肯尼亚风电发展前景分析

　　表1 肯尼亚强风区范围

　　2风能资源评估方法

　　为了绘制完整的风能资源图谱，此项调研首先对肯尼亚80m 高度风资源的分布进行评估，采用的方式是分析各类相关数据，如测风塔数据集，NCEP/ NCAR 再分析数据（美国环境预报中心(NCEP) 和国家大气研究中心(NCAR) 的数据），SRTM 数字高程模型和全球土地覆盖（GLC 2000 ）数据库中与肯尼亚相关的数据等。此次的风能资源评估研究需要的关键步骤有：

　　（1）提取肯尼亚NCEP / NCAR 再分析全球数据；

　　（2）提取航天飞机雷达地形测绘(SRTM) 数据;

　　（3）提取全球土地覆盖数据（GLC2000）中涉及肯尼亚的统计资料;

　　（4）建立风速模型；

　　（5）获取80m 高度风速及风功率密度评估数据

　　评估工作需划定目标区域的范围，再利用测风数据以及NCEP / NCAR 再分析数据计算出目标区域的年平均风速（NCEP / NCAR 数据集中从1948 年1 月至2012 年12 月这一时间段的月平均风速数据也已用于年平均值的估算）。NCEP / NCAR 再分析数据、41 个风电场实测风速数据、GLC 2000 数据集，SRTM 数字高程模型等数据资料也被用在基于边界层理论模型中的计算中，该模型利用LULC数据（土地利用和土地覆盖数据）中的表面粗糙度等数据帮助重新计算出80m 高度的年平均风速。

　　最终绘制出的风能资源分布图，可以帮助在肯尼亚全国范围内划定出风电出力潜力大的风区并确定好风电场的选址，通过对一些重要参数进行细致研究，如80m 高度的风速评估数据、距离国家公园和自然保护区的距离、与现有电网的间距、道路通畅度以及地形条件等，最终8 个出力潜力大的潜在风电场被划定出作为此次调研评估的对象。

　　对于如何计算这8 个潜在风电场的产能，首先要确定的是各个风电场的机组选型，采用的方式是根据基于IEC 标准下的风电机组设计要求，结合年平均风速，湍流强度等输入参数，选用了5 个不同厂家生产的2MW 机组，计算结果也综合考虑各种因素，如空气密度校正系数，尾流损失，设备及电网可利用率以及电力传输损耗等，以提高最终出力估算的准确度（8 个潜在风电场均根据各自的地形条件等选用不同的风电机组机型，主要选用的有歌美飒、华锐、苏司兰、GE 等风电机组厂商的机组）。

　　3肯尼亚风能资源概况

　　根据此项调研最终的评估结果，肯尼亚的风能资源被划分为三个等级，I 类风区（>7.5m/ s），II类风区(<7.5 m/s －>6.5m/s ）和III 类风区(<6.5m/s －>6.0m/s）。

　　此项调研主要对肯尼亚80m 高度不同风速区段的潜在风能分布进行了评估。在80m 高度，有64km2 被划入I 类风区；23,019km2 被划入II 类风区，151,723km2 被划入III 类风区。

　　调研以肯尼亚地区80m 高度范围内每1km2为单位，对此范围内的风功率密度（WPD ）进行估算。风功率密度等级被划分为4 类：差（<150W/m2），一般（150 －250W/ m2），良好（250 －350W/m2），或优异（> 350W/m2）。

　　此项调研的评估结果填补了肯尼亚风能资源图谱中80m 高度风速变化这一空缺。研究发现，在东部的马萨比特地区有75596km2 的潜在风区，年平均风速最高达到8.47m/s 、最低风速达到4.96m/s 。表1 重点介绍了一些潜在风区所在的省份及区域，以及这些地区的年平均风速最高值和最低值。

　　按照概率潮流的计算结果，此项调研还对各风区的潜在装机容量给出了评估（假设采用的是2MW 机组，设备可利用率（MA ）为95 ％、电网可利用率（GA ）为95 ％、输电损耗率（TLF ）为95% 、尾流损失为80%）。为了使评估结果更为客观、更加准确，调研工作也考虑到了风电机组排布的间距问题，因此是以潜在风区每平方公里7500kW 的装机量进行计算。肯尼亚的各个区域的潜在装机量见表2。

