中國(guó)風(fēng)力發(fā)電前景淺議

王宗磊

（山東技師學(xué)院后勤基建處，濟(jì)南 250200）

中國(guó)風(fēng)力發(fā)電前景淺議

王宗磊

（山東技師學(xué)院后勤基建處，濟(jì)南 250200）

本文探討了我國(guó)風(fēng)力發(fā)電所要求的風(fēng)力資源條件、設(shè)備技術(shù)條件等，并引用了1986年（建成的）山東榮成第一個(gè)示范風(fēng)電場(chǎng)成功案例，闡述我國(guó)大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的可行性。

資源風(fēng)能 風(fēng)力發(fā)電

1 探討

1.1 我國(guó)風(fēng)力資源十分豐富

我國(guó)風(fēng)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(fēng)能豐富帶；②沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能豐富區(qū)；③內(nèi)陸局部風(fēng)能豐富區(qū)；④海上風(fēng)能豐富區(qū)。

（1）“三北”（東北、華北、西北）地區(qū)風(fēng)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(fēng)功率密度200～300W/m2以上,有的可達(dá)500W/m2以上，可開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能儲(chǔ)量約2億kW，約占全國(guó)可利用儲(chǔ)量的80%。該地區(qū)地勢(shì)平坦，交通方便，無(wú)破壞性風(fēng)速，是連片風(fēng)能資源區(qū)，可建大型風(fēng)電場(chǎng)。但缺點(diǎn)是低溫、沙塵暴，地域大、并網(wǎng)條件差，應(yīng)與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展。

（2）沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能豐富區(qū)。包括山東—廣西和海南等省市區(qū)沿海岸線(xiàn)近10公里寬的地帶，年有效風(fēng)功率密度在200W/m2以上，沿海島嶼風(fēng)功率密度在500W/m2以上，風(fēng)功率密度線(xiàn)平行于海岸線(xiàn)，可開(kāi)發(fā)利用儲(chǔ)量為0.11億kW，約占全國(guó)可利用儲(chǔ)量的4%。該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，風(fēng)能資源豐富，并網(wǎng)方便，與水電互補(bǔ)，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)地形、交通、地質(zhì)條件復(fù)雜，適合建設(shè)中小型風(fēng)電場(chǎng)，并應(yīng)注意臺(tái)風(fēng)和鹽霧腐蝕的影響。

（3）內(nèi)陸局部風(fēng)能豐富區(qū)。在陸上兩個(gè)風(fēng)能豐富帶之外，大部分陸地上的風(fēng)功率密度在100W/m2以下，可以利用小時(shí)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(fēng)能資源豐富點(diǎn)，如鄱陽(yáng)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(shè)分散的中小型風(fēng)電場(chǎng)。

（4）海上風(fēng)能豐富區(qū)：海上風(fēng)速高，靜風(fēng)期少，可有效利用風(fēng)電機(jī)組容量。海上表面粗糙度低，風(fēng)速隨高度的變化小，可降低塔架高度。海上風(fēng)的湍流強(qiáng)度低，沒(méi)有復(fù)雜地形對(duì)氣流的影響，減少風(fēng)電機(jī)組的疲勞載荷，延長(zhǎng)使用壽命。一般風(fēng)速比平原沿岸高20%，發(fā)電量多70%，陸上設(shè)計(jì)壽命20年的風(fēng)電機(jī)組在海上可達(dá)25年到30年。

我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富，10m高度可利用的風(fēng)能資源約7億多kW，而且距離電力負(fù)荷中心近。隨著海上風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)上可行，將來(lái)必然會(huì)成為重要的可持續(xù)能源。

1.2 我國(guó)風(fēng)力發(fā)展現(xiàn)狀

（1）建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，風(fēng)電場(chǎng)管理逐步規(guī)范。1986年山東榮成第一個(gè)示范風(fēng)電場(chǎng)至今，經(jīng)過(guò)10多年的努力，取得了可喜的成就。截止2002年底，全國(guó)建成32個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，安裝風(fēng)電機(jī)組910臺(tái)，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到46.84萬(wàn)kW。風(fēng)電裝機(jī)位居世界第十位，亞洲第三位（位于印度和日本之后），裝機(jī)規(guī)模達(dá)到新的水平。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2003年新增風(fēng)電裝機(jī)9.83萬(wàn)kW，累計(jì)57萬(wàn)kW。

