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1、 一风能及风电的发展与概况1. 风能风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约 2转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为 2.74X109MW，其中可利用的风能为 2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大 10 倍。人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。但自 1973 年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和
2、可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。 即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。随着全球风能的快速发展，风能将会成为 21 世纪全球经济发展所需的重要能源；其他可再生能源也将会持续发展并得到充分利用，以满足人类对能源的不断增长的需求。根据荷兰壳牌公司的估计，到 2060 年，全球将有二分之一的电力来自再生能源。2 与其他新能源相比，风能优势突出： 风能安全，清洁风是一种永不枯竭的资源，其能量大大超过地球上水流的能量，
3、也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。在各种能源中，风能是利用起来比较简单的一种，它不同于煤、石油、天然气，需要从地下采掘出来；也不同于水能，必须建造大坝来推动水轮机运转；也不像核能那样，需要昂贵的装置和防护设备。另外，风能是一种清洁能源，不会产生任何污染。、3风电的技术及成本发展 风电技术的发展 1891 年第一台风力发电机诞生于丹麦 20 世纪 80-90 年代，在欧洲快速发展，风电技术开始成熟。20 世纪 80 年代初期，单机容量 55KW 机型为主，20 世纪 90 年代初期发展到 100-450KW 为主，90 年代中期为 500-1MW 为主 21 世纪初，兆瓦级机组走向商业化。20
4、02 年全球兆瓦级大型风电机组所占比例，已由1997 年的 9.7%扩大到 62.1% 目前 2MW 以下技术已经成熟，海上风电场兴起，3-5MW 风电机组正在大规模开发，德国 Repower 公司已经能够生产 5MW 海上风机 世界中大型风力发电机组可靠性已从上世纪 80年代的 50提高到目前的 90多，机组寿命可达 20 年。同时，风电入网技术成熟，大规模并网已经成为现实。在控制系统和保护系统方面广泛使用电子技术和计算机技术。4风电成本的发展 风电的特色在于一次性投资成本较高，但其后的营运成本低，而且不制造任何污染，不耗费任何能源(据称石油缊藏量为 80 年，煤为 200 年，天然气为 4
5、0 年) 。与风电相比，火力发电的营运成本高，因为火力发电的主要能源为煤炭、天然气和石油。这不但会带来环境问题，而且上述能源价格的波动也会给电力企业经营带来影响。另外，可开采储量的能源瓶颈也将影响火电发电量及成本。 由于生产开发规模地扩大，以及新技术的应用和机组大型化的发展，风电成本不断下降。根据统计，平均每 3 年增加一倍的装机容量，风机成本降低 15。从 20 世纪 80 年代开始，风力发电成本从平均 20 美分/度下降到目前的 4.5 美分/ 度，过去5 年平均以每年 4左右的速率下降。5风电发展趋势预测 风机大型化发展，到目前为止，风电机组大型化进程仍在加快，这是风力发电成本下降的重要
6、原因之一。 可靠性提高，目前风电机组的寿命普遍达不到 20 年，维护成本较高，提高机组可靠性也是风电成本下降的重要因素之一。 海上风电开发，海上风速高于陆地并且稳定，可利用风能资源更丰富，但开发难度增加，随着风电技术的进步，海上风电开发前景光明。 传统的失速型风电机组被变桨变速恒频型风电机组所取代，直驱型风电机组和半直驱型风电机组具有很好的市场及发展前景。 二中国风力的发展和概况1中国风资源概况我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。据有关研究成果估计，我国风能仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。根据全国 900 多个气象站陆地上离地 10m 高度资料进行估算，全国平均风功率密度为100W/m
7、2， 风能资源总储量约 32.26 亿千瓦，可开发和利用的陆地上风能储量有 2.53 亿千瓦，近海可开发和利用的风能储量有 7.5 亿千瓦，共计约 10 亿千瓦。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷 2,000 小时计，每年可提供 5,000 亿千瓦时电量；海上风电年上网电量按等效满负荷 2,500 小时计，每年可提供 1.8 万亿千瓦时电量，合计 2.3万亿千瓦时电量。相当于我国 06 年发电量 2.83 万亿千瓦时的 81。风能利用空间非常巨大。我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北” （东北、华北、西北）地区。另外，内陆也有个别风能丰富点，海上风能资源也非常丰富2中国
8、风电发展历史我国风力发电始于上世纪 80 年代，发展相对滞后，但是起点较高，主要经历了三个重要的发展阶段。 第一阶段：1985 年1995 年试验阶段 利用丹麦、德国、西班牙政府贷款，进行一些小项目的示范。欧洲风电大国利用本国贷款和赠款的条件，将他们的风机在中国市场进行试验运行，积累了大量的经验。同时国家“七五”“八五”设立的国产风机攻关项目，取得了初步成果。 第二阶段：19952003 年 在第一阶段取得的成果基础上，中国各级政府相继出台了各种优惠的鼓励政策。科技部通过科技攻关和国家 863 高科技项目促进风电技术的发展，原经贸委、计委分别通过双加工程、国债项目、乘风计划等项目促进风电的持续
