表1 肯尼亞強(qiáng)風(fēng)區(qū)范圍
2風(fēng)能資源評(píng)估方法
為了繪制完整的風(fēng)能資源圖譜，此項(xiàng)調(diào)研首先對(duì)肯尼亞80m 高度風(fēng)資源的分布進(jìn)行評(píng)估，采用的方式是分析各類相關(guān)數(shù)據(jù)，如測風(fēng)塔數(shù)據(jù)集，NCEP/ NCAR 再分析數(shù)據(jù)（美國環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP) 和國家大氣研究中心(NCAR) 的數(shù)據(jù)），SRTM 數(shù)字高程模型和全球土地覆蓋（GLC 2000 ）數(shù)據(jù)庫中與肯尼亞相關(guān)的數(shù)據(jù)等。此次的風(fēng)能資源評(píng)估研究需要的關(guān)鍵步驟有：
（1）提取肯尼亞NCEP / NCAR 再分析全球數(shù)據(jù)；
?。?）提取航天飛機(jī)雷達(dá)地形測繪(SRTM) 數(shù)據(jù);
?。?）提取全球土地覆蓋數(shù)據(jù)（GLC2000）中涉及肯尼亞的統(tǒng)計(jì)資料;
?。?）建立風(fēng)速模型；
?。?）獲取80m 高度風(fēng)速及風(fēng)功率密度評(píng)估數(shù)據(jù)
評(píng)估工作需劃定目標(biāo)區(qū)域的范圍，再利用測風(fēng)數(shù)據(jù)以及NCEP / NCAR 再分析數(shù)據(jù)計(jì)算出目標(biāo)區(qū)域的年平均風(fēng)速（NCEP / NCAR 數(shù)據(jù)集中從1948 年1 月至2012 年12 月這一時(shí)間段的月平均風(fēng)速數(shù)據(jù)也已用于年平均值的估算）。NCEP / NCAR 再分析數(shù)據(jù)、41 個(gè)風(fēng)電場實(shí)測風(fēng)速數(shù)據(jù)、GLC 2000 數(shù)據(jù)集，SRTM 數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)資料也被用在基于邊界層理論模型中的計(jì)算中，該模型利用LULC數(shù)據(jù)（土地利用和土地覆蓋數(shù)據(jù)）中的表面粗糙度等數(shù)據(jù)幫助重新計(jì)算出80m 高度的年平均風(fēng)速。
最終繪制出的風(fēng)能資源分布圖，可以幫助在肯尼亞全國范圍內(nèi)劃定出風(fēng)電出力潛力大的風(fēng)區(qū)并確定好風(fēng)電場的選址，通過對(duì)一些重要參數(shù)進(jìn)行細(xì)致研究，如80m 高度的風(fēng)速評(píng)估數(shù)據(jù)、距離國家公園和自然保護(hù)區(qū)的距離、與現(xiàn)有電網(wǎng)的間距、道路通暢度以及地形條件等，最終8 個(gè)出力潛力大的潛在風(fēng)電場被劃定出作為此次調(diào)研評(píng)估的對(duì)象。
對(duì)于如何計(jì)算這8 個(gè)潛在風(fēng)電場的產(chǎn)能，首先要確定的是各個(gè)風(fēng)電場的機(jī)組選型，采用的方式是根據(jù)基于IEC 標(biāo)準(zhǔn)下的風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求，結(jié)合年平均風(fēng)速，湍流強(qiáng)度等輸入?yún)?shù)，選用了5 個(gè)不同廠家生產(chǎn)的2MW 機(jī)組，計(jì)算結(jié)果也綜合考慮各種因素，如空氣密度校正系數(shù)，尾流損失，設(shè)備及電網(wǎng)可利用率以及電力傳輸損耗等，以提高最終出力估算的準(zhǔn)確度（8 個(gè)潛在風(fēng)電場均根據(jù)各自的地形條件等選用不同的風(fēng)電機(jī)組機(jī)型，主要選用的有歌美颯、華銳、蘇司蘭、GE 等風(fēng)電機(jī)組廠商的機(jī)組）。
圖3 肯尼亞80m高度風(fēng)能資源分布圖
3肯尼亞風(fēng)能資源概況
根據(jù)此項(xiàng)調(diào)研最終的評(píng)估結(jié)果，肯尼亞的風(fēng)能資源被劃分為三個(gè)等級(jí)，I 類風(fēng)區(qū)（>7.5m/ s），II類風(fēng)區(qū)(<7.5 m/s －>6.5m/s ）和III 類風(fēng)區(qū)(<6.5m/s －>6.0m/s）。
