我國風力發(fā)電的現狀與發(fā)展思考

劉春鴿　陳　戈

摘要：隨著能源供應的漸趨緊張，以及環(huán)保問題的日益突出，可再生能源越來越被重視。風力發(fā)電作為一種清潔的可再生能源，同時又是新能源發(fā)電技術中最成熟和最具規(guī)模開發(fā)條件的發(fā)電方式之一，因此在世界各地得到迅速發(fā)展。我國有豐富的風力資源，近幾年來也得到了很快的發(fā)展，本文闡述了目前我國風力發(fā)電的現狀、存在的問題，以及發(fā)展趨勢。

關鍵詞：可再生能源；風能；風力發(fā)電；趨勢

0 前言

我國是世界上少數幾個以煤為主要能源的國家之一，這種消費結構給環(huán)境造成的巨大壓力是不言而喻的。逐步優(yōu)化能源結構、提高能源效率、發(fā)展可再生能源已成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中不可缺少的重要組成部分。可再生能源包括水能、生物質能、風能、太陽能、地熱能和海洋能等，資源潛力大，環(huán)境污染低，可永續(xù)利用，是有利于人與自然和諧發(fā)展的重要能源。從目前可再生能源的資源狀況和技術發(fā)展水平看，今后發(fā)展較快的可再生能源除水能外，主要是生物質能、風能和太陽能。風力發(fā)電技術已基本成熟，經濟性已接近常規(guī)能源，在今后相當長時間內將會保持較快發(fā)展。

我國幅員遼闊，海岸線長，風能資源比較豐富。根據最新風能資源評價，我國陸地可利用風能資源3億千瓦，加上近岸海域可利用的風能資源，共計約10億千瓦。主要分布在兩大風帶：一是“三北地區(qū)”（東北、華北北部和西北地區(qū)）；二是東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。另外，內陸地區(qū)還有一些局部風能資源豐富區(qū)。

風電包括離網運行的小型風力發(fā)電機組和大型并網風力發(fā)電機組，技術已基本成熟。到2006年底，全國已建成約90個風電場，已經建成并網發(fā)電的風場主要分布在新疆、內蒙、廣東、浙江、河北、遼寧等16個省區(qū)，裝機總容量達到約260萬千瓦。但與國際先進水平相比，國產風電機組單機容量較小，關鍵技術依賴進口，零部件的質量還有待提高。本文對我國風力發(fā)電的現狀進行闡述，并根據目前存在的問題，給出了相關建議。

1 我國風力發(fā)電的現狀

1.1發(fā)展迅速，建設規(guī)模不斷擴大

我國的風力發(fā)電始于20世紀50年代后期，在吉林、遼寧、新疆等省建立了單臺容量在10kW以下的小型風力發(fā)電場，但其后就處于停滯狀態(tài)。到了20世紀70年代中期以后，在世界能源危機的影響下，特別是在農村、牧區(qū)、海島等地方對電力迫切需求的推動下，我國的一些地區(qū)和部門對風力發(fā)電的研究、試點和推廣應用又給予了重視與支持，但在這一階段，其風電設備都是獨立運行的。直到1986年，在山東榮城建成了我國第一座并網運行的風電場后，從此并網運行的風電場建設進入了探索和示范階段，但其特點是規(guī)模和單機容量均較小。到1990年已建成4座并網型風電場，總裝機容量為4.215MW，其最大單機容量為200kW。在此基礎上，風力發(fā)電從1991年起開始步入了逐步推廣階段，到1995年，全國共建成了5座并網型風電場，裝機總容量為36.1MW，最大單機容量為500kW。1996年后，風力發(fā)電進入了擴大建設規(guī)模的階段，其特點是風電場規(guī)模和裝機容量均較大，最大單機容量為1500kW。據中國風能協(xié)會最新統(tǒng)計，2007年中國除臺灣省外新增風電機組3,144臺。與2006年相比，2007年當年新增裝機增長率為145.8％，累計裝機增長率為126.6％。2007年中國除臺灣省外累計風電機組6,458臺，裝機容量5,890MW。

1.2 國家及政府有關部門重視和支持風力發(fā)電

為了支持風力發(fā)電，原電力部制定了《風力發(fā)電場運行規(guī)程》電力行業(yè)標準，明確了風電上網及電價確定的原則，允許風電就近上網，風電價格要在發(fā)電成本加還本付息的基礎上，允許有合理的利潤，超出電網電價部分由全電網平攤，有力地支持了風電的發(fā)展。電力工業(yè)發(fā)展的政策是：以火力發(fā)電為主，大力發(fā)展水電和核電，同時要積極發(fā)展新能源和可再生能源發(fā)電，風力發(fā)電是電力工業(yè)發(fā)展的一支方面軍。

