國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

辛 龍

中電投寧夏能源鋁業(yè)，寧夏 銀川 750002

0 引言

改革開放以來的30年，是我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展、收獲巨大的30年。30年來，我國風(fēng)電開發(fā)從小到大，厚積薄發(fā)，形成了世界上難得一見的爭相開發(fā)風(fēng)電的競爭格局。30年來，風(fēng)電設(shè)備容量從千瓦級到兆瓦級，從引進(jìn)機(jī)組到大規(guī)模國產(chǎn)化，目前各地有數(shù)萬臺大小機(jī)組在迎風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行入了大發(fā)展的“黃金時(shí)代”。

1 世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

隨著風(fēng)電技術(shù)的日趨成熟，依靠風(fēng)力發(fā)電來增加能源供應(yīng)的方式越來越受到世界各國的青睞。風(fēng)電是當(dāng)今世界在技術(shù)、裝備、市場方面發(fā)展最為迅猛的一種可再生能源產(chǎn)業(yè)。目前全球已經(jīng)有70多個(gè)國家和地區(qū)已涉足風(fēng)電，并制定了一系列政策來促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從2001年以來，世界風(fēng)電裝機(jī)容量年增速保持在25%以上。

根據(jù)全球風(fēng)能理事會統(tǒng)計(jì)，2009年底累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量排名世界前10個(gè)國家如下表所示：

表1 截止2009年底世界前10名國家風(fēng)電裝機(jī)情況

截止2009年底，世界風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到15789.9萬kW，其中中國新增裝機(jī)容量約為1300萬kW，占當(dāng)年世界總新增容量的34.7%，居世界首位；累計(jì)裝機(jī)容量為2510.4萬kW，占世界累計(jì)裝機(jī)容量的15.89%，位居世界第三?？梢?，中國在世界風(fēng)電發(fā)展中占據(jù)重要的地位。

2 國內(nèi)風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃

2.1 《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》

2007年8月31日，國家發(fā)改委頒布了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》。該規(guī)劃中提出，力爭到2010年使可再生能源消費(fèi)總量達(dá)到能源消費(fèi)總量的10%，到2020年達(dá)到15%。其中，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)主要發(fā)展目標(biāo)和建設(shè)重點(diǎn)如下：

到2010年，全國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬kW。重點(diǎn)在東部沿海和“三北”地區(qū)，建設(shè)30個(gè)左右10萬kW等級的大型風(fēng)電項(xiàng)目，形成江蘇、河北、內(nèi)蒙古3個(gè)100萬kW級的風(fēng)電基地。建成1～2個(gè)10萬kW級海上風(fēng)電試點(diǎn)項(xiàng)目。

到2020年，全國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬kW。在廣東、福建、江蘇、山東、河北、內(nèi)蒙古、遼寧和吉林等具備規(guī)模化開發(fā)條件的地區(qū)，進(jìn)行集中連片開發(fā)，建成若干個(gè)總裝機(jī)容量200萬kW以上的風(fēng)電大省。建成新疆達(dá)坂城、甘肅玉門、蘇滬沿海、內(nèi)蒙古輝騰錫勒、河北張北、吉林白城6個(gè)百萬千瓦級大型風(fēng)電基地，并建成100萬kW海上風(fēng)電。

2.2 可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃

根據(jù)中國可再生能源發(fā)展的最新進(jìn)展，國家發(fā)改委對“十一五”時(shí)期部分可再生能源的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展重點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，到2010年可再生能源在能源消費(fèi)中的比重達(dá)到10%，全國可再生能源年利用量達(dá)到3億t標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組總裝機(jī)容量達(dá)到1000萬kW，年產(chǎn)能量210億kW·h，折算標(biāo)煤735萬t/年；同時(shí)，形成國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造能力，整機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到年產(chǎn)500萬kW，零部件配套生產(chǎn)能力達(dá)到年產(chǎn)800萬kW。

2.3 千萬級風(fēng)電基地規(guī)劃

2008年新成立的國家能源局把發(fā)展風(fēng)電作為改善電源結(jié)構(gòu)的重要任務(wù)之一，分別在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、河北和江蘇等風(fēng)能資源豐富地區(qū)，為2020年的發(fā)展目標(biāo)開展了7個(gè)千萬千萬級風(fēng)電基地的規(guī)劃工作，具體情況如下表所示：

