淺析我國風電技術發展現狀及對策

劉文彬 王冰

1 國內外風電技術現狀

風電資源具有潔凈、可再生、成本低、獲取便利、地域適應性廣等特點，是一種取之不盡、用之不竭、安全可靠的能源，已成為全球第四大主力電源，近些年來，風電技術逐漸成為發展最快的能源技術之一。根據全球風能理事會的預測，在氣候變化和能源日益增長的需求的高壓態勢下，風電必將成為高速發展的能源之一，并將繼續保持高速增長的態勢，預計到2030年全球風電裝機將達8.3億千瓦。這對于優化我國能源結構，解決經濟社會發展中如何高效利用清潔能源持續、穩定供應問題具有至關重要的意義。

我國利用風能早期主要運用于制造微小型風力發電機方面，當時多是運用于內蒙古、青海的牧民日常生活用電，容量在50～500W范圍之內。我國大、中型風力發電機的研制始于20世紀80年代，起步較晚。當時只是對FD13-18型風力發電機的研究嘗試，中國首臺200kW大型風力發電機由國內8家單位聯合研制成功，并在浙江蒼南縣鶴頂山完成2000h運行試驗，通過鑒定，直到1997年我國才能夠自行研制、開發大型風力發電機，促使我國風力發電向前邁開了實質性的一步。在此之前，我國對于大型并網發電只是處于試點和示范階段，并且依賴于國際援助項目，而項目的風電機組清一色的來自國外制造企業。

直到2002年，在國家風電技術引進和創新及規模化發展的大力支持下，我國分別通過了"乘風計劃"、國家科技攻關計劃、"863"計劃以及國債項目和風電特許權項目等，這些項目大大促進了我國自主創新和制造業的規模化發展。

1.1 我國風電資源分布

我國幅員遼闊，地形復雜，風電資源的分布隨著地形、位置的不同有異。總體來說，我國風能資源分布呈現出從北往南、從沿海到內陸呈現遞減狀態。我國陸地風電資源主要集中在西北、華北北部、東部沿海及青藏高原腹地。海上風能資源相對比較豐富，而四川盆地、雅魯藏布江谷地、塔里木盆地則是我國風能資源最貧乏的地區。據推算，我國陸上離地面10米高度層的風能資源總儲量為32.26億千瓦，其中實際可利用的風能資源儲量為2.53億千瓦，遠遠超過可利用水能資源的3.78億千瓦[1]。

風電資源的形成受多種因素的制約，包括天氣氣候、地形和海陸。我國風速較大的地區有蒙古、沿海和青藏高原，地勢較平坦。這三大區域年平均風速有效小時數高達4000～6000小時，年平均風速為4-6m/s，是我國規模最大的風能資源區域。我國風能資源年平均風功率密度高值區主要分布在東部、東南部和北部和沿海地帶。北方地區由于常年在西風帶影響下，冷空氣活動頻繁，風能資源相對比較豐富；在東部、東南部沿海受冬春季的冷空氣、夏秋的臺風影響，從而形成我國風電資源集聚區。青藏高原則依仗天然的地勢優勢，成為全國風速分布的高值區之一。以上資源條件充分說明我國風能資源儲量較大，潛力較大。

2 我國風電產業規模狀況

我國風電產業主要分布在華北電網、東北電網、華東電網、西北電網等區域。據國家能源局組織中國氣象局等單位開展的最新風能資源普查成果初步統計顯示，我國路上離地l0m高度風能資源總儲量約為43.5億kW，相同高度海上可幵發和利用的風能儲量約為7.5億kW[2]，全國10m高度可開發和利用的風能資源總儲量超過10億kW。從20世紀80年代開始到2002年底我國風電產業在11個省和自治區共建立建立風電場32個，安裝風電機組930臺，總裝機容量達470.1MW[3]。2007年底，我國累計風電機組共6369臺，裝機容量6050MW，風電場158個，年底總發電能力是3.561億kW[4]。2009年，我國風電總裝機量躍居全球第二位，達到2590萬kW，標志著我國風電產業規模化發展進入了開發階段。