《電力法》明確規(guī)定“國家鼓勵和支持利用可再生能源和潔凈能源發(fā)電”。八屆人大四次會議批準的我國經濟和社會發(fā)展“九五”計劃和2010年遠景目標綱要中也提出“積極發(fā)展風能、海洋能、地熱能等新能源發(fā)電”。國家計委實施“光明工程”和“乘風計劃”。1996年3月，國家計委交能司、科技司、機電輕紡司在北京召開了大型風力發(fā)電機組國產化工作座談會，對大型機組國產化提出許多建議。不久，國家計委提出兩個計劃，一個是“光明工程”，一個是“乘風計劃”，前者是支持國內微小型風力發(fā)電機組的發(fā)展。后者就是支持國內風電場建設和大型機組國產化。

國家經貿委在“雙加工程”（ 即對重點行業(yè)、重點企業(yè)加大技改力度，加快改革步伐）中，把大型風力發(fā)電機組列入大型技改項目，在“九五”期間投資18億元，支持風力發(fā)電的發(fā)展。國家科委在大中型風力發(fā)電機組研制方面做了大量工作，在“六五”至“九五”期間，都有關于風力發(fā)電的科技攻關項目。對55 kW、200kW國產機組的研制，投入了大量資金，取得了一些經驗。“九五”期間，科委又立了一個“加強項目”，投資300萬元，由浙江機電設計研究院風力發(fā)電研究所承擔，對“八五”200kW國產機組進行技術改進，再生產2臺200kW機組，期望實現200kW機組國產化。

1.3 專業(yè)隊伍和國產化水平逐漸提高

自20世紀70年代中、后期開始，我國真正進入了現代風力發(fā)電技術的研究和開發(fā)階段。在這一階段，我國的風力發(fā)電技術無論在科學研究方面，還是在設計制造方面均有了不小的進步和提高，同時也取得了明顯的社會效益和經濟效益，主要解決了邊遠無電地區(qū)的農、牧、漁民的用電問題。但其風電機組的單機容量僅為幾百瓦到10kW，均屬獨立運行的風電機組。為了發(fā)揮風力發(fā)電的優(yōu)勢，降低成本，風力發(fā)電機組大型化，單機裝機功率的提高，是所有風力發(fā)電研究、設計和制造商的不斷追求。最近幾年進展很大，不斷有新型大型風機出現，并很快得到推廣?，F代風力發(fā)電機在不斷改變其翼型，增加其塔高，改善其運行特性。此外，現代微機控制技術、并網技術、電子電力技術以及儲能技術的不斷提高和廣泛應用，也使風力發(fā)電機組系統(tǒng)越來越可靠實用。

經過多年的實踐，培養(yǎng)了一批專業(yè)的風電設計、開發(fā)建設和運行管理隊伍，為今后大規(guī)模發(fā)展風電創(chuàng)造了良好的條件。大型風電機組的制造技術我國已基本掌握，主要零部件國內都能自行制造，如發(fā)電機、齒輪箱和葉片等(國際知名的葉片制造商丹麥LM公司獨資在天津設廠生產)，600 kw機組的本地化率可以達到90％。隨著大型風電設備產業(yè)的形成，船舶工業(yè)的主要認證機構中國船級社開始籌建中國風電機組產品的認證體系。

2 風力發(fā)電存在的問題

2.1 對風能資源勘察不夠全面

通常風力發(fā)電的有效風速為3～25m/s，風電場選址的首要條件是風能資源豐富，因而一般以風資源豐富區(qū)和較豐富區(qū)為選址對象，具體風電場內風機的選址還應根據測出的年有效風速累計小時數（累計時數越高，投產后風機發(fā)電量越大）和有效風能密度確定，在風電場內不同位置的這些數據存在較大差異。所以合理選擇場址對提高風力發(fā)電的經濟效益至關重要。而我國現有的風資源分布圖很粗，無法滿足現在風電場選址的要求，迫切需要進一步細化。

2.2 風電設備和制造技術落后

風電機組制造技術，這是風電發(fā)展的核心。目前我國風電建設遠遠落后于世界發(fā)展，其主要原因是，沒有加大力度依靠國內雄厚的機電制造業(yè)基礎，吸收引進國外先進技術對風電成套設備進行自主開發(fā)。隨著世界風力發(fā)電設備制造水平提高，更大的單機容量已經是全球風能技術發(fā)展的趨勢。據了解，國外風電機組目前已達到兆瓦級，如美國主流1.5兆瓦，丹麥主流2.0～3.0兆瓦，在2004年的漢諾威工業(yè)博會上4.5兆瓦的風電機組也已面世。而迄今為止，我國在這一技術上處于落后位置，尚不具備自行開發(fā)制造大型風電機組的能力，且在機組總體設計技術，特別是槳葉和控制系統(tǒng)及總裝等關鍵性技術上落后于歐美發(fā)達國家，且機組質量普遍不高，易出現故障。據調查，2004年國產機組只占18%，2005年也只有28%，每年的風電設備進口總額高達60億元，尤其大型風機設備幾乎被丹麥、意大利、德國等發(fā)達國家全部壟斷。國內整體的風電制造水平比國外發(fā)達國家至少晚10年，而且技術差距還在拉大，這就使國產設備的競爭力面臨嚴峻的考驗。

