我國風能發(fā)電發(fā)展前景研究

李劍

（天津市津能風電有限責任公司，天津 300480）

隨著社會經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們越來越多地在滿足物質需求的基礎上呼喚新能源與環(huán)境保護，擁有清潔的能源和適合生存的環(huán)境日益成為一種需求常態(tài)。在自然環(huán)境受到嚴重破壞的情況下，新能源產業(yè)的產生與發(fā)展是社會發(fā)展的必然?？萍伎焖侔l(fā)展，以風能為主要清潔能源的新能源得到不斷的開發(fā)，人們的生活深受其益，風力發(fā)電在世界各國的發(fā)展速度也在加快。相對于太陽能、核能等能源，由于風能在發(fā)展上呈現(xiàn)出生產規(guī)模不斷擴大、轉化效率相比優(yōu)勢明顯、技術發(fā)展速度快等優(yōu)勢，以至于能夠滿足資源開發(fā)的需求。風能成為具備很好發(fā)展前景的朝陽產業(yè)，全球風能發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展，產能不斷增加，中國風電產能也緊跟其后。

1 風能發(fā)電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

在經濟和社會快速發(fā)展的背景下，為了配合建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會發(fā)展的理念，基于化石能源的不可再生能源難以滿足社會生產的需求。在發(fā)展高污染、高消耗的廣泛經濟模式的情況下，二氧化碳的排放量大大增加，我國的環(huán)境受到嚴重破壞。與傳統(tǒng)的化石能源相比，它不可再生，并且具有很大程度的環(huán)境污染。在我國風能資源的儲量非常豐富，蘊含的能量需要開發(fā)以在滿足人們基本需求的同時，產生巨大的經濟效益。風能作為一種新型可再生資源，具有綠色清潔、價格低廉等環(huán)保優(yōu)勢。在西方的許多國家，風力發(fā)電與同火力發(fā)電并行。在我國，風能資源發(fā)現(xiàn)得早，風電行業(yè)起步比較靠前，由于發(fā)展緩慢等原因，至今火力發(fā)電仍然是電力供應的主要來源。雖然有政策支持，風力發(fā)電量仍遠遠小于風能資源儲備量，風能資源亟待開發(fā)。主要影響我國風能資源開發(fā)的問題有: 中國的風能資源主要集中在東南沿海和北部地區(qū)；風能資源的地理分布與電力負荷不匹配；沿海地區(qū)經濟發(fā)達，電力負荷大，風能資源豐富；北部地球風能資源豐富，但是電力負荷小，資源豐富地區(qū)遠離電力負荷中心。

2 作為新能源的風能發(fā)電的特點及優(yōu)勢

2.1 風能發(fā)電的特點

風力發(fā)電具有不穩(wěn)定和不可控隨機性的特點。自然界的風能的產生會受到諸如溫度、氣壓等各種因素的影響，這也導致了發(fā)電機的輸入功率的不斷變化。在風能不穩(wěn)定的作用下，大直徑風力渦輪機具有較大的慣性矩。為了使風輪始終與風向對齊以獲得最大的功率，類似于風向標的尾舵通常安裝在風輪的后部。

在風力渦輪機和發(fā)電機之間使用柔性連接。因為風能的不穩(wěn)定性，風輪機轉子的轉速一般不會很高，并且齒輪箱用于變速器的柔性連接，解決了轉子與發(fā)電機的轉速大且不能和諧共轉的問題。

2.2 風能發(fā)電的優(yōu)勢

風能發(fā)電最明顯的優(yōu)勢是資源豐富，作為一種可再生資源，不會枯竭，儲量豐富，其充分開發(fā)產生的能量能大大滿足人們的生活需求。風能作為一種清潔能源，其利用不需要煤炭等化石燃料，不會產生危害環(huán)境和人類生存的有害物質，具有很高的環(huán)境效益。與太陽能、核能和生物質能等發(fā)電方法相比，風能需要建造發(fā)電廠的周期短，對地理環(huán)境的要求相對較低。風能在發(fā)電中的應用具有很大的市場優(yōu)勢和競爭力。

