如今，电力已成为发展国民经济、提高人民物质生活水平的重要基础，成为人们日常生活不可或缺的重要部分。近年来，全球经济快速发展，对电力依赖的程度越来越高，电力需求由此急剧上升。肯尼亚位于非洲东部地区，目前总的发电装机容量约为160 万kW ，用电峰值达到150 万kW ，但住宅用电仅占其中的18% ，有80% 以上的肯尼亚居民还处于极度缺乏生活用电的境况。
肯尼亚的发电企业主要依赖水力发电、地热发电等可再生能源发电技术，再通过进口石油燃料的补充，以满足日益增长的电力需求。从统计数据来看，肯尼亚有67.5% 的电力来自于可再生能源，其中水电是肯尼亚国内最主要的电力来源，占到47.8% ;地热发电和风电分别占到12.4% 和0.3% ，化石能源发电占到32.5% 。目前，肯尼亚各电力部门都面临着应对电力需求增长、减少对水电的高度依赖以及降低电力供给成本等挑战。肯尼亚政府为此制定的策略是，在不破坏生态平衡的前提下，加大电力基础设施建设步伐，以最低的成本扩大供电能力，让更多的民众享受到电力服务。在全国处于电力紧张的形势下，可再生能源的开发，尤其是风电和地热发电将成为肯尼亚破解这些难题的重要出口。在靠近首都内罗毕郊外的恩贡山，肯尼亚主要的发电企业KenGen 开发了一个5100kW 的风电场，目前已经投产运行。另外，肯尼亚图尔卡纳湖30 万kW 的风电项目也已正式开建。
为实现2030 年风电装机超200 万kW 的目标，肯尼亚政府不仅大力鼓励私人投资风电，并且引入了可再生能源固定电价政策。2008 年，肯尼亚政府在ESRP( 能源复兴计划，旨在升级和改造国家配电系统) 的实施下，启动了一项名为“风能数据分析与发展规划”的调研项目，由世界银行提供资金支持，旨在利用现代风电机组的先进技术优势扩大肯尼亚风电场的开发规模。此项调研主要是对肯尼亚各个地区不同高度的风况进行分析，得到风能资源图谱。同时，根据风能资源的分布，划定出几个潜在风电场选址范围，通过装机量等预评估数据的可行性前期研究估算出肯尼亚未来的风能开发潜力。
尽管最终的调研结果肯定了肯尼亚拥有巨大的风能开发潜力，但肯尼亚在如何大规模利用风能方面还有很大空白，主要有风能资源数据短缺、资金匮乏、基础设施不健全、电网稳定性和可利用率不足等制约因素。此项调研一方面肯定了肯尼亚政府为加快促进可再生能源的开发利用制定的各类政策，另一方面也对未来的工作给出了相应的指导原则、规划目标、重点领域划定等建议，并推出了实现肯尼亚中长期风电发展目标的政策和措施。
1、相关研究总结
此项调研首先对涉及肯尼亚风能资源图谱绘制以及测风数据分析的历史背景进行了详细研究。下文中提到的项目是过去已开展的、与此次调研相类似的研究：
2008 年，由Daniel Theuri 领导开展的一项联合国环境规划署项目——太阳能和风能资源评估(SWERA)，包括利用GIS( 地理信息系统) 及其他相关技术进行数据采集分析、计算等，绘制出肯尼亚的风能资源分布图。该研究通过对十个10m 高度观测站的观测数据的分析，绘制出了肯尼亚50m 高度的风能资源分布图。
内罗毕大学气象学系Christopher Oludhe 领导进行的一项名为“肯尼亚风能评估与开发”的研究，对肯尼亚各地的风速变化做了评估。最终得出结论，肯尼亚拥有巨大的风能开发潜力，并足以确保各类风力发电设备正常运转。
由肯尼亚建筑工程学院发起的一项研究，对恩贡山、基南戈普山和图尔卡纳三个地区的风况、风能资源储量进行了分析估算。研究得出，恩贡山地区的平均风速为11.5m/s ，而基南戈普的平均风速为9.96m/s ，图尔卡纳的风能开发条件略逊于恩贡山和基南戈普山两个地区。
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图1 肯尼亚80m高度潜在风区划分(根据风速)
图2 肯尼亚80m高度潜在风区划分(根据风功率密度)
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)。
图3 肯尼亚80m高度风能资源分布图
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
4、肯尼亚风电规划相关政策和制度框架
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。
原标题：【国际】肯尼亚风电发展前景分析
