開發風力發電設備的戰略及途徑分析

中閩(福清)風電有限公司 紀代穎

風電作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。近年來風電帶動低碳產業經濟增長的動力受到各方廣泛關注，中國風電市場的擴大直接推動了中國風電產業的發展，風電制造能力得到了極大提升，在此背景下我國風電產業發展也面臨重大風險和挑戰，要理清當前風電產業發展的關系，及時解決發展中的問題，實現長遠發展，建立促進風電產業發展的有力保障機制。

電作為國民經濟的基礎，對社會經濟的發展和人民生活質量的提高具有重要意義。在保障社會進步和發展的過程中，越來越多的國家認識到保護生態環境的發展道路。因此，盡可能用清潔能源取代高碳化石燃料已成為必然趨勢。中國是世界上最大的煤炭生產國和消費國。為了實現經濟增長和社會與環境的可持續協調發展，必須走可持續能源發展的道路。在滿足終端能源服務需求的同時，實現能源替代是我國政府發展包括新能源和可再生能源能源的重要戰略構想，中國擁有豐富的新能源和可再生能源，能夠成為未來能源結構的基礎之一，因此大力發展和推廣清潔能源是中國能源發展的必然趨勢。其中風力發電發展趨勢如下：

單機容量正朝著規模化發展的方向發展。為降低每千瓦成本和發電成本，世界各國都在努力開發高性能風電技術；風力渦輪機。因為變速風力渦輪機具有高性能，對風電場風速變化適應性強，高轉速比可降低生產成本、降低噪音、提高風機效率，其高精度功率因數控制的優勢已發展成為風電場的發展方向。然而，由于現有的控制系統設計為在大范圍風速下運行以避免共振和塔架振動，以及由電能質量和成本引起的電子元件和其他技術和經濟問題，因此其仍處于發展的早期階段。目前市場上廣泛使用的風電機組不具備電氣設備等開關設備的成本和復雜性。

定槳距開發變槳距。槳距風力機可通過葉輪主動降低風壓，承受所有螺旋槳。它具有結構輕、變速性能好、運輸和吊裝方便等優點，其發展方向是大容量風力發電機組；柔性結構。除固定斜面外還采用了柔性葉片和柔性塔架以減少材料消耗，盡可能地吸收振動并減少動載荷；通過不斷技術改造和創新，如采用大型、變速、柔性結構及采用高架槳葉等技術以降低風力渦輪機的生產成本。風力發電成本可以低于傳統燃煤發電廠成本，從而使上網電價具有競爭優勢。

開發風力發電設備的制造問題

一、風電發展規劃缺乏科學合理的規劃

風力發電的發展不僅需要制定風能發展目標和指導方針，還需要全面、具體、詳細的風能規劃。盡管中國風電產業發展迅速，但仍然缺乏嚴謹、科學的總體規劃。目前全國風能資源大調查仍在繼續，風能數據及相關數據不完整，基于全國風能資源的總體規劃尚未形成。在這種整體缺乏準確性的情況下，為了加快經濟發展，個別地方政府或企業只注重規模發展而忽視了合理的產業布局和合理的發展程序，這導致了風能資源的浪費，影響了風電產業的健康發展。另外，盲目建設風電場也給沿海地區土地資源的綜合利用帶來不利影響。在風電發展方面，中央政府和地方政府在規劃上缺乏協調統一，地方政府濫用風電項目審批，阻礙了風電的規模和競爭發展。

二、風力發電評估需要改進

風電資源評估和風力發電規劃是我國風電管理的基礎。目前我國相關機構正在不斷發展，風能評估還比較完善，與全球發展水平還有較大差距。因此，對與風電發展相關的投資資料進行分類、重新調查和評估是十分必要的。中國沿海和內陸地區更嚴格的風力發電也需要持續檢測和評估，必須對現有的風電場進行更加科學合理的長期規劃。

三、風電并網技術問題

風電是一種清潔、可再生、廉價的替代能源，但其間歇性、隨機性和不可控性使風力發電具局部反尖峰特性，影響電網的安全運行。出于安全考慮，風電并網技術問題主要取決于電網系統的合理規劃和各種能源的優化配置。目前我國電力樞紐結構仍以火電為主，大多數水力發電廠是普通發電廠，不能進行調峰。