此項(xiàng)調(diào)研主要對(duì)肯尼亞80m 高度不同風(fēng)速區(qū)段的潛在風(fēng)能分布進(jìn)行了評(píng)估。在80m 高度，有64km2 被劃入I 類風(fēng)區(qū)；23,019km2 被劃入II 類風(fēng)區(qū)，151,723km2 被劃入III 類風(fēng)區(qū)。
調(diào)研以肯尼亞地區(qū)80m 高度范圍內(nèi)每1km2為單位，對(duì)此范圍內(nèi)的風(fēng)功率密度（WPD ）進(jìn)行估算。風(fēng)功率密度等級(jí)被劃分為4 類：差（<150W/m2），一般（150 －250W/ m2），良好（250 －350W/m2），或優(yōu)異（> 350W/m2）。
此項(xiàng)調(diào)研的評(píng)估結(jié)果填補(bǔ)了肯尼亞風(fēng)能資源圖譜中80m 高度風(fēng)速變化這一空缺。研究發(fā)現(xiàn)，在東部的馬薩比特地區(qū)有75596km2 的潛在風(fēng)區(qū)，年平均風(fēng)速最高達(dá)到8.47m/s 、最低風(fēng)速達(dá)到4.96m/s 。表1 重點(diǎn)介紹了一些潛在風(fēng)區(qū)所在的省份及區(qū)域，以及這些地區(qū)的年平均風(fēng)速最高值和最低值。
按照概率潮流的計(jì)算結(jié)果，此項(xiàng)調(diào)研還對(duì)各風(fēng)區(qū)的潛在裝機(jī)容量給出了評(píng)估（假設(shè)采用的是2MW 機(jī)組，設(shè)備可利用率（MA ）為95 ％、電網(wǎng)可利用率（GA ）為95 ％、輸電損耗率（TLF ）為95% 、尾流損失為80%）。為了使評(píng)估結(jié)果更為客觀、更加準(zhǔn)確，調(diào)研工作也考慮到了風(fēng)電機(jī)組排布的間距問題，因此是以潛在風(fēng)區(qū)每平方公里7500kW 的裝機(jī)量進(jìn)行計(jì)算?？夏醽喌母鱾€(gè)區(qū)域的潛在裝機(jī)量見表2。
從表2 可以很明顯看出，肯尼亞III 類風(fēng)區(qū)的潛在裝機(jī)容量高達(dá)11.3 億kW ，而II 類風(fēng)區(qū)則有1.7 億kW 的裝機(jī)容量，I 類風(fēng)區(qū)潛在裝機(jī)容量則有48 萬kW 。除此之外，該調(diào)研對(duì)地形圖、等高線圖和風(fēng)能資源網(wǎng)的開發(fā)等也進(jìn)行了一定的研究。
綜合分析所劃定的8個(gè)潛在風(fēng)電場的設(shè)備可利用系數(shù)等信息后，肯尼亞政府未來3 年內(nèi)完成50 萬kW 的風(fēng)電裝機(jī)目標(biāo)完全有可能實(shí)現(xiàn)。
表2 概率潮流計(jì)算下的潛在裝機(jī)容量
4肯尼亞風(fēng)電規(guī)劃相關(guān)政策和制度框架
肯尼亞政府已經(jīng)認(rèn)識(shí)到推進(jìn)可再生能源開發(fā)利用對(duì)提高本國電力供給能力和促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)多樣化的重要性。此項(xiàng)調(diào)研對(duì)肯尼亞政府推出的關(guān)于推動(dòng)可再生能源發(fā)展的主要政策做了匯總：
（1）肯尼亞2030 遠(yuǎn)景規(guī)劃——為滿足日益增長的電力需求，肯尼亞制定了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展藍(lán)圖，明確了地?zé)岚l(fā)電511 萬kW, 水電103.9 萬kW , 風(fēng)電203.6 萬kW , 地?zé)岚l(fā)電361.5 萬kW, 進(jìn)口電力200 萬kW , 火力發(fā)電242 萬kW ，以及其他類能源發(fā)電300 萬kW 的裝機(jī)目標(biāo)計(jì)劃。
?。?）2008 年，肯尼亞能源部引入了固定電價(jià)政策（FIT），對(duì)各類型可再生能源發(fā)電技術(shù)如風(fēng)電、小型水電和生物質(zhì)發(fā)電等設(shè)定了明確的電價(jià)機(jī)制。固定電價(jià)政策的實(shí)施保障了可再生能源投資者投資的安全性以及市場穩(wěn)定性，同時(shí)政府也鼓勵(lì)私人投資進(jìn)入可再生能源，并安全高效地運(yùn)營發(fā)電廠，保證收益最大化。在FIT 政策下，肯尼亞風(fēng)電固定收購電價(jià)為每度電11.0 美分。這種極具吸引力的FIT 政策勢必會(huì)吸引肯尼亞私人投資者加大對(duì)風(fēng)電場的投資。
