干渴的“风电三峡”

　　章轲

　　西出兰州，途经河西走廊的武威、金昌、张掖、酒泉、嘉峪关，最终到达敦煌。全长1100多公里的路途中，眼前闪现的都是密密麻麻的巨大风车。古丝绸之路正在迅速演变成中国最大规模的一条风电长廊。

　　由于这里规划建设的风电装机规模高达千万千瓦级，相当于大半个三峡电站（装机1860万千瓦），人们形象地称之为陆上“风电三峡”。这也是继西气东输、西油东输、西电东送和青藏铁路之后，我国西部大开发的又一标志性工程。

　　不过，有专家近日指出，对于“缺水、少煤”和生态环境极为脆弱的甘肃省来说，这么大的工程所带来的负面影响不可忽视。

　　最棘手的问题就是“争水”。由于风能的波动性和间隙性的特征，要想实现稳定的电力供应，就必须配套建设两倍于风电规模的调峰火电机组，而调峰火电机组是用水大户。9月14日，甘肃省电机工程学会高级工程师陶国龙指出：“在以往，风电装机、调峰火电机组和水资源支撑能力，这三者之间的依赖关系并没有引起足够的重视。”

　　在甘肃“风电三峡”的宏大建设版图中，“水”正在成为最具制约力的短板。

　　“疯长”的风电

　　“甘肃省是全国风能资源最丰富的省区之一，全省风能资源理论储量为2.37亿千瓦，居全国第五位。酒泉瓜州、玉门一带素有‘世界风库’之称。”9月13日，甘肃省政府新闻办公室主任梁和平对《第一财经日报》记者说。

　　甘肃的风电建设始于上世纪90年代中期。甘肃省发改委提供的资料显示，1995年就着手开展了河西酒泉试验风电场的选址和测风工作，1997年在玉门30里井子建成全省第一个试验风电场，装机1200千瓦。2007年，甘肃省提出了建设河西风电走廊，再造西部陆上“三峡”的构想。2008年4月，酒泉千万千瓦级风电基地建设规划得到国家发改委的批准，使酒泉成为中国乃至全世界规划建设的首个千万千瓦级风电基地。

　　如今，从河西走廊东端的武威市开始，先后有凉州、金昌、民勤、金塔、肃州、嘉峪关、敦煌等市县区在进行风电和光伏发电项目的建设。到去年底，甘肃省已建成风电装机容量550万千瓦，风电装机位居全国第二位，仅次于内蒙古。

　　按照甘肃省建设河西走廊风电基地的规划，将分三步走：第一步，到2015年，装机容量达到1700万千瓦，成为全国最大的风电基地之一；第二步，到2020年，装机容量增加到3000万千瓦，建成陆上“三峡”工程；第三步，2020年以后视需要装机容量可进一步扩大，使河西走廊成为世界上最大的风电基地。

　　而在短短三年中，甘肃省“十二五”风电发展规划已经上调了三次。2008年，甘肃省委书记陆浩曾表示，“到2015年，装机容量达到1000万千瓦”；今年“两会”期间，陆浩再次表示，“到2015年，装机容量达到1200万千瓦以上”；今年9月，甘肃省发改委公布的数字是“到2015年，装机容量达到1700万千瓦以上”。“甘肃要成为全国的能源大省和重要的西电东送基地。”陆浩说。

　　在酒泉市能源局的一间会议室里，挂着两张地图，一张是《酒泉市光电基地规划布局图》，另一张是《甘肃酒泉千万千瓦级风电基地十二五规划布局图》。9月中旬，本报记者在这里采访时了解到，目前，甘肃省绝大部分的风电装机都在酒泉。酒泉市能源局局长吴生学就告诉本报记者，他最近都在忙着跑风电项目。

　　“说是跑项目，不如说是策划项目。”吴生学解释说，就是尽可能找到与项目投资方的共同利益点，尽早把项目落实下来。他透露，省里、市里确定的新能源发展目标很大，而他作为能源局长压力更大。

