風電“領跑”新能源

陳柳欽 （中國能源經濟研究院，北京 100733）

（作者為中國能源經濟研究院戰略研究中心主任，研究員）

風能“點風成金”

風能是指地球表面大量空氣流動所產生的動能。風能屬于一種非耗減性的自然資源，分布廣泛，資源總儲量大，利用過程不排放對環境有害的物質，其取之不盡、用之不竭、不污染環境、不破壞生態的特點決定了在保證未來人類社會永續發展中必然扮演重要的角色。地球上的風能資源非常豐富，開發潛力巨大。世界氣象組織預計全球風能總資源量約53萬億千瓦時，約是水力資源的10倍，相當于1.08萬億噸標準煤產生的能量，約是全世界目前能源消費量的100倍，目前已開發的風能僅占全球風能資源微不足道的一小部分。隨著全球氣候變暖和能源危機，各國都在加緊對風力的開發和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護我們賴以生存的地球。風能已成為很多國家的主流電力來源，全球已有75個國家在利用風能。風能將成為世界新能源格局中的重要力量。

我國風能資源豐富，潛力巨大。按照國家發改委《全國風能資源評價技術規定》估算，我國陸地上離地面10米高度處的風能資源理論儲量約為43億千瓦，技術可開發量約為3.8億千瓦。中科院地理所估算我國近海10公里范圍內10米高的風能資源超過19億千瓦，氣象局測風專家預測，我國陸地可開發和利用的風能資源容量約6～8億千瓦，近海可開發利用的風能資源容量約1～1.5億千瓦，共計8億千瓦左右。

風能的利用主要是以風能為動力和風力發電兩種形式。以風能為動力，就是利用風來直接帶動各種機械裝置，如帶動水泵提水等。風力發電，就是把風的動能轉變為機械能，再把機械能轉化為電能。通過風力的清潔和安全發電方式，不消耗化石燃料以及用于冷卻的珍貴淡水資源，并且不排放溫室氣體或有害的空氣污染物，可以貢獻清潔和安全的電力。國際風能理事會2009年12月14日在哥本哈根氣候變化大會上表示，風力發電對于實現碳減排潛力巨大，發達國家當前減排承諾的相當大一部分單靠風能發電就能夠實現。據該理事會測算，到2020年全球風力發電規模將達2600萬億瓦時(TWh)，相當于減排15億噸二氧化碳。按照發達國家目前提出的減排指標，僅相當于2020年在1990年基礎上減排13%～20%。風能單一行業的減排就相當于發達國家承諾總體減排量的42%～65%。原國家發展改革委副主任、國家能源局局長張國寶曾指出：“發展風能、太陽能、核電等清潔能源和新能源，將成為下一輪經濟發展新的增長點，是能源結構調整的主攻方向，也是應對全球氣候變化、確保能源安全的重大舉措。”

風電作為一種清潔能源，在二十一世紀資源匱乏，環境問題突出的今天已成為能源產業的颶風。

圖1 中國風能資源分布圖

風力發電“風生水起”

隨著國際風電技術和裝備水平的快速發展，風力發電已成為目前技術最為成熟、最具規模化開發條件和商業化發展前景的新能源技術。目前，風電在全球100多個國家和地區都有應用，在電力供應中占有很高的比例，例如丹麥的風電已超過整個電力供應的20%，西班牙達到了14.3%。未來各國風電發展目標更加宏偉，丹麥計劃2025年風電占到整個電力的50%，美國提出了2030年風電占整個電力的20%目標，歐盟2020年20%可再生能源電力的目標中將有一半來自風電。全球風能理事會(GWEC)2010年10月12日在北京公布了《全球風能展望2010》報告，報告指出，風能到2020年可滿足全球12%的電力需求，在2030年更可達22%。風電能夠在減少主要溫室氣體排放的同時，滿足全球日漸增長的能源需求。報告預期全球的風電裝機容量到2020年可達10億千瓦，每年可減少15億噸的二氧化碳排放，這相當于“哥本哈根協議”中發達國家所作的2020年減排承諾的50%～75%。而到2030年，全球預期將有23億千瓦的風電裝機容量，總計可減少340億噸的碳排放。

2000年以來，特別是可再生能源法實施以來，我國風電產業率先加速發展，目前已開始規模化發展，具有了初步的產業體系輪廓，表現出了競爭力不斷增強的可喜發展勢頭，進入快速規模化發展階段。在巨大市場需求的推動下，我國風電裝備制造業已成為具有國際競爭力的優勢產業之一，部分風電機組制造企業進入全球前十強，國內制造商已占據中國市場份額的85%以上，并開始出口海外。我國風電裝備制造企業的技術創新能力也不斷增強，初步實現了大功率風電機組技術從引進消化、聯合設計到自主設計的轉化。我國企業在機組適應我國特殊環境和風況條件方面進行的大量創新，以及我國企業自主設計和開發的多兆瓦級風電機組下線和運行，都充分證明我國風電技術已達到國際先進水平。市場規模的迅速擴大和技術創新能力的快速提升也促進了我國風電產業的全面發展，一個集原材料、零部件、整機和服務業的完整產業體系已初具輪廓。

根據2010年12月21日中國電力企業聯合會（簡稱中電聯）發布的《電力工業“十二五”規劃研究報告》，中國風電產業發展既符合國際社會倡導的低碳產業發展的潮流，也符合中國節能減排和產業結構調整的方向，是國家支持的戰略性新型產業。2011年6月16日，國際環保組織綠色和平和中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會共同發布《風光無限——中國風電發展報告2011》。該報告指出，在中國政府更加成熟穩健的“十二五”可再生能源發展政策的強力支持下，中國仍將在未來幾年中領跑全球風電發展。