表2 全國7個(gè)千萬千瓦基地的規(guī)劃

其中，甘肅 酒泉千萬千瓦級風(fēng)電基地建設(shè)規(guī)劃已經(jīng)完成，率先進(jìn)入實(shí)施階段。2008年8月結(jié)束了380萬kW規(guī)模的風(fēng)電設(shè)備招標(biāo)工作，標(biāo)志著酒泉千萬千瓦級風(fēng)電基地建設(shè)工作已全面展開，加上原來已建和在建風(fēng)電場項(xiàng)目，規(guī)模超過500萬kW。內(nèi)蒙古及河北地區(qū)四個(gè)百萬千瓦級風(fēng)電基地的25個(gè)風(fēng)電場項(xiàng)目也于2009年上半年完成招標(biāo)工作。其他地區(qū)的千萬千瓦級風(fēng)電基地建設(shè)規(guī)劃正在編制中。

3 風(fēng)能資源分布情況

中國地形條件復(fù)雜，風(fēng)能資源狀況及分布特點(diǎn)隨地形、地理位置不同而有所不同，不同地區(qū)的風(fēng)能儲量差異很大。陸上風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在3個(gè)地帶：

一是北部地區(qū)（包括西北地區(qū)大部、華北北部、東北大部）風(fēng)能資源豐富帶，如內(nèi)蒙古呼倫貝爾、錫林郭勒、通遼、赤峰、烏蘭察布、包頭、巴彥淖爾市和阿拉善盟，以及甘肅 酒泉、新疆哈密、遼寧阜新和河北壩上等地區(qū)；

二是沿海風(fēng)能資源豐富帶，主要分布在福建、浙江南部和廣東東部的近海海域，其次是廣東西部、海南、廣西北部灣、浙江北部和渤海海灣近海海域；

三是青藏高原腹地。另外，在內(nèi)陸地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，局部地區(qū)風(fēng)能也較豐富。

圖1 我國風(fēng)能資源分布圖

3.1 北部（東北、華北、西北）地區(qū)風(fēng)能豐富帶

該地區(qū)風(fēng)能資源豐富，盛行風(fēng)向穩(wěn)定，破壞性風(fēng)速小，地勢平坦、交通方便，工程地質(zhì)條件好，無占用基本農(nóng)田問題，是我國連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)，有利于大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電場，也是目前我國風(fēng)電場的主要開發(fā)區(qū)域。但是，建設(shè)風(fēng)電場時(shí)應(yīng)注意低溫和沙塵暴的影響，有的地方聯(lián)網(wǎng)條件差，離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，應(yīng)與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展。

3.2 沿海陸上風(fēng)能資源豐富帶

該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，風(fēng)能資源豐富，沒有低溫的影響，可利用施工期長，風(fēng)電接入系統(tǒng)方便，與水電具有較好的季節(jié)互補(bǔ)性，有利于加快風(fēng)電發(fā)展。但風(fēng)電場地形、交通、地址條件復(fù)雜，并有臺風(fēng)和鹽霧腐蝕的影響。

3.3 青藏高原腹地

青藏高原地勢高亢開闊，且受到高空強(qiáng)勁西風(fēng)動(dòng)量下傳的影響，成為全國風(fēng)速分布的高值區(qū)之一。其中西藏藏北一線，柴達(dá)木盆地中、西部，青藏高原西部及祁連山的中、西段的青海芒崖、五道梁和沱沱河地區(qū)的風(fēng)能資源最為豐富。喜馬拉雅山脈與岡底斯山脈之間的山谷地帶東段，風(fēng)能資源也相對比較豐富。

上述年平均風(fēng)功率密度大值區(qū)域以外，我國大部分內(nèi)陸省份風(fēng)能資源相對貧乏，但是在一些地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，形成一些風(fēng)能豐富點(diǎn)，適合建設(shè)零星的中小型風(fēng)電場。

4 國內(nèi)風(fēng)電整機(jī)生產(chǎn)情況

風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展的幾個(gè)特點(diǎn)為，單機(jī)容量不斷增大、變槳距功率調(diào)節(jié)方式迅速取代失速功率調(diào)節(jié)方式、變速運(yùn)行機(jī)組迅速取代恒速運(yùn)行機(jī)組。目前多數(shù)風(fēng)電機(jī)組開發(fā)制造商都開發(fā)制造了兆瓦級變槳距風(fēng)電機(jī)組，1.5mW～2mW的機(jī)組成為當(dāng)前主流機(jī)組。2008、2009年中國新增風(fēng)機(jī)機(jī)組，90%以上都采用了1.5mW和2mW機(jī)組，3mW海上風(fēng)電機(jī)組也已經(jīng)投入使用。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2009年底，中國有近百家風(fēng)電整機(jī)制造商，大致可分為4個(gè)梯隊(duì)：