　　按照酒泉市确定的新能源产业发展目标，“十二五”期间，风电装机要新增1450万千瓦，年均新装290万千瓦。装机总量要达到2000万千瓦（这一数字已经超过了甘肃省的同期发展目标），占全国风电总装机量的20%；光电装机要新增196万千瓦，年均新装39万千瓦。与此同时，调峰火电及热电装机达到960万千瓦，“十二五”新装920万千瓦，进度要与风光电调峰相配套。

　　吴生学称，到2015年，酒泉市年发电量将达到840亿度，比2010年新增800亿度。这其中，70%的电外送，30%的电要自己消化。这也意味着，酒泉市必须上一些高耗能企业，促使电能就地消纳。

　　酒泉几百公里之外的敦煌，发展风电产业的愿望同样十分迫切。

　　按照敦煌市的产业发展规划，到“十二五”末，全市光伏发电装机容量要达到100万千瓦、风力发电装机容量要达到200万千瓦；到2020年，这两个数字要分别增加到500万千瓦和400万千瓦，把敦煌建成百万千瓦级太阳能发电示范基地和全国新能源示范城市。

　　“送不出去的电我们会自己消化。”敦煌市能源办公室主任赵廷乾告诉记者，敦煌会通过建设相应的调峰火电机组，为风光电配套，还会通过建设氧化铝等高耗能项目，消化富余电力。

　　水源“不支”

　　“在支撑大规模火电调峰机组建设的煤炭和水这两大资源要素中，煤炭尚可通过外运从富煤的新疆等地得到解决，而水只能靠就地解决。”陶国龙说，甘肃地处干旱、半干旱地区，属于水资源严重短缺的省份，十年九旱是基本省情。

　　据本报记者了解，甘肃水资源的整体状况是，一方面水资源总量严重不足，人均水资源拥有量仅1099立方米，不到全国平均水平的一半；另一方面，水资源时空分布严重不均，60%以上的地区年降水量不足300毫米，全年70%的降水集中在秋季。

　　甘肃省庆阳市水务局副局长孙繁洲介绍，上世纪90年代，庆阳市曾出现了60年不遇的干旱，尤其是北部11个乡镇居民吃水和牛羊牲畜饮水没有水源，只能从邻近的宁夏境内买水限量供应，维持生计。

　　甘肃省有关部门此前曾就全省水资源供需现状及趋势做过预测：2010年需水量为145.84亿立方米/年，属重度缺水；2020年需水量为171.80亿立方米/年，属重度-严重缺水；2050年需水量为184.80亿立方米/年，属严重缺水；2100年需水量为199亿立方米/年，属严重缺水。

　　陶国龙等人此前曾专门做过“河西水电大规模开发对水资源的依赖性”调研。调研发现，大规模风电相对集中开发与并网输送，进而建设更大规模的调峰火电机组，对水资源有很强的依赖性。“大规模风电的发展需要有一个良好的‘产业生态’来支撑，其中，水资源是风电产业生态的重要组成部分。”陶国龙说。

　　研究显示，每1000万千瓦风电装机对水资源的依赖程度相当于100万人口的生活用水量。陶国龙指出，如果不及早采取应对措施，仅3000万千瓦风电装机的“中远期”开发目标，对水资源的新增依赖就相当于河西地区张掖、金昌、酒泉、嘉峪关四个城市现有全部常住人口的生活用水量。

　　在这方面，甘肃省华亭县就吃到了苦头。据了解，华亭县近年来一直推进煤、电、化、运一体化产业发展。但随着产业规模的扩大，用水结构发生倒转，矛盾加剧。

　　“煤炭开采和初加工业，以及火电业用水占总用水量的54.8%，居全县用水量的第一位，是县域地表径流的最大取用水户。”华亭县水务局高级工程师苟大勇说，居民生活用水量退到第二位。由于工业废水排放量加大，居民生活用水只能全部抽取地下水。目前，华亭县已经形成了区域性地下水降落漏斗。

　　上述研究还指出，考虑到产业结构及布局调整、农业节水、兴修水利工程等因素，缺水程度可能会有所缓解，但甘肃仍属于较严重缺水的地区，并且供需矛盾会越来越严重。

　　本报记者在敦煌采访时也了解到，目前在敦煌地区有2000多口机井，每年开采地下水多达5000万立方米，地下水位逐年下降，已达到超采极限。地下水位的严重下降，引发大面积天然植被枯萎、死亡，天然草场退化、沙化。

　　资料显示，敦煌地区的年降水量只有39.9毫米，年蒸发量高达2486毫米，是典型的资源性缺水地区。敦煌绿洲由发源于祁连山的党河水滋润，年径流量只有3.28亿立方米，是敦煌重要的水利命脉。大量的调峰火电机组和高耗能产业的上马，必然会加剧敦煌市水资源利用的矛盾。

　　陶国龙等人的调研也显示，目前河西走廊水资源、生态和环境的开发利用已接近极限，承载能力相对较小，资源矛盾突出。

　　“就地消纳”的困局

　　解决的办法只有一个，就是节水。

　　2010年，国务院关于支持甘肃省加快发展的47条意见中也明确要求建立“节水型甘肃”。

　　陶国龙认为，结合河西风电产业发展的实际情况，其核心就是“开源”和“节流”。“开源”就是提高水资源循环利用效率，充分利用非常规水作为补充，减轻对地表水、地下水的依赖；“节流”则是坚持全面节水，加快调峰火电机组节水技术的开发和推广应用，就地发展具有灵活用电和低耗水特性的削峰负荷，尽最大可能减少对水的终端损耗。

　　研究显示，目前高效节水的空冷煤电机组进一步节水的重点是脱硫系统节水，而脱硫系统节水的重中之重是如何降低烟气降温蒸发并以气态形式通过烟囱排放损失的水量。

　　甘肃省内有专家也建议，地处河西戈壁地区的火电机组，应充分利用“天时地利”的条件，即全年70%以上的降水相对集中在秋季以及周边地域相对宽阔的地理条件，配套修建雨洪水收集存储设施，作为发电补充水源。

　　据初步估算，一个10万立方米的雨洪水收集存储设施，可供1台300兆瓦空冷煤电机组全年用水量的14%。通过较为完善的节水方案，可以达到节水48%至67%的效果，预期能增强水资源对河西大规模风电持续开发的支撑能力30%至40%。

　　“就地发展具有灵活用电和低耗水特性的削峰负荷，也可以减少对调峰火电装机的依赖。”陶国龙说。

　　针对未来电力大量富余的情况，甘肃省内多位专家曾建议发展水泥、金属选冶、石油化工、电解水制氢、储能电站、动力电池等适应电源特点的高科技、高附加值的高耗能产业，促进电能的就地消纳。

　　但本报记者注意到，高耗能产业的增加不仅加剧了用水矛盾，更不符合国家节能减排的要求。今年上半年，甘肃全省万元GDP能耗上升1.13%，规模以上工业单位增加值能耗比去年同期增长1.55%，没有按计划完成万元GDP能耗下降3.2%、万元工业增加值能耗下降3.6%的目标任务。

　　9月上旬，甘肃省政府明确表示，要对部分高耗能企业停电停产，并对能耗限额标准不达标企业的超出部分电量，执行惩罚性电价。

　　“农业也是节水的重点。”新任甘肃省金昌市委书记张令平对本报记者说，目前在金昌市的用水结构中，农业用水占比达到80%。所以，整个金昌农业发展的核心就是四个字：“高效节水”。

　　今年6月，国务院批准了国家发改委、水利部审核报送的《敦煌水资源合理利用与生态保护综合规划（2011-2020年）》。“农业节水一直是敦煌节水的重点。”敦煌市委常委、宣传部长贺俊生说，通过压缩低效、高耗水的作物种植面积，推广滴灌、小管出流、管灌、垄膜沟灌等灌溉模式。对比分析显示，棉花滴灌后比大水漫灌每亩节水275立方米，节水率为32%，葡萄、温室蔬菜节水率也分别达到43%和54%。

　　制图/蒋皓明