海上風電“揚帆起航”

隨著風力發電的迅速發展，地面風力發電需要占用土地，影響自然景觀，對周圍居民生活帶來不便等負面影響也逐漸顯露出來。海洋風能豐富且十分穩定，風速高且容易預測，發電量比陸地高出20%～40%。隨著陸上風能的開發，土地資源日益緊張，陸地上的風機總數已趨于飽和，海上風電將成為未來發展的重點。為此，近幾年全球風電行業發展逐漸從陸上擴展到了海上。2009年，全球近海風電新增機組共199 臺，裝機容量577兆瓦，分布在丹麥、德國、挪威、瑞典和英國，總裝機容量為2056兆瓦。

據統計，2010年歐盟新增海上風電裝機約90萬千瓦，到2010年底，歐盟海上風電累計裝機容量已達到約300萬千瓦，在建和已獲得許可的建設規模超過2000萬千瓦。愛爾蘭、荷蘭、瑞典、德國、比利時和芬蘭等國家，都在積極開發海上風電，這些國家已達成合作框架，準備在該地區建設互相連接的海底輸電網絡，把海上風電輸送到該區域的大電網系統。歐盟已制定了海上風電發展規劃，提出到2020年達到4000萬千瓦、到2030年達到1.5億千瓦的發展目標。美國也在積極開發建設海上風電，2010年批準在馬薩諸塞州建設百萬千瓦級海上風電項目。2011年4月，美國能源部和內政部共同發布了《國家海上風電戰略：創建美國海上風電產業》，該計劃提出，到2020年，美國海上風電裝機將達1000萬千瓦，到2030年達到5400萬千瓦。

圖2 全球近海風電裝機容量變化

我國大陸海岸線長18000千米，可利用海域面積300多萬平方千米，海上風能資源十分豐富。在我國5～25米水深的海域內，50米高度范圍內風電可裝機容量約為2億千瓦；而5～50米水深、70米高度的可裝機容量約為5億千瓦。我國海上風能的量值是陸上風能的3倍，具有廣闊的開發應用前景。我國在推進陸上風電快速發展的同時，也在海上風電方面積極開展了工作。2008年，我國在上海東海大橋海域開始建設首座海上風電場，項目全部采用國產3兆瓦風電機組，并于2010年6月世博會期間，全部并網發電。這是在歐洲之外唯一建成投產的海上風電場。2011年5月18日，首臺6兆瓦大型海上風電機組在江蘇鹽城綜合產業基地正式出產，這是中國單機容量最大，也是第一臺自主研發、擁有完全自主知識產權、全球技術領先的電網友好型風電機組。2011年下半年，國家能源局將啟動第二批海上風電特許權項目的招標準備工作，預計2012年上半年完成招標，總建設規模將在150萬到200萬千瓦。國家能源局副局長劉琦指出，“十二五”期間，“穩妥、積極”是我國推進海上風電開發的基本思路。我國將推動海上風電技術進步，在機組制造、工程設計、施工安裝、運行維護全產業鏈培育海上風電工程技術能力，努力提高海上風電產業整體競爭力。具體來說，一是要加強海上風電資源測評和開發規劃工作，為海上風電全面持續開發打好堅實基礎；二是要扎實做好海上風電項目建設前期工作，深入開展技術研究和工程準備；三是要采取招標競爭與新技術示范相結合的方式推動海上風電建設，同步提高海上風電的經濟性和技術水平；四是要進一步完善技術標準和服務體系，確保海上風電設備和施工質量及安全可靠運行，提高設備可靠性、穩定性和可用率；五是要建立和完善海上風電產業鏈，打造具有較強國際競爭力的完整海上風電產業體系；六要建立合作協調的管理工作機制，為海上風電項目建設創造良好的環境。劉琦強調，發展海上風電是加快發展戰略性新興產業的迫切需要，是實現國家可再生能源發展目標的重大措施。各有關部門和有關方面都要從國家戰略的高度，充分認識發展海上風電的重要性和緊迫性，加快海上風電技術研究和產業化，積極穩妥推進示范項目建設，建立技術先進和配套齊全的海上風電產業體系，實現海上風電大規模發展。

2011年7月6日，國家能源局與國家海洋局聯合下發了《海上風電開發建設管理暫行辦法實施細則》（以下簡稱《細則》）。該細則的出臺，旨在進一步完善海上風電建設管理程序，促進海上風電健康有序發展。海上風電是風電發展的重要領域，也是近年來新興的海上開發利用產業。為規范海上風電項目開發建設管理，國家海洋局和國家能源局在2010年1月聯合下發《海上風電開發建設管理暫行辦法》，就海上風電開發建設中海域使用和海洋環境保護管理要求作出原則規定。2010年以來，海上風電項目不斷增多，而且大都選擇在近海海域和潮間帶布局風電場，且單個風電場規劃面積普遍較大，使我國海域開發利用面臨的行業用海矛盾更加突出，海洋主管部門綜合協調海洋開發利用的任務和壓力加大，開發企業也面臨更大的投資風險。該細則以《海上風電開發建設管理暫行辦法》為依據，重點明確了海上風電規劃和項目建設的具體程序和管理要求，力求使各級相關管理部門和企業在項目開發建設過程中，在管理職責、要求和工作程序上更為清晰，推動海上風電行業健康有序發展。

“十二五”能源規劃和可再生能源規劃中，我國海上風電的發展目標是：2015年建成500萬千瓦，形成海上風電的成套技術并建立完整產業鏈；2015年后，我國海上風電進入規模化發展階段，達到國際先進技術水平，到2020年建成海上風電3000萬千瓦。