第一梯隊(duì)是在2007年已具備批量生產(chǎn)能力的企業(yè)，包括金風(fēng)、華銳、東汽、運(yùn)達(dá)和上海電氣，占2008年內(nèi)資與合資企業(yè)的新增裝機(jī)容量的85%，新增總裝機(jī)容量的64%，但是產(chǎn)品技術(shù)主要通過許可證生產(chǎn)方式引進(jìn)，沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。

第二梯隊(duì)是在2007年已推出樣機(jī)，2008年進(jìn)入內(nèi)資與合資企業(yè)新增裝機(jī)容量前十位的制造商，包括明陽、湘電、新譽(yù)和北重，占2008年內(nèi)資與合資企業(yè)的新增裝機(jī)容量的9%，新增總裝機(jī)容量的7%，其中采用國內(nèi)科技研發(fā)成果的有新譽(yù)；明陽與國外設(shè)計(jì)公司聯(lián)合開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)組。

第三梯隊(duì)則是2008年內(nèi)資與合資企業(yè)新增裝機(jī)容量前十位以外，機(jī)組已安裝到現(xiàn)場的制造商，有華創(chuàng)、漢維、聯(lián)合動(dòng)力、惠德、華儀、遠(yuǎn)景、海裝、銀星、天威、蘭州電機(jī)、南車時(shí)代和三一電氣等。

第四梯隊(duì)是許多企業(yè)正在準(zhǔn)備從事、研制風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)制造的企業(yè)。

5 風(fēng)電場建設(shè)情況

我國并網(wǎng)風(fēng)電建設(shè)始于20世紀(jì)80年代，發(fā)展初期風(fēng)電規(guī)模小，建設(shè)速度較為緩慢，設(shè)備主要依賴進(jìn)口，建設(shè)成本高，市場競爭力弱。至2002年底，全國風(fēng)電裝機(jī)僅為45萬kW，最大投運(yùn)機(jī)組600kW。

從2003年以來，國家相繼推出了五期特許權(quán)項(xiàng)目，以促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和國產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展。隨后，在2005年2月頒布了《可再生能源法》進(jìn)一步確立了可再生能源的地位、規(guī)劃目標(biāo)，特別是分別在2005年6月和2007年9月實(shí)施的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》和《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》，解決了上網(wǎng)及電價(jià)問題。所以，我國風(fēng)電得到了快速發(fā)展，尤其是2006年～2008年連續(xù)3年風(fēng)電裝機(jī)增速保持在100%以上。中國2000年以來的裝機(jī)情況如下圖所示：

圖2 中國2000年～2009年風(fēng)電裝機(jī)情況

截止2008年，中國共有24個(gè)?。▍^(qū)、市）有風(fēng)電裝機(jī)，其中裝機(jī)超過100萬kW的省份有內(nèi)蒙古、遼寧、河北和吉林等4個(gè)省區(qū)。

表3 全國各省裝機(jī)情況統(tǒng)計(jì)（單位：萬kW）

根據(jù)中電聯(lián)的統(tǒng)計(jì)，2009年中國風(fēng)電全口徑風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到1613萬kW,基建新增裝機(jī)容量為896.56萬kW，年底在建項(xiàng)目為765.58萬kW，6000kW及以上的風(fēng)電場的總發(fā)電量為269.25億kWh，比上一年增長105.86%，6000kW及以上的風(fēng)電場發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)達(dá)到1861h。

6 結(jié)論

由于風(fēng)能自身的隨機(jī)性和間歇性，使得風(fēng)電具有不可控性和調(diào)節(jié)性差的特點(diǎn)，大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)后，必將給電力系統(tǒng)帶來較大的沖擊，給電網(wǎng)帶來調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓和運(yùn)行安全控制等帶來安全隱患。2008年以前，中國風(fēng)電裝機(jī)容量還不足以使這些問題凸現(xiàn)，2009年開始，部分地區(qū)風(fēng)電容量超過了現(xiàn)有電網(wǎng)的可調(diào)容量，出現(xiàn)了電網(wǎng)建設(shè)速度滯后于風(fēng)電發(fā)展的矛盾。

隨著國家支持新能源建設(shè)的相關(guān)政策相繼出臺，以及智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，開發(fā)大規(guī)模風(fēng)電即將迎來蓬勃發(fā)展的春天。

[1]劉萬琨.風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[2]宋海輝.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及工程[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[3]2009中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告[R].北京：北京銀聯(lián)信信息咨詢中心，2010.