中國風力發(fā)電前景淺議

王宗磊

（山東技師學院后勤基建處，濟南 250200）

中國風力發(fā)電前景淺議

王宗磊

（山東技師學院后勤基建處，濟南 250200）

本文探討了我國風力發(fā)電所要求的風力資源條件、設備技術條件等，并引用了1986年（建成的）山東榮成第一個示范風電場成功案例，闡述我國大力發(fā)展風力發(fā)電的可行性。

資源風能 風力發(fā)電

1 探討

1.1 我國風力資源十分豐富

我國風力資源豐富區(qū)大致可以劃分四大塊：①“三北”（東北、華北、西北）地區(qū)風能豐富帶；②沿海及其島嶼地區(qū)風能豐富區(qū)；③內(nèi)陸局部風能豐富區(qū)；④海上風能豐富區(qū)。

（1）“三北”（東北、華北、西北）地區(qū)風能豐富帶。包括東北、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏、和新疆等省區(qū)，風功率密度200～300W/m2以上,有的可達500W/m2以上，可開發(fā)利用風能儲量約2億kW，約占全國可利用儲量的80%。該地區(qū)地勢平坦，交通方便，無破壞性風速，是連片風能資源區(qū)，可建大型風電場。但缺點是低溫、沙塵暴，地域大、并網(wǎng)條件差，應與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展。

（2）沿海及其島嶼地區(qū)風能豐富區(qū)。包括山東—廣西和海南等省市區(qū)沿海岸線近10公里寬的地帶，年有效風功率密度在200W/m2以上，沿海島嶼風功率密度在500W/m2以上，風功率密度線平行于海岸線，可開發(fā)利用儲量為0.11億kW，約占全國可利用儲量的4%。該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，風能資源豐富，并網(wǎng)方便，與水電互補，當風電場地形、交通、地質條件復雜，適合建設中小型風電場，并應注意臺風和鹽霧腐蝕的影響。

（3）內(nèi)陸局部風能豐富區(qū)。在陸上兩個風能豐富帶之外，大部分陸地上的風功率密度在100W/m2以下，可以利用小時數(shù)不到3000。但是在一些特殊地區(qū)，由于湖泊和特殊地形的影響，形成一些風能資源豐富點，如鄱陽湖附近地區(qū)、湖北的九宮山、利川、以及湖南八面山等地區(qū)，適合建設分散的中小型風電場。

（4）海上風能豐富區(qū)：海上風速高，靜風期少，可有效利用風電機組容量。海上表面粗糙度低，風速隨高度的變化小，可降低塔架高度。海上風的湍流強度低，沒有復雜地形對氣流的影響，減少風電機組的疲勞載荷，延長使用壽命。一般風速比平原沿岸高20%，發(fā)電量多70%，陸上設計壽命20年的風電機組在海上可達25年到30年。

我國海上風能資源豐富，10m高度可利用的風能資源約7億多kW，而且距離電力負荷中心近。隨著海上風電場技術的發(fā)展成熟，經(jīng)濟上可行，將來必然會成為重要的可持續(xù)能源。

1.2 我國風力發(fā)展現(xiàn)狀

（1）建設規(guī)模不斷擴大，風電場管理逐步規(guī)范。1986年山東榮成第一個示范風電場至今，經(jīng)過10多年的努力，取得了可喜的成就。截止2002年底，全國建成32個風電場，安裝風電機組910臺，裝機規(guī)模達到46.84萬kW。風電裝機位居世界第十位，亞洲第三位（位于印度和日本之后），裝機規(guī)模達到新的水平。據(jù)初步統(tǒng)計，2003年新增風電裝機9.83萬kW，累計57萬kW。

（2）專業(yè)隊伍和國產(chǎn)化水平提高，具備大規(guī)模發(fā)展條件。經(jīng)過多年的實踐，培養(yǎng)了一批專業(yè)的風電設計、開發(fā)建設和運營管理隊伍，為今后大規(guī)模發(fā)展風電創(chuàng)造了良好的條件。

大型風電機組的制造技術我國已基本掌握，主要零部件國內(nèi)都能自己制造，如發(fā)電機、齒輪箱和葉片等，國際知名的葉片制造商丹麥LM公司獨資在天津設廠生產(chǎn)。600kW機組的本地化率可以達到90%。隨著大型風電設備產(chǎn)業(yè)的形成，船舶工業(yè)的主要認證機構中國船級社開始籌建中國風電機組產(chǎn)品的認證體系。

2002年國產(chǎn)并網(wǎng)風電機組占到當年新增裝機容量的42%，占累計裝機容量的11.6%，具備大規(guī)模發(fā)展風電的條件。各風電機組裝機規(guī)模及所占市場份額圖。

（3）并網(wǎng)風電設備研究與開發(fā)?？萍疾堪才帕?50kW風電科技攻關項目、兆瓦級風電機組863研究項目、對引進的大型風電機組技術進行消化吸收、為提高國產(chǎn)化率提供科技支持。

（4）發(fā)電成本大幅降低，競爭力逐步提高。初投資從1994年的約12000元/kW降低到目前的約8000元/kW。同時風電的電價也從超過1.0元/kW·h降低到約0.6元/kW·h，與常規(guī)能源價格的差距逐步縮小，競爭力不斷提高。

2003年，江蘇如東和廣東惠來兩個特許權示范風電場項目將競爭機制引入風電開發(fā)，將有利于進一步促進我國風電大規(guī)模發(fā)展。最終中標電價分別為0.4365元/kW·h和0.5013元/kW·h。

1.3 風電場建設成本在逐步降低

單位千瓦初始投資有起先的12000元/kW降到目前的8000元/kW[其中：風電機組及其安裝工程：70%～80%；風電場電氣及送出工程：10%～15%；建筑工程（基礎、道路、房屋等）5%～10%；其它（臨時工程、前期工作、管理等）：5%～10%；國內(nèi)、國外設備（設備主要指風電機組）成本對比：風電機組國產(chǎn)化后，價格有望降低10%～20%，如考慮關稅則更多。

1.4 風力發(fā)電必要性

（1）發(fā)展風電有利于調整能源結構。電源結構中75%是燃煤火電，增加風電等清潔電源比重刻不容緩。尤其在減少二氧化碳等溫室氣體排放，緩解全球氣候變暖方面，風電是有效措施之一?；痣姀S雖然可以安裝脫硫脫氮等裝置，但是二氧化碳的排放卻難以控制。

（2）解決我國能源供應不足的有效途徑。開發(fā)風能資源可以在減少石油、天然氣進口方面發(fā)揮作用，對提高我國能源供應的多樣性和安全性也能做出積極貢獻。

2 結論

我國今后大力發(fā)展風力發(fā)電具有得天獨厚的有利條件：①風能資源豐富（初步估計可開發(fā)和利用的風能儲量為10億kW）；②東部沿海高壓輸電網(wǎng)完善，不存在技術問題；③隨著綜合國力的提高，600kW機組關鍵部件能夠在國內(nèi)生產(chǎn)，價格比進口機組低。

我國大力發(fā)展風電是可行的且其前景形式大好，但要以規(guī)模開發(fā)促進產(chǎn)業(yè)化；因地制宜、合理布局、突出重點，優(yōu)先開發(fā)優(yōu)良資源；風力發(fā)電與常規(guī)發(fā)電協(xié)調發(fā)展。

[1]向大為，雙饋感應風力發(fā)電機特殊運行工況下勵磁控制策略的研究[D].重慶大學，2006.

[2]莫知.海上風力發(fā)電的關鍵技術[J].海洋世界，2007，（03）.

[3]邢作霞，陳雷，姚興佳.海上風力發(fā)電機組基礎的選擇[J].能源工程，2005，（06）.

[4]李曉燕，余志.海上風力發(fā)進展[J].太陽能學報，2004，（01）.

[5]王微，黃成力.海上風力發(fā)電技術[J].上海節(jié)能，2007，（01）.

[6]鄂春良.海上風力發(fā)電及其控制系統(tǒng)[J].電器工業(yè)，2007，（01）.

[7]站培國，于虹，侯波.海上風力發(fā)電技術綜述[J].電力設備，2005，（12）.

[8]譚恢曾.海上風力發(fā)電[J].大眾用電，2004，（08）.

[9]宋礎，劉漢中.海上風力發(fā)電場開發(fā)現(xiàn)狀及趨勢[J].電力勘測設計，2006，（02）.

[10]胡其穎，張慧.歐洲的海上風力發(fā)電[J].太陽能，2005，（05）.

On the Prospect of Wind Power Generation in China

WANG Zonglei
（Shandong Technician College,Jinan 250200）

The conditions of wind resource and the technology in equipment for wind power generation in China were investigated in this paper.The feasibility on rapid development of wind power generation was elaborated,taken the first successful case of demonstration wind power plant built in 1986,in Rongcheng,Shandong as an example.

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