《电力法》是产业助推器
西班牙位处伊比利亚半岛,风力资源丰富,据初步测算,西班牙可利用的陆地风能为4万兆瓦。但在1990年西班牙风电装机容量仅为6兆瓦,又因为西班牙本身不出产石油,石油严重依赖进口,国内的天然气和煤炭价格也很贵,所以传统化石能源资源匮乏的西班牙,大约需要进口80%的能源。
西班牙是如何走上发展风电之路,成为风电大国的呢?为此,西班牙驻华大使馆一等经济商务参赞司马睿(Fernando Salazar)日前接受了本报记者的专访,谈到西班牙风能利用情况。他说,从上个世纪80年代开始,一方面由于西班牙缺乏传统化石能源资源,另一方面,西班牙人的环保意识开始增强,政府也计划加强绿色清洁能源的发展,整个西班牙社会从政府到民众,都意识到利用可再生能源的重要性。
此时,安达卢西亚、加纳利群岛、加泰罗尼亚、纳瓦拉、卡斯蒂利亚—拉曼查、卡斯蒂利亚—莱昂等大区对风电的重视程度日益加强,纷纷上马风电项目。国家日益重视可再生能源的发展,在1981年出台《能源法》后,一直寻求建立一个有利于可再生能源发展的市场环境。
谈到西班牙风电产业崛起的契机时,商务参赞司马睿说,“西班牙风电发展史上的里程碑是1997年实施的《电力法》”。
“这部法律最重要之处在于设立了一个‘双向义务’机制:一方面,国家电网有义务购买所有被生产出来的可再生能源;另一方面,这些发电厂有义务通知国家电网,将会供应多少可再生能源电力”,司马睿解释道。
事实上,“双向义务”机制的具体实施,借助于法案中的另一重要规则价格机制。《电力法》(1997年)经过两次西班牙《皇家法案》(分别在2004年和2006年)的调整后,价格机制逐渐成熟,催生了一个稳定的风电市场环境。
当风电场所生产的能源不愁卖时,上网电价就成为风电场最为关心的议题。《电力法》对此也有安排,根据1997年《电力法》,风电场可以在固定价和市场价中任选其一,其中,市场价随市场电价波动,同时还被加上了一个正的溢价。风电场一年有一次的选择权。
去年5月,西班牙出台一部新《皇家法案》(RD 661/2007),对这个价格体制进行了完善。对于在
“双向义务”下的风电企业
当国家电网承担了购买的义务后,“双向义务”机制规定,风电场也有自己的义务需要履行,那就是必须提前通知国家电网,未来一定时期内企业将提供多少风电。
从全球来说,风力发电常常受人诟病的一点就是,由于风力时断时续,时大时小,当风力发电在国家电网中只占极小比重时,这种不稳定可以忽略不计,但在西班牙这种风电占据电力总消费10%之多的国家,这种不稳定性会对电网的运行造成较大伤害。如何提前预见未来一天、一个月、一年的风能大小,并测算出风电场产量,成为“双向义务”机制交给西班牙风电场的义务。如果预测不准,风电场要向电网缴纳罚款。这是西班牙风电制度与别国不同的一点。
这种义务性的负担,如今却变成了商机。马德里一家名为Meteologica的公司,能够在特定的气象条件下,预测出具体某一风机的未来运行情况。现在Meteologica公司这项独特的微站点预测技术,为西班牙90%的风电场提供相关服务,不仅如此,这家公司还在全球风力预测方面占有最大市场份额。
Meteologica公司的布兰科说:“2002年,我们开发了一个模型,它不仅可以预测风速,还能预测各风电场的发电度数。这个模型利用地球不同的大气模式和各卫星系统发送的气象信息,加上过去一年的地面情况惯例,输入进模型,可预测出给定风电场的未来气象状况。我们还开发了统计关系表和方程式,把这些气象数据转换成发电量。”
Kintech是西班牙另一家重要的风电产业企业,该企业专门生产收集气象信息的技术和设备。他们提供的传感器和数据记录仪占领了西班牙大部分的市场,并且行销50多个国家。
预测数据被传送到风电场,如何使用这些数据,风电场还必须完善自身的管理流程。西班牙风电场运营商Iberdrola是世界最大风电运营商之一,业务分布19个国家。公司董事卡斯科说:“管理几个风电场并非难事,但要在全球经营7700兆瓦的风电业务,还需要在风电场经营方式上创新。我们必须要在实时信息流上下功夫。”
在Iberdrola公司位于马德里以南的一间实时信息控制中心里,一排排计算机静静运行着,墙上居中一块大屏幕,上面显示着世界地图,地图上突出部分表示公司在世界各地的风电场。其他屏幕则显示部分正在工作的风机,工程师只要轻点鼠标,就可以拉近镜头,看到某个涡轮机细部的运行状况。就这样,信息流通过光纤通道和卫星不停来回发送,上百万个数据点(每个涡轮机有300多个数据点)从国内外各个风电场传输过来。掌握了这些实时数据后,结合专业的预测数据,风电场就可以从控制中心远程控制辖下所有的风电机组。