2.3 風電成本高

風力發(fā)電的成本主要是固定資產投資成本，約占總投資的85%以上。按照我國增值稅抵扣政策，固定資產投資的增值稅不能抵扣。風力發(fā)電執(zhí)行17%的增值稅稅率，因為沒有購買燃料等方面的抵扣，因此風力發(fā)電實際稅負明顯高于火力發(fā)電。另外，國內已經建成的微不足道的風電容量幾乎全部為進口的成套設備，導致風電場投資高、電價高，與火電、水電比，缺乏市場競爭能力。國產的風電設備可以顯著地降低風電成本，但由于現在國內設備制造水平較低，應用規(guī)模小，國產設備的價格并不低于進口設備。

2.4 政策扶持力度不夠

風電開發(fā)前期投入巨大，而國內的風電項目缺乏正常的投融資渠道。國內商業(yè)銀行對風電項目的貸款期限遠短于火電和水電項目的貸款期限，償還期限大多為5～8年，利息也沒有優(yōu)惠，使風電只能上一些小規(guī)模項目，導致風電難以普及，電價下降緩慢。對風電投入的科研經費不足，則制約著風電技術向高端發(fā)展，并會導致科技人才的稀缺。

盡管政府于2003年實施了風電特許權示范項目,并于2006年正式實施了《可再生能源法》以促進風電發(fā)展，但由于長期給予風電的實際關注力度不夠，缺少對風電扶持的長期具體措施，與國外政府的扶持政策和取得的成效相比，存在著很大差距。

3 風力發(fā)電前景的建議

3.1做好風能資源的勘察

風資源的測定是發(fā)揮風電作用的前提基礎，因此將來應該在這方面增大投入，對我國實際的風資源在總體上有細致準確的了解，為政府和風電的決策者合理地規(guī)劃風電提供正確的指導。為進一步摸清風能資源狀況，必須加快開展風能資源的普查工作。這方面，不僅需要有關部門籌集一定資金用于加大風力資源勘測工作的投入，各地也要自籌資金開展本地區(qū)風力資源的勘察，認真調查確定可開發(fā)風電場的分布和規(guī)模。

3.2提高風電機組的制造技術

要提高我國風力發(fā)電應用的技術水平，需要不斷增進與發(fā)達國家的交流，學習其先進技術，只有清楚彼此差距，才能不斷提升我國的風電技術水平。我國提出，到2010年風電裝機要有80%的國產化率，必須在技術上占領競爭制高點。《可再生能源法》規(guī)定：“國家將可再生能源開發(fā)利用的科學技術研究和產業(yè)化發(fā)展列為科技發(fā)展與高技術產業(yè)發(fā)展的優(yōu)先領域，納入國家科技發(fā)展規(guī)劃和高技術產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并安排資金支持可再生能源開發(fā)利用的科學技術研究、應用示范和產業(yè)化發(fā)展，促進可再生能源開發(fā)利用的技術進步”。這一規(guī)定為風電技術進步創(chuàng)造了良好的契機。提高風電技術也是降低風電成本和上網電價的關鍵所在。

3.3 依托政策發(fā)展風電

2006年國家正式實施了《可再生能源法》，通過減免稅收、鼓勵發(fā)電并網、優(yōu)惠上網價格、貼息貸款和財政補貼等激勵性政策來激勵發(fā)電企業(yè)和消費者積極參與可再生能源發(fā)電。體現了政府對風電等可再生能源的重視，更重要的是給予了風電在法律上的保護，為風電提供良好的發(fā)展空間。

2008年，國家發(fā)改委印發(fā)了《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》?！兑?guī)劃》提出，有關部門要做好可再生能源發(fā)電并網、上網電價及費用分攤有關規(guī)定、財政補貼和稅收優(yōu)惠等政策的完善和落實工作。國家有關部門將提出可再生能源發(fā)展專項資金的管理辦法和使用指南，安排必要的財政資金，支持可再生能源技術研發(fā)、試點項目建設、農村可再生能源開發(fā)利用、資源評價、標準制定和設備國產化等工作。國家對可再生能源開發(fā)利用、技術研發(fā)和設備生產等給予稅收優(yōu)惠支持。

這些政策法規(guī)的出臺為風力發(fā)電的發(fā)展提供了制度上的支持，在具體的措施和規(guī)則上還要細化、規(guī)范、便于操作，使風電的發(fā)展穩(wěn)步，快速的發(fā)展起來。

4 結束語

中國的風電發(fā)展迄今已經有30多年，取得了顯著進步。但由于基礎薄弱，風電發(fā)展的過程中面臨的技術落后、政策扶持不夠及上網電價高等諸多困難。隨著政府和民眾對風電的逐步認識、《可再生能源法》正式實施和《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》的出臺，以及風電設備的設計、制造技術方面不斷提高，風能利用必將為我國的環(huán)保事業(yè)、能源結構的調整做出巨大的貢獻。風電產業(yè)和相關的科研機構應該抓住這一契機，為風電的全面發(fā)展作一個系統(tǒng)可行的規(guī)劃，逐步解決風電發(fā)展中的困難，完善風電機制，在提高風電戰(zhàn)略地位的同時，早日使風電普及惠民。

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