经济环保不占地——开发风电是我国中东南部实现碳达峰碳中和的最优选择

文/秦海岩 中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长

风电近些年成本不断下降，效率不断提升。中东南部地区也具备了平价开发的条件。风电不仅具备了技术经济性，而且占地少，不影响农田等原有土地的使用性质，是最节地的发电技术。中东南部地区完全可以大规模开发本地风能资源，实现“电从身边来”，落实中东南部地区的碳达峰和碳中和目标。

一、风电是最节地的发电技术

风电有多种基础和塔筒形式。现在广泛使用的圆锥塔筒，地下基础部分深埋至少2米，这个深度不会影响耕种，而露出地面的承台部分占地不到100平米。目前，单机容量5兆瓦风电机组将逐渐成为我国陆上风电市场的主流机型，按此计算，建设1亿千瓦风电需安装机组2万台，每台占地100平米，全部占地200万平米，即3000亩。一个100万千瓦的火电厂，占地面积大概在1500亩左右。所以，开发1亿千瓦的发电，实际占地面积只相当于两个百万千瓦的火电厂的面积。如果采用桁架式塔架基础（类似巴黎埃菲尔铁塔那种形式），支撑塔架的四个角，每个角占1.5平米左右，总占地面积只有6平米。并且塔架下面空间非常宽阔，可以跑拖拉机和收割机，不影响机械化耕种。采用这种塔架技术，使用5兆瓦机组，开发1亿千瓦风电，需用地12万平米，即180亩，也就十几个足球场的大小。因此，可以说风电是接近“零用地”的发电技术。

二、风电与农村农业结合，集约开发潜力大

农田上安装风电机组，不影响农业生产。风电机组的排布考虑尾流影响（机组之间必须保持一定距离，避免风吹过风机之后，因降速导致的后排机组发电量降低），一般按照四倍和六倍风轮直径的距离，进行间隔布置。如果使用5兆瓦的发电机组，机组之间的行列间隔分别为600米和900米。换句话说，风电装机密度最大不能超过900亩地1台机组，这相当于两个乒乓球台上放一个乒乓球。这种排布密度，对农作物产量的影响微乎其微，要是采用上述桁架式塔架基础，几乎不会对农业生产带来任何影响。所以，完全可以在不改变农田使用性质的情况下，在农田上建设风电。结合农业设施用地建设风电，一举多得。农业生产的设施用地一般包括机耕路、水泵房、灌溉沟渠、乡道等。可以采用不同的塔架基础形式，因地制宜，利用这些农业设施用地，在不改变用途、不影响功能、不增加占地面积的情况下，安装建设风电机组。比如，采用桁架式塔架基础，在机耕路、灌溉沟渠、乡道、水泵房等上方架空安装风电机组。据悉，河南全省设施农业用地共92万亩，只要其中很小一部分利用起来开发风电，就是近亿千瓦的规模，潜力巨大。农村有大量的零散未利用土地。据有关部门初步测算，全国适宜建设开发的土地，主要是地形地貌高程合适的地区，扣除现有城乡建设用地、基本农田、生态保护区、蓄滞洪区等不可建设区域，还有约100万平方公里的建设潜力空间。也就是说，客观上土地资源规模不是风电开发建设用地的限制性因素，主要限制来自于规划计划指标控制、政策性因素等。全国69万个行政村，如果其中有10万个，每个村庄在田间地头、村前屋后、乡间路等零散土地上找出200平米安装2台5兆瓦风电机组，全国就可以实现10亿千瓦的风电装机。以河南省叶县凤凰岭分散式风电项目为例，项目6台2兆瓦机组沿乡村道路两侧排布，在施工结束后恢复道路正常宽度，同时将原来坑洼路面修缮硬化。因地制宜开发风电，对农村能源清洁化、农村电气化、提升广大农村地区整体生活质量将发挥巨大作用。作为全国农村能源革命试点，河南省兰考县已经成功实践。预计到2021年，兰考县可再生能源发电量将占县域全社会用电量的90%以上，可再生能源在一次能源消费比重超过60%，电能占终端能源消费占比超过50%，可再生能源发展助力兰考成为脱贫和县域能源转型的全国领头羊。

三、为村集体提供收入源泉，助力乡村振兴

经过十多年的发展，我国风电技术取得长足进步，大兆瓦机组、长叶片、超高塔筒的应用以及智能化水平的提高，驱动着发电效率大幅提升，同时伴随着完整产业链的成型，风电成本大幅下降。2005—2018年，我国陆上风电的发电效率提高了30%，初始投资建设成本下降49%，运维成本降了10%。这使得我国大部分地区都能适于进行风电开发。目前，我国多数地区的新建风电项目都实现了平价上网。以河南某风电场为例，基于当前的技术水平，按当地约7500元/千瓦的单位造价水平测算，项目的度电电价可降至0.3元/千瓦时，低于河南省的标杆上网电价0.3779元/千瓦时，项目可以获得较为可观的经济效益。如果一个村庄，拿出200平米土地（不到一户宅基地的面积）按安装2台3兆瓦风电机组，年利用小时数为2760小时（发电1656万千瓦时，较保守的水平）测算，年电费收益可达625.8万元。扣除贷款、运维等成本，年均净利润约为292.2万元。风电开发企业在保证合理收益水平的前提下，每年可为村集体提供15-20万元固定收入。2019年，全国近一半村集体收入低于5万元，60%低于10万元，风电开发将使我国广大农村地区集体经济水平得到快速提升。考虑到河南省的风能资源条件在我国处于中等偏下水平，因此，上述测算适用于我国的绝大部分地区。风电开发不仅为振兴村集体经济，夯实党在基层的执政之基发挥重要作用，而且还可以通过与当地自然景观和人文景观紧密结合，实现风电开发与当地旅游开发、特色小镇建设、民生改善工程协调发展，助力美丽乡村建设。华能河南汤阴等风电项目与当地自然生态环境、人文历史融为一体，使风电场成为文化旅游景点，真正做到了风电开发与生态环境和谐发展。 作为我国经济发展最快的地区，中东南部是电力负荷的中心，也是能源消费强度最大、碳排放最高的地区。中东南部实现能源转型，是落实习近平总书记提出的“二氧化碳力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和”目标的关键。“十四五”期间，中东南部只需要拿出3000亩地， 甚至更少，就可以实现1亿千瓦的新增风电装机，这是总书记在气候雄心峰会上提出的“2030年实现可再生能源装机12亿千瓦以上”的重要支撑。综上可见，在中东南部地区就地开发、就近利用风能资源的条件已经具备，风电在助力这些地区做到“电从身边来”、调整能源结构、在完成碳达峰和碳中和的同时，又可带动乡村经济发展，落实国家关于新农村建设的各项目标。

来源：CWEA