?。?）2010 年，國家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略開始關(guān)注并加強(qiáng)在適應(yīng)氣候變化和溫室氣體減排的全國性行動(dòng)工作上。
?。?）肯尼亞政府對(duì)可再生能源、設(shè)備及配件等已施行進(jìn)口零關(guān)稅政策，并取消增值稅。
5肯尼亞風(fēng)電發(fā)展建議
除了對(duì)上述方面的研究與匯總，此項(xiàng)調(diào)研還針對(duì)肯尼亞政府如何能夠適時(shí)地解決各利益相關(guān)者所關(guān)心的問題，并制定出清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃，以挖掘本國蘊(yùn)藏的巨大風(fēng)能潛力給出了幾個(gè)主要建議。其中有代表性的幾個(gè)建議摘錄如下：
?。?）制定“肯尼亞中長期風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃”：此項(xiàng)規(guī)劃應(yīng)提出相應(yīng)的指導(dǎo)原則、規(guī)劃目標(biāo)、重點(diǎn)領(lǐng)域劃定，并推出實(shí)現(xiàn)肯尼亞中長期風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)的政策和措施。
（2）改善市場環(huán)境：與電力規(guī)劃和執(zhí)行相關(guān)的部門之間應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行協(xié)調(diào)與整合，努力改善市場環(huán)境、確保風(fēng)電行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。
?。?）建立持續(xù)穩(wěn)定的市場需求：在執(zhí)行新的電價(jià)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的過程中，建立一套信用和支持度高的市場機(jī)制，可以維護(hù)并鞏固獨(dú)立電力生產(chǎn)商（IPP ）在市場上的地位。
（4）擴(kuò)大電網(wǎng)建設(shè)并提高電網(wǎng)穩(wěn)定性：為了滿足肯尼亞全國的電力需求，在圖爾卡納和馬薩比特這類風(fēng)能發(fā)展?jié)摿Υ蟮牡貐^(qū)內(nèi)，加強(qiáng)區(qū)域性電網(wǎng)的建設(shè)、提高電力外送條件等工作是必不可少的。
?。?）加強(qiáng)道路、高速公路建設(shè)，提高風(fēng)電場的可達(dá)性，可達(dá)性對(duì)于風(fēng)電場場址建設(shè)、風(fēng)電場運(yùn)營與維護(hù)等具有十分重要的作用。
（6）評(píng)估、盤點(diǎn)風(fēng)電政策：鑒于肯尼亞目前風(fēng)電發(fā)展的情況，制定一個(gè)集中保護(hù)性的風(fēng)能政策文件勢在必行。這套政策文件應(yīng)保證市場的透明化，同時(shí)要保證政府繼續(xù)在財(cái)政、制度和監(jiān)管框架體系等方面對(duì)肯尼亞風(fēng)電發(fā)展的各類投資給予支持。
6結(jié)論
此項(xiàng)調(diào)研得出結(jié)論，認(rèn)為肯尼亞蘊(yùn)含的巨大風(fēng)能資源完全可以滿足全國的電力需求，并且風(fēng)電電價(jià)制定也相對(duì)合理，民眾接受度較高。從風(fēng)能資源的分布評(píng)估來看，肯尼亞I 類、II 類和III 類風(fēng)區(qū)蘊(yùn)含高達(dá)22.5 億kW 的風(fēng)電潛力，肯尼亞政府制定的未來三年達(dá)到50 萬kW 風(fēng)電裝機(jī)的目標(biāo)也完全有望實(shí)現(xiàn)。此項(xiàng)調(diào)研同時(shí)提出，要使這一目標(biāo)得到切實(shí)有效的實(shí)施，肯尼亞政府必須建立起合理、適時(shí)的政策框架體系以鼓勵(lì)、吸引對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目的公共投資和私人投資?？紤]到肯尼亞風(fēng)電發(fā)展中各利益相關(guān)者所面臨的問題和挑戰(zhàn)，肯尼亞政府需要拿出一個(gè)集中性的鼓勵(lì)風(fēng)電發(fā)展的政策，以應(yīng)對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中遇到的各類問題。