3 我國風能發(fā)電的發(fā)展前景

3.1 風力發(fā)電量大，利用率提高，發(fā)電成本降低

目前，風力發(fā)電的增長速度驚人，發(fā)電量顯著增加。我國正在大力發(fā)展風能，如果以這種驚人的速度增長，未來風能需求滿足率將會得到明顯提升。除了可以利用的低空風力資源外，還有高空風力資源等待大力開發(fā)和使用。如果超過75%低空和高空的風力資源得到充分發(fā)展，總發(fā)電量將繼續(xù)增加，人們生活需求將更有保障。中國風電技術的發(fā)展已相當成熟，風能資源利用率增加，發(fā)電成本下降，風電市場優(yōu)勢得到充分體現(xiàn)。除了自然風能外，在工業(yè)發(fā)展中被浪費的工業(yè)風能應該得到充分利用。在工業(yè)生產中，工業(yè)排風能量占浪費資源的絕大部分，利用效率低。工業(yè)風能相比于自然風能有利用和運輸便捷的特點，如果能夠對浪費的工業(yè)風能得到充分利用，風能的利用率會得到更大的提高。

未來風能發(fā)電前景是很可觀的，電力成本較煤炭呈現(xiàn)明顯下降狀態(tài)。2030年，滿足電力總裝機的15%的風力發(fā)電機組可滿足8.4%左右的用電需求；2050年，滿足電力總裝機的26個百分點的風電產生的電量能滿足約17%的電力需求，風力發(fā)電在我國電源發(fā)展中處于發(fā)電主力之席。

3.2 增大海上風能發(fā)電的發(fā)展

由于海上風電的安裝、運行和高技術要求，海上風電的發(fā)展比較緩慢。在西方國家攻堅克難，在陸上風能資源被開發(fā)完畢的情況下，連續(xù)不斷地克服海上風電技術難關，海上風電發(fā)展迅速，中國海上風電實現(xiàn)零突破。風電行業(yè)正在努力在海上建立一個新市場并取得初步成功。據悉，中國的海上風電將在未來五年進入加速發(fā)展期。從這個角度看， 風能的發(fā)展前景將更為廣闊。雖然中國的風能資源豐富，但其開發(fā)量遠低于其儲量，所以風能有著相當廣闊的發(fā)展空間。因此，政府必須為風能的發(fā)展提供良好的市場氛圍和廣闊的發(fā)展空間，大力扶持,并努力克服長途運輸帶來的技術問題。

4 促進風能發(fā)電的發(fā)展建議

4.1 合理選址風電，提高風電發(fā)電能力

中國的風能資源豐富，風電發(fā)展前景良好。由于我國目前對風電場的選址以資源為選擇核心，一般風能資源豐富的地區(qū)屬于經濟不發(fā)達的地區(qū)，電力負荷小，遠離電力負荷中心，很難實現(xiàn)風電并網的高效率。風能資源具有風電質量不穩(wěn)定的特點，使風電場與負荷中心難以匹配。為了更好地提高風電的利用，在風電選址上要事前做好風能資源和電力負載中心的合理規(guī)劃，提高選址的技術性和高效性，避免資源的浪費。加快技術創(chuàng)新，從風電特性的根源入手，解決風電并網的技術難題。

4.2 加大政府支持，提高風能發(fā)電的開發(fā)程度

中央能源企業(yè)主導著我國的風電開發(fā)市場，導致風電開發(fā)市場的投資主體單一，市場缺乏有效的競爭，開發(fā)商缺少提升技術水平與管理水平的動力會影響風電開發(fā)的效率。其他公司的參與度非常低，這使得中央能源公司憑借強大的集團競標力度來降低風電價格，通過較低甚至不合理的價格獲取風電項目，從而為其他投資者設置較高的準入門檻。為了創(chuàng)造公平的風電競爭市場，應建立相應的資源開發(fā)與管理制度，通過引入不同的投資實體，增加風電市場的公平競爭。

5 結語

在面臨資源枯竭的事實面前，新能源的開發(fā)成為解決資源短缺的首選。風能資源具有儲量豐富、可再生的天然清潔自然能源、經濟效益和環(huán)境效益高的優(yōu)點。雖然中國的風能資源的開發(fā)利用率仍然較低，但隨著人類技術的發(fā)展和資源環(huán)境意識的提高，風能在更大程度上得到應用，為解決中國能源和環(huán)境問題作出巨大貢獻。