（2）專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍和國(guó)產(chǎn)化水平提高，具備大規(guī)模發(fā)展條件。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，培養(yǎng)了一批專(zhuān)業(yè)的風(fēng)電設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理隊(duì)伍，為今后大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電創(chuàng)造了良好的條件。

大型風(fēng)電機(jī)組的制造技術(shù)我國(guó)已基本掌握，主要零部件國(guó)內(nèi)都能自己制造，如發(fā)電機(jī)、齒輪箱和葉片等，國(guó)際知名的葉片制造商丹麥LM公司獨(dú)資在天津設(shè)廠(chǎng)生產(chǎn)。600kW機(jī)組的本地化率可以達(dá)到90%。隨著大型風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)的形成，船舶工業(yè)的主要認(rèn)證機(jī)構(gòu)中國(guó)船級(jí)社開(kāi)始籌建中國(guó)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品的認(rèn)證體系。

2002年國(guó)產(chǎn)并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組占到當(dāng)年新增裝機(jī)容量的42%，占累計(jì)裝機(jī)容量的11.6%，具備大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電的條件。各風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)規(guī)模及所占市場(chǎng)份額圖。

（3）并網(wǎng)風(fēng)電設(shè)備研究與開(kāi)發(fā)。科技部安排了750kW風(fēng)電科技攻關(guān)項(xiàng)目、兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組863研究項(xiàng)目、對(duì)引進(jìn)的大型風(fēng)電機(jī)組技術(shù)進(jìn)行消化吸收、為提高國(guó)產(chǎn)化率提供科技支持。

（4）發(fā)電成本大幅降低，競(jìng)爭(zhēng)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(shí)風(fēng)電的電價(jià)也從超過(guò)1.0元/kW·h降低到約0.6元/kW·h，與常規(guī)能源價(jià)格的差距逐步縮小，競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高。

2003年，江蘇如東和廣東惠來(lái)兩個(gè)特許權(quán)示范風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目將競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引入風(fēng)電開(kāi)發(fā)，將有利于進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展。最終中標(biāo)電價(jià)分別為0.4365元/kW·h和0.5013元/kW·h。

1.3 風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)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(fēng)電機(jī)組及其安裝工程：70%～80%；風(fēng)電場(chǎng)電氣及送出工程：10%～15%；建筑工程（基礎(chǔ)、道路、房屋等）5%～10%；其它（臨時(shí)工程、前期工作、管理等）：5%～10%；國(guó)內(nèi)、國(guó)外設(shè)備（設(shè)備主要指風(fēng)電機(jī)組）成本對(duì)比：風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化后，價(jià)格有望降低10%～20%，如考慮關(guān)稅則更多。

1.4 風(fēng)力發(fā)電必要性

（1）發(fā)展風(fēng)電有利于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。電源結(jié)構(gòu)中75%是燃煤火電，增加風(fēng)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(fēng)電是有效措施之一。火電廠(chǎng)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(guó)能源供應(yīng)不足的有效途徑。開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源可以在減少石油、天然氣進(jìn)口方面發(fā)揮作用，對(duì)提高我國(guó)能源供應(yīng)的多樣性和安全性也能做出積極貢獻(xiàn)。

2 結(jié)論

我國(guó)今后大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電具有得天獨(dú)厚的有利條件：①風(fēng)能資源豐富（初步估計(jì)可開(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量為10億kW）；②東部沿海高壓輸電網(wǎng)完善，不存在技術(shù)問(wèn)題；③隨著綜合國(guó)力的提高，600kW機(jī)組關(guān)鍵部件能夠在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，價(jià)格比進(jìn)口機(jī)組低。

我國(guó)大力發(fā)展風(fēng)電是可行的且其前景形式大好，但要以規(guī)模開(kāi)發(fā)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化；因地制宜、合理布局、突出重點(diǎn)，優(yōu)先開(kāi)發(fā)優(yōu)良資源；風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)發(fā)電協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1]向大為，雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)特殊運(yùn)行工況下勵(lì)磁控制策略的研究[D].重慶大學(xué)，2006.

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

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

[4]李曉燕，余志.海上風(fēng)力發(fā)進(jìn)展[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2004，（01）.

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

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

[7]站培國(guó)，于虹，侯波.海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述[J].電力設(shè)備，2005，（12）.

[8]譚恢曾.海上風(fēng)力發(fā)電[J].大眾用電，2004，（08）.

[9]宋礎(chǔ)，劉漢中.海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2006，（02）.

[10]胡其穎，張慧.歐洲的海上風(fēng)力發(fā)電[J].太陽(yáng)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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