9、发展。 第三阶段：2003至今 国家发展和改革委员会通过风电特许权经营，下放 5 万千瓦以下风电项目审批权，要求国内风电项目国产化比例不小于 70等优惠政策，扶持和鼓励国内风电制造业的发展，使国内风电市场的发展进入到一个高速发展的阶段。中国 2006 年新增装机134.7 万千瓦，比以前翻了一番还多，比 2005 年增加 70%。中国目前风电累计装机为 260.4万千瓦，是全世界第 6 大市场。自从 2006 年 1 月 1 日开始实施新能源法后，2006 年中国市场稳步发展，这个发展势头将巩固并加速发展。根据批复项目和在建项目的统计估计，2007 年风电装机将增加 150 万千瓦。2010
10、年中国风电发展的目标为 500 万千瓦，这个目标预期可望实现并且提前完成。 3中国风电现状 建设规模不断扩大，风电场管理逐步规范。到 2006 年底，全国已建成和在建的约 91 个风电场，装机总容量达 260 万千瓦。十一五”国家风电发展规划中要求 2010 年全国风电装机容量达到 500 万千瓦，2020 年全国风电装机容量达到 3000 万千瓦。预计 2007 年风电市场增长速度更快，到 2008 年将提前达到 500 万千瓦的目标。同时，有关部门正组织编制有关风电前期、建设和运行规程，风电场管理在逐步走向规范化。 风电装机容量占比仍然很小，2006 年末仅占全国电力装机容量的 0.41，
11、全球风电装机容量第六。 地方投资风电场热情高涨，特许招标项目为国内风电投资的一部分。从 2003 年至今政府前后进行了四次风电特许权招标。在此中间，风电特许权招标原则做出了三次修改，总的看来，电价在招标中的比重有所减少；技术、国产化率等指标有所加强；风电政策已由过去的注重发电转向了注重扶持国内风电设备制造。 国外风机制造商纷纷国内设厂看到中国风力发电巨大的市场，国际主要的风电设备制造商纷纷在国内独资或合资建厂。国际风机厂商进入国内，一方面带来的先进的风机制造技术，另一方面为未来国内风机制造训练了人才和熟练工人。国外制造商在我国风机市场占据优势地位：2006 年占新增装机 55.10，占累计国内
12、总装机 65.92。其中国外制造商前三位Vestas、Gamesa 和 GEWind 分别占据国内总装机的 18.73、18.63 和 10.74。相对本土厂商，他们有技术和资金优势。未来市场竞争加剧。 制约因素。政治制约：在 2003 年以前，缺乏风电发展目标和切实可行的战略规划；缺乏有效的经济激励机制和强有力的体制保障；缺乏鼓励风电技术和设备国产化的政策措施；缺乏有效的投融资体制；缺乏政府指导下的风电采购政策；缺乏强有力的宣传，公众对可再生能源的认识不足。技术制约：国内风电研发技术仍显薄弱，风电产业链发育不完善，风电设备产能不足，大型风电设备依然依赖进口。 4中国风电发展趋势 风力发电成本
13、将大幅降低。风力发电相对于太阳能、生物质等可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小。在过去 20 多年里，风力发电技术不断取得突破，规模经济性日益明显。 随着风力发电技术的改进，风力发电机组将越来越便宜和高效。增大风力发电机组的单机容量就减少了基础设施的投入费用，而且同样的装机容量需要更少数目的机组，这也节约了成本。随着融资成本的降低和开发商的经验丰富，项目开发的成本也相应得到降低。风力发电机组可靠性的改进也减少了运行维护的平均成本。 技术装备国产化比例提高。2005 年 7 月，国家发改委关于风电建设管理有关要求的通知 中明确规定：风电设备国产化率要达到 70%以上。实现风力发电技术
14、装备国产化的目的是提高我国风力发电装备的制造能力和技术水平，降低风力发电成本，提高市场竞争能力，为推动我国风力发电技术大规模商业化发展奠定基础。加大风力发电机组的国产化力度，一方面可为风力发电场建设采用国产设备提供优质廉价的选择；另一方面，也可迫使国外同类企业在参与我国市场竞争时大幅度降低产品价格。 海上风力发电悄然兴起并将成为重要能源形式。海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。兆瓦级风力发电机组在近海风力发电场的商业化运行是国内外风能利用的新趋势。随着风力发电的发展，陆地上的风机总数将趋于饱和，海上风力发电场将成为未来发展的重点。海上发电也是近年
15、来国际风力发电产业发展的新领域，是“方向中的方向 ”。 中国海上风能资源储量远大于陆地风能，储量 10m 高度可利用的风能资源超过 7 亿 kw，而且距离电力负荷中心很近。目前上海已开始海上风力发电项目的建设，到 2010 年，海上的风力发电总装机容量将达到 200300 兆瓦。 风力发电机组不断向大型化发展。随着现代风力发电技术发展的日趋成熟，风力发电机组正不断向大型化发展。2002 年前后，国际风力发电市场上主流机型已经达到 1500 千瓦以上。目前，欧洲已批量安装 3600 千瓦风力发电机组，美国已研制成功 7000 千瓦风力发电机组，而英国正在研制巨型风力发电机组，中国研制成功的最大功
16、率风力发电机是 2000 千瓦。 三风力发电的好处1环境保护自工业革命至今两百多年以来人类的科技进步带来舒适方便的生活 也同时带来对地球生态严重的破坏所以环境保护是自二十世纪九十年代以来全球所关注的课题 世界各国都在日本京都会议上承诺要下降各国排除的废气并订定了长期以及短期的目标在 130 个签署了京都协议的国家中，已有 7 个国家开始实施 8 项“ 减缓工程”，以应对地球气候变暖带来的挑战。其中德国采取继续增加风力发电来应对此挑战。目前，德国风力发电量占世界总风力发电量的 1/3，该国计划到 2030 年，将其风力发电量增加 3 倍。中国以煤电为主的电力结构给国民经济带来了严重的污染，专家预计 2020 年中国二氧化碳排放量将达到 14-19 亿吨，年均增长率为 3.0%-4.5%，并将跃居世界第一。做为世界上极为重要的大国（不但是人口最多也是经济