　　从表2 可以很明显看出，肯尼亚III 类风区的潜在装机容量高达11.3 亿kW ，而II 类风区则有1.7 亿kW 的装机容量，I 类风区潜在装机容量则有48 万kW 。除此之外，该调研对地形图、等高线图和风能资源网的开发等也进行了一定的研究。

　　综合分析所划定的8个潜在风电场的设备可利用系数等信息后，肯尼亚政府未来3 年内完成50 万kW 的风电装机目标完全有可能实现。

　　表2 概率潮流计算下的潜在装机容量

　　肯尼亚政府已经认识到推进可再生能源开发利用对提高本国电力供给能力和促进能源结构多样化的重要性。此项调研对肯尼亚政府推出的关于推动可再生能源发展的主要政策做了汇总：

　　（1）肯尼亚2030 远景规划——为满足日益增长的电力需求，肯尼亚制定了国家经济发展蓝图，明确了地热发电511 万kW, 水电103.9 万kW , 风电203.6 万kW , 地热发电361.5 万kW, 进口电力200 万kW , 火力发电242 万kW ，以及其他类能源发电300 万kW 的装机目标计划。

　　（2）2008 年，肯尼亚能源部引入了固定电价政策（FIT），对各类型可再生能源发电技术如风电、小型水电和生物质发电等设定了明确的电价机制。固定电价政策的实施保障了可再生能源投资者投资的安全性以及市场稳定性，同时政府也鼓励私人投资进入可再生能源，并安全高效地运营发电厂，保证收益最大化。在FIT 政策下，肯尼亚风电固定收购电价为每度电11.0 美分。这种极具吸引力的FIT 政策势必会吸引肯尼亚私人投资者加大对风电场的投资。

　　（3）2010 年，国家应对气候变化战略开始关注并加强在适应气候变化和温室气体减排的全国性行动工作上。

　　（4）肯尼亚政府对可再生能源、设备及配件等已施行进口零关税政策，并取消增值税。

　　5肯尼亚风电发展建议

　　除了对上述方面的研究与汇总，此项调研还针对肯尼亚政府如何能够适时地解决各利益相关者所关心的问题，并制定出清晰的战略规划，以挖掘本国蕴藏的巨大风能潜力给出了几个主要建议。其中有代表性的几个建议摘录如下：

　　（1）制定“肯尼亚中长期风电发展规划”：此项规划应提出相应的指导原则、规划目标、重点领域划定，并推出实现肯尼亚中长期风电发展目标的政策和措施。

　　（2）改善市场环境：与电力规划和执行相关的部门之间应适当地进行协调与整合，努力改善市场环境、确保风电行业的稳健发展。

　　（3）建立持续稳定的市场需求：在执行新的电价和技术标准的过程中，建立一套信用和支持度高的市场机制，可以维护并巩固独立电力生产商（IPP ）在市场上的地位。

　　（4）扩大电网建设并提高电网稳定性：为了满足肯尼亚全国的电力需求，在图尔卡纳和马萨比特这类风能发展潜力大的地区内，加强区域性电网的建设、提高电力外送条件等工作是必不可少的。

　　（5）加强道路、高速公路建设，提高风电场的可达性，可达性对于风电场场址建设、风电场运营与维护等具有十分重要的作用。

　　（6）评估、盘点风电政策：鉴于肯尼亚目前风电发展的情况，制定一个集中保护性的风能政策文件势在必行。这套政策文件应保证市场的透明化，同时要保证政府继续在财政、制度和监管框架体系等方面对肯尼亚风电发展的各类投资给予支持。

　　6结论

　　此项调研得出结论，认为肯尼亚蕴含的巨大风能资源完全可以满足全国的电力需求，并且风电电价制定也相对合理，民众接受度较高。从风能资源的分布评估来看，肯尼亚I 类、II 类和III 类风区蕴含高达22.5 亿kW 的风电潜力，肯尼亚政府制定的未来三年达到50 万kW 风电装机的目标也完全有望实现。此项调研同时提出，要使这一目标得到切实有效的实施，肯尼亚政府必须建立起合理、适时的政策框架体系以鼓励、吸引对风电项目的公共投资和私人投资。考虑到肯尼亚风电发展中各利益相关者所面临的问题和挑战，肯尼亚政府需要拿出一个集中性的鼓励风电发展的政策，以应对目标实现中遇到的各类问题。