四、風電機組制造技術落后

大型風機設備嚴重依賴國外采購，風機設備制造國產化面臨嚴峻考驗。從國外引進的資金中，技術的缺乏和企業的吸收創新嚴重制約了我國風電產業自主研發能力的提高。設備系統設計、集成技術、關鍵部件研發設計人才匱乏，阻礙了中國風電產業發展。風力渦輪機是一種技術密集型產品，在引進、消化、吸收的基礎上，我國大部分風電機組都通過企業外部采購零部件，及材料選用和本土技術二次創新實現量產。目前我國尚未建立起國家級風能技術研發平臺和完整的產學研銜接技術研發體系。更重要的是，中國尚未形成掌握風力發電裝置總體設計方法的核心技術和人才隊伍，更不用說自主創新風力發電基礎理論和研究成果的缺乏。風力渦輪機的總體設計能力仍然非常薄弱，無法開發具有國際獨立研發能力和自主知識產權的技術。總體來看，我國風電機組制造業還處于從“技術引進消化吸收”到“自主創新”的初級階段。

促進風力發電設備的戰略措施

一、政府將完善市場監管體系

為解決風電發展規劃與電網規劃不相適應的問題，應采取一系列措施完善監管體系。一是吸引更多企業進入風電行業，這需要對風電行業進行結構性和體制性改革，營造符合市場經濟規律的高效的市場；其次，政府應減少政策，提供多元化的投資平臺。同時有關部門必須投資風力渦輪機項目，這要求政府規范市場組織，確保風力渦輪機行業的快速發展。

二、加強風電整體規劃

發展風電產業要從能源發展全局出發，根據國家總體戰略規劃，制定合理的風電產業發展規劃。中國的風電產業仍應由國家和政府主導，加強政府在指導、支持和規劃風電行業方面的作用。政府應從國情、能源市場的發展等宏觀經濟原因出發，充分考慮風能資源和電網的發展，提出完善的風能發展規劃。政府不僅要公布整個國家能源戰略和整個風電規劃，還要積極讓各城市和自治區結合本地實際建立本地風電項目規劃體系。

同時，國家應與國際能源計量評估中心建立國家風能對接，做好國家風能資源的調查、研究和分析，為中國風能資源的開發提供準確、全面的相關數據，根據評估結果合理規劃建設風能資源，進一步發展我國大型風電配電網。根據風電發展規劃和風電特點，綜合考慮能源等因素，因地制宜發展風力發電和供電。建立大型發電基地需充分考慮電網結構和吸納能力，精心將風電規劃與電網規劃結合起來，促進風電建設與電網建設協調發展，保障電網安全穩定運行。對于靠近負荷中心的資源應因地制宜采取措施。同時，風電項目審批管理機構要進一步理順制度，規范風電開發利用，合理布局，避免無序開發。

三、加強核心技術的自主研發能力

為保證我國風電產業健康可持續發展，風電必須優于自主技術創新。國家和政府應加大研發投入，提高技術創新能力。國家資助的風電產業，為風電技術研發提供可靠的政治和經濟支持方面發揮著主導作用。引進和學習國外先進技術，加大對風能、核能技術的投資和吸收；加快發展我國風機制造技術，推進風機國產化，降低風機成本，提高市場競爭力。政府組織協調各研發團隊，建立統一的可再生能源研發機構，形成自主創新模式，重點關注風電的生產；注重專業人才的培養。目前我國在風電發展領域缺乏創新人才和高層次管理人才。因此，國家和企業要積極引進人才，用人才促發展，打造高素質的科研隊伍和人才培養的戰略地位。

隨著傳統能源成本的上升，風能發電的優勢將更加明顯，發展速度也將加快。中國風能資源豐富，風電發展潛力巨大。我國風能總儲量已達3226.1億千瓦，居世界首位。陸上可開發風能儲量2.53億千瓦、海上可開發風能儲量7.5億千瓦。如果陸上風力發電的年網絡容量相當于負荷為2000小時，則海上風力發電的年網絡功率相當于2500小時的負荷。陸上風力發電每年可提供5億兆瓦的電力，海上風力發電每年可提供18億兆瓦的電力，總計23億兆瓦時。

海上風電場建設是國際新能源發展的重要方向，具有廣闊的發展和應用前景。目前我國海上風電場建設尚屬空白，意味著我國風電發展空間巨大。近年來新能源政策法規逐步出臺，風電行業政治環境不斷改善。財政政策方面，國家發改委每年在可再生能源上投入大量資金。稅收政策方面，風電企業增值稅減半，降低風電零部件進口關稅；為推進風力發電機組國產化，國家發改委強調風力發電機組國產化率要達到70%以上，風電市場增速和規模有望超過政府計劃。

綜合來看，目前風電行業發展前景良好，預計未來風電將成為主要發展趨勢。風能將吸引更多的資金鏈，帶來更好的發展。風能是一種無污染的清潔能源，效率更高，可以緩解中國夏季缺電問題。此外它提供了很大的增長潛力，是一個很好的投資方向，可以帶動其他資本鏈的發展。隨著國家政策的變化，風電產業越來越國有化，這將進一步降低成本。