不仅Iberdrola拥有如此先进的控制中心,西班牙法律要求每个风电场经营公司都必须成立实时控制中心,并将实时数据传送给国家电网。控制中心还要能预测未来两天内各风电场的发电量。
司马睿笑着说:“国家电网和风电场的‘双向义务’机制造就了运转良好的西班牙风电市场,既解决了风电企业发展的后顾之忧,亦保证了国家电力系统的稳定运行。”
风电技术更高效更稳定
技术是产业发展之源。除了西班牙国情和良好市场环境外,科技也是西班牙风电产业发展的重要推手。
就拿风电稳定性低的这一全球性难题来说,西班牙不仅在预测未来风力方面卓有成效,还整合了风能和其他能量形式,在风量过剩的时候,储存多余风电,在风力减弱时,继续提供电力。具体做法是,国家电网根据未来风能预报,在西班牙各地区的风电供应上进行协调,也会在电网内部,在风电、火电、水电、核电等各种电力来源之间进行适当调整。
其次,风电场方面还可将风力和水力进行相互转化。司马睿介绍说,当风量过剩时,用多余风力把水抽到高处;在风力低潮期,让高处的水冲下来,势能转化为需要的水电能。此外,太阳能也可能成为风能的最佳拍档,因为无风的日子里通常光照强烈,有大风的日子里常常日光暗淡,两者可以互补。
不同能源之间相互转化,由西班牙政府下设的可再生能源研究中心(Ciemat)进行研究。当被问及西班牙政府对风电产业有无直接经济补贴时,司马睿说,“政府并没有对企业直接的投资补贴,除了建立‘双向义务’机制外,政府只会在研发方面进行投入。”Ciemat就是一例,还有政府投资占30%的西班牙风能研究中心(Cener)。这些研究中心做的基本是基础性研究,至于风能应用性研究就交由企业来做。
西班牙企业为了自身的发展,也很热心风能应用性技术的研究。比如,西班牙风机制造企业Acciona目前正在开发单机功率为3兆瓦装机容量的陆地风机,这种世界领先的大功率风机开发面临一些技术难题,如大叶片易碎,尺寸过大难于运输。Acciona公司选择分段制造叶片,然后在风电场现场组装,一举解决了两大难题。现在该公司已经建好首台样机,目前正进行性能测试。
西班牙第一大、世界第二大的风机制造商葛梅萨(Gamesa),还牵头组织了欧洲风电领域的多个项目研发,其中一个名为Reliawind的项目,旨在优化风力发电系统,还有一个名为Upwind项目,致力开发4.5兆瓦装机容量的涡轮机。对于这些风电企业的研发投入,西班牙政府提供长期低息贷款。
完备产业链引发投资潮
西班牙风电产业成熟度高,不仅表现在科技进步、法律支持、市场表现稳健,还集中体现在这个产业拥有完备的产业链。在这条产业链,上游下游聚集了500多家相关企业,涉及从风机生产到风机销售、安装和维护,从气象预报到风电场运营商,从风电可行性研究到风电金融服务。这些企业中,风能预测公司Meteologica、风电场运营商Iberdrola、Endesa、风机制造商Gamesa、Acciona,都跻身相关领域的世界十强企业。
合理的经济收益预期推动了私人资本在西班牙风电行业的大量投资。一个好消息是,现在每单位风电的生产成本只有上世纪80年代的1/5,业界估计,随着兆瓦级涡轮机的大量生产,成本还能继续下降。
一份中国驻西班牙使馆经商处的研究报告显示,首先,西班牙风电每千瓦装机容量投资成本在不断下降,2004年西班牙每千瓦装机投资约为920欧元,其中风机投资占74%,电动设备投资占17%,工程投资占5%,其他投资(如风力评估研究、环保影响研究、行政手续、工程设计、促销等)占4%。其次,西班牙风电发电成本基本保持不变,据推算,2005年投入运转的风电场的每千瓦时发电成本为5.1欧分—6.5欧分,2010年投入运转的风电场的每千瓦时发电成本为5.6欧分—7.0欧分。
风电生产几乎不需要其他燃料,同时维护成本也很低。也就是说,投资兴建一个风电场,初始成本很高,包括购买涡轮机和输电设备,建成后风电生产的边际成本却很低,几乎可以忽略不计,因此规模效益很明显。
另外,西班牙将风力发电量与二氧化碳排放权直接挂钩,电力公司可以通过风电获得二氧化碳排放权用来解决火电二氧化碳排放权不足的问题。风电行业正变得日益有利可图。安永公司曾在2005年把风电产业列为西班牙产业发展的长久希望之一,到2005年初,西班牙风电方面的投资已超过90亿欧元。