2.1 風電設備自主研發能力薄弱

經過多年的"摸著石頭過河式"的探索、發展，在大容量風力發電機組的方面，我國基本掌握了制造技術，已經能規模生產葉片、齒輪箱、發電機等零件。到2009年，國內風電場裝備的風電機組中有近四層均是國內自主研發，但面對已經取得的驕人成績，我們還不得不承認我國在核心技術方面，比如風機變頻技術、控制系統技術等大型風電設備仍依賴國外進口，自主研發能力還很欠缺；在管理方面，對風機設備的質量體系、認證體系、風電并網技術等方面還有待加強；在專業人才方面，裝備系統設計、集成技術和關鍵零部件研發和和設計方面嚴重缺乏專業高手，沒有掌握風電裝機總體設計方法的核心技術的人才隊伍；我國風電設備制造業尚處于"自主創新"初期，風電設備制造研發能力的薄弱嚴重制約了我國風電企業的安全生產和有序運行。

2.2 國際競爭力不強

隨著風電技術的發展，產業和市場規模的擴大，國際風電在技術和產業方面發生了深刻變革，丹麥一直致力于風電技術的研究和使用，始終處于世界領先地位。美國是后起之秀，其發展速度驚人，2007年美國新增裝機容量超過5200兆瓦，2008年就達到了8358兆瓦，當年，美國的GE ENERGY公司占世界風電設備市場的16.7%，一舉成為世界范圍內風電設備制造業發展最快的國家之一，同年全球新增裝機容量排名中位列世界第一。

2.3 風電發展缺乏政府的宏觀規劃

盡管我國風電產業發展速度較快，但總體上來看，尚缺乏能夠提出風電發展具體目標和電量消納方案、產業布局等的發展規劃。中央政府與地方政府在宏觀規劃方面缺乏必要的協調和溝通，有些地方政府和企業，為了加快地方經濟社會發展步伐，只注重在"量"上做文章，盲目開發，而忽視了風電場區域等產業的科學、合理布局和有序開發；有些電網企業收購風電的積極性不高，風電不能第一時間接入電網，限電、棄風的現象時有發生，造成大量的風力資源浪費，嚴重影響了風電產業的健康、可持續發展。

3 發展我國大型風電技術的對策建議

3.1 加強管路，科學規劃

根據國家可再生能源發展戰略和《可再生能源中長期發展規劃》，各地政府應針對風電的資源特點，統籌考慮電源結構、受電市場、輸電渠道、電網建設、運行等因素，從實際情況出發，綜合考慮我國電力結構特點、電力市場發展、風能資源現狀、以及電網發展前景等宏觀因素，提出科學、合理的陸上風電和海上風電發展規劃，因地制宜發展風電，做到電源與資源、電源與電網的健康、和諧發展。

3.2 加大投入，增強創新

風電以其獨有的特點吸引著世界范圍內爭先恐后的進行技術研發和市場開拓。世界風電技術、產業發展訊猛、需求旺盛、競爭激烈，為確保我國風電的健康、可持續發展，務必把技術自主創新作為風電發展的力量源泉，在引進國外先進技術時，一定在消化吸收的基礎上加大對風電核心技術再創新的力度，以求逐步掌握風電產業體系的自主研發能力。第一，國家和政府在風電產業發展上起著主要的引領作用，一定要不惜重金，加大研發投入，加快風能發電設備國產化進程，降低風電設備成本，提高市場競爭力。提高科學技術創新能力，研制適合我國風電產業發展的科技含量高、生產成本低的創新型風電技術。第二，培養一批真抓實干的人才隊伍。我國專門從事風力發電的專業化科技人才匱乏，在風電發展領域缺乏創新型人才和具有高水平的管理人才。國家和企業應該積極引進人才、培養人才，以人才促發展，以人才保發展，將建立高素質科研隊伍和人才培養放在優先發展的戰略地位，為專業化人才成長創造良好的環境和科學合理的激勵機制。

參考文獻：

[1]王正明 路正南.《我國風電上網價格形成機制研究》[J].《價格理論與實踐》2008年第8期

[2]秦云甫.《我國風電產業發展問題分析與解決途徑》[D].華北電力大學，2012年3月