中國風電“前途光明 道路曲折”

文 本刊記者 戴麗

隨著全球氣候變暖和能源危機加劇，世界各國都在加緊對風力資源開發和利用，我國也特別關注可再生能源項目和清潔能源項目的開發，并鼓勵發展風電等清潔可再生能源。黨的“十八大”報告也提出要大力推進生態文明建設，積極發展節能低碳產業和新興能源、可再生能源。

與其他可再生能源相比，風能的開發技術較為成熟，對環境的影響相對較低，并且不受生物質能開發利用所面臨的資源約束，是世界公認的除水能之外最具商業開發前景的可再生能源之一。因此，世界許多國家和地區都將發展風能作為應對能源和氣候變化壓力的一項長期策略。風電作為最重要的新興產業之一，在我國同樣具有廣闊的發展前景和市場空間。

兩大“規劃”促發展

中國可再生能源學會風能專業委員會初步的統計數據顯示，2012年，中國風電并網總量達到6083萬千瓦，發電量達到1004億千瓦時，風電已超過核電成為繼煤電和水電之后的第三大主力電源。

2012年，中國政府出臺了《風電發展“十二五”規劃》，明確了未來風電發展目標，到2015年并網裝機總容量達到1億千瓦，到2020年裝機容量達到2億千瓦。截至2013年1月，國家能源局核準的“十二五”風電項目已經超過了5500萬千瓦。

與此同時，《可再生能源發展“十二五”規劃》也提出，到2015年，我國風電并網裝機達到1億千瓦以上，2020年將達到2億千瓦，并且預計到2015年年發電量為1900億千瓦時。按照《可再生能源發展“十二五”規劃》，2015年中國海上風電裝機將達到500萬千瓦。

我國海上可開發風能資源約7.5億千瓦，是陸上風能資源的3倍。目前，國家能源局正在組織各省、區、市開展海上風電規劃，推進海上風電示范項目建設，重點開發建設江蘇、山東海上風電基地，推進河北、上海、浙江、福建、廣東、廣西、海南等省區市海上風電建設，海上風電將成為沿海一帶省市未來能源供給的主要來源。

在2013年初召開的全國能源工作會議上，中國政府明確2013年新增風電裝機容量要達到1800萬千瓦。另外，2012年科技部立項的風電科研項目也開始執行，總投資超過了2億元。

直面當前困難

我國風電產業在經歷著連續數年的高速增長的同時，2012年也開始面臨一系列發展瓶頸：上游產能過剩、下游需求疲軟、并網消納困難、尤其是棄風限電嚴重等等。

電網建設和管理與風電發展不適應，造成風電并網難；自主創新能力不強，風電技術與世界先進水平有明顯差距。

風電開發企業是推動風電規模化發展的主體，但是，在我國由于開發投資主體過多、開發能力差異大、開發秩序混亂的問題也客觀存在。

從2007年以來，風電設備成本大幅降低，運行可靠性增加。但是，目前風電機組制造產業也存在不少問題，大部分風電機組制造商產品同質化嚴重，缺少核心競爭力。風電機組制造商對已有產品質量和售后服務投入不足，缺少快速響應市場需求的技術創新與研發能力，出現了追求機組單機容量大、新機型下線速度快的發展勢頭，并急于將沒有運行經驗的機組，或者性價比較低的大容量小葉片機組大批量安裝。部分已投運風電機組質量不穩定，出現了多起嚴重風電機組質量事故，成為風電健康發展的隱患。

總而言之，與歐美風能發電發達國家相比，我國風電電量在全社會用電量中的比例以及風電運行效率還存在較大差距，應該說未來我國風電還存在著很大的潛力。

賀德馨說，未來幾年，隨著行業政策的逐步完善及并網瓶頸的破解，我國風電產業將迎來結構調整的重要機遇。雖然風電在發展道路上遇到一些困難，但是他對風電發展的未來充滿信心。

新技術有望帶來新飛躍

近期，在風電領域，一項被稱為“浮動無軸環型垂直葉片風能機”的發明，引起業內專家的廣泛關注，同時也獲得了國家知識產權局頒發的專利證。

據介紹，浮動無軸環型垂直葉片風能機的特征為：底座上置有環形凹槽，風能機底部旋轉體形狀與環形凹槽內腔動配合吻合一致，呈環形；弧形葉片與風能機底部環形旋轉體上側面垂直連接固定，均布，且同向中心對稱設置；環形旋轉體的外緣或內緣與傳動齒連接，并通過傳動齒與風能機組齒輪嚙合連動。其優點是：首先，環形旋轉體半浮動結構設計，運動無功損耗少。其次，葉片弧形設計以及在環形旋轉體上同向中心對稱設置，可同時聚集利用地表上數百米至數千米高度內的不同水平面上的各不同風向的風力資源，單機功率可達數萬至數百萬千瓦甚至千萬千瓦以上。另外，該風能機質量大、慣性大，以50赫茲的頻率輸出電力直接并網技術難度小。

業內很多風電專家認為，浮動無軸環型