風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

孫守坤

摘 要：本文闡述了國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù)的概況，并分析了風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電技術(shù)；國內(nèi)外概況；發(fā)展方向

1 引言

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，風能作為一種清潔的可再生能源越來越受到各國的重視。風能取之不盡、用之不竭越來越多的受到人們的青睞。風能潛力巨大，將風能用于發(fā)電，可為世界經(jīng)濟的發(fā)展提供強大的動力支持。

2 國內(nèi)外風力發(fā)電的概況

風能開發(fā)利用可以追溯數(shù)千年的歷史，風能是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式，風能是不產(chǎn)生污染物排放的可再生自然能源。在蒸汽機發(fā)明以前，風能曾作為重要的動力用于當時的日常生活。風很早就被人們利用，主要是通過風車來抽水、磨面等。在當今發(fā)展形勢下，人們更加關(guān)注如何用風能來發(fā)電，即通過風力發(fā)電技術(shù)來滿足人們的生產(chǎn)生活。

2.1 國外風力發(fā)電的概況

風能是一種綠色的可再生能源，為了減少一次性能源的開采與消耗、減少對當今環(huán)境的污染，應對高漲的能源需求，積極發(fā)展風力發(fā)電技術(shù)是一種不可缺少的途徑。世界上第一臺風力發(fā)電機組是19世紀末丹麥首先研制出來的，在丹麥建成了世界上第一座風力發(fā)電站。20世紀70年代，美國和歐洲就開始研制兆瓦級風力發(fā)電機組。100多年來，世界各國成功研制了類型各異的風力發(fā)電設備，推動了風力發(fā)電技術(shù)向前發(fā)展。進入20世紀90年代，風力發(fā)電受到各國的普遍重視。在風力發(fā)電的各項技術(shù)和國家政策等方面都有了很大的發(fā)展與進步。

近二十多年來，風力發(fā)電技術(shù)不斷的努力取得突破，國際上大型風電技術(shù)更加成熟、成本降低，產(chǎn)業(yè)不斷成長壯大。在技術(shù)上，國際風電行界長期致力于提高風電機組安全和可靠性、提高發(fā)電效率、增大風力發(fā)電機組的單機容量、減少基礎(chǔ)設施的成本等，以擴大可經(jīng)濟利用風能資源量。近年來，隨著風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和巨型企業(yè)的加入，風電業(yè)競爭日趨激烈，標志著國際風電制造業(yè)的不斷成熟與完善。

自20世紀70年代發(fā)生世界性能源危機以來，世界各國都日益重視可再生能源的研究、開發(fā)和利用工作。國際能源研究報告表明，如果各國采取有力措施，風力發(fā)電可提供可觀的電力需求，并有效的減少二氧化碳廢氣的排放。風能將成為發(fā)展最快的能源，隨著風力發(fā)電技術(shù)的日益成熟，世界各國的裝機容量不斷提高，到2010年德國新增500萬千瓦的裝機容量，西班牙新增520萬千瓦，年生產(chǎn)能力可滿足全國電力需求的10%。加拿大、美國是北美利用風能較好的國家，在美國有30個州以上已經(jīng)開始利用風能資源。歐洲最大的風力發(fā)電站建成，英國國家電力公司在倫敦西北85km威爾斯的卡諾附近建成了目前歐洲最大的風力發(fā)電站。該站配有56臺風力發(fā)電機，每臺發(fā)電機高48m，共耗資260萬英磅，發(fā)出的電力可供2.5萬戶居民使用。日本建成大型風力發(fā)電站。日本投資15億日元在青森縣建造了一座大型風力發(fā)電站。該電站擁有5臺功率各為275kW的風力發(fā)電機，每臺風力機的高度為30m，裝有3個葉片，旋轉(zhuǎn)部分的直徑為28m。風力發(fā)電是可再生潔凈能源，其環(huán)境效益十分可觀，隨著風力發(fā)電技術(shù)的日益成熟，它會越來越被更多的人認識和接受。全世界很多國家都積極發(fā)展風力發(fā)電的主要原因也在于此。

2.2 國內(nèi)風力發(fā)電的概況

我國是世界上風力資源占有率較高的國家，有著豐富的風資源有待開發(fā)利用。我國對風力發(fā)電技術(shù)的研究始于20世紀50年代后期，和世界上風能發(fā)電發(fā)達國家如美國、德國、丹麥等國相比還有很大差距。在我國風力發(fā)電起初是在偏遠的農(nóng)村、牧區(qū)、海島建設了獨立運行的小型風電裝置。20世紀70年代中后期，在世界能源危機的影響下，相繼開展了風力發(fā)電的研究工作。

至今，我國已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風力發(fā)電場，并且計劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級風電場。截止2007年底，我國風機裝機容量已達到6.05 GW，年發(fā)電量占全國發(fā)電量的0.8%左右，比2000年風電發(fā)電量增加了近10倍，我國的風力發(fā)電量已躍居世界第5位。

我國風力資源豐富，全國約有2/3的地帶為多風帶。西北、華北、東北和東南沿海為風能資源豐富區(qū)，跨全國21個省、市、自治區(qū)。風能總儲量大，實際可開發(fā)的風能資源豐富，為開發(fā)利用新能源利用技術(shù)提供了強大的資源條件。我國的風電場建設開始于80年代，1985年，在海南省的東方風電場安裝了55 kW風機；第二年，我國第一座并網(wǎng)運行的風電場在山東榮城建成。經(jīng)過近20年的建設，我國的風電產(chǎn)業(yè)有了很大的進展。后期開始研制開發(fā)可充電型風電機組，并在海島和風場廣泛推廣應用，目前有的風機已遠銷海外。至今，我國已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風力發(fā)電場。還計劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級風電場。到2007年底，我國風機裝機容量已達到6.05 GW，年發(fā)電量占全國發(fā)電量的0.8%左右，是2000年風電發(fā)電量的近11倍，我國的風力發(fā)電量已躍居世界第5位。

但是，中國風能等新能源的開發(fā)和利用受到一系列因素的限制，其中包括資金和技術(shù)資源供應的不足等方面的因素。但從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，從中央到地方的各級政府對這些資源的開發(fā)給予了很大關(guān)注。當前，我國的風力發(fā)電仍然面臨不少的難題，主要是工程造價高和上網(wǎng)電價高，與常規(guī)資源相比，它缺乏競爭力。國家提供的支持政策還不甚完善，限制因素使風力發(fā)電還難以進入商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展軌道。要加快風電發(fā)展，一方面地方政府積極的發(fā)揮作用，制定相關(guān)優(yōu)惠政策，給予適當補貼，起到鼓勵作用。另一方面，國家的科技投入要不斷加大，提高進行技術(shù)創(chuàng)新和科研開發(fā)水平，促進風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

2.3 風力發(fā)電的發(fā)展趨勢

21世紀風力發(fā)電前景非常廣闊，風電技術(shù)將進入快速發(fā)展的黃金時期，國際上風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將是增長速度最快的產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學技術(shù)的長足進步，使得人類的生活水平和生活環(huán)境有了大幅提高。從能源、電力市場看，發(fā)展最快的已不再是石油、煤等資源，而是風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源的快速發(fā)展。風力發(fā)電，以其儲量巨大、分布廣泛、無污染且無處不在、技術(shù)成熟，面向市場研制和開發(fā)性能優(yōu)良、運行可靠，成為今后我國利用綠色能源的發(fā)展趨勢，受世人的青睞。在我國，并網(wǎng)型風力發(fā)電機組裝機容量增長速度將進一步加快。我國應把握機遇，加快科研，在積極發(fā)展風力發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)風能服務于我國現(xiàn)代化建設的使命。

在具體的政策法規(guī)方面，90年代中期以來，我國陸續(xù)制定了風電相關(guān)優(yōu)惠政策法規(guī)，特別是風電特許權(quán)項目的實施和《可再生資源法》的制定，較為有利的推動了國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。

隨著風力發(fā)電技術(shù)的不斷進步，風力發(fā)電機組將越來越高效，成本也日益降低。增大風力發(fā)電機組的單機容量就意味著減少了基礎(chǔ)設施的投入費用，同樣的裝機容量需要更少數(shù)目的機組，這也降低了成本。隨著融資成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗豐富，項目開發(fā)的成本也相應得到降低。風力發(fā)電機組可靠性的改進也減少了運行維護的平均成本。風力發(fā)電以其良好的社會和環(huán)境效益，不斷成熟的技術(shù)，逐步降低的成本，得到了人們的青睞和社會的認可。通過以上分析，得知，風電可以形成很大的投資市場，潛力是巨大的，有著較好的發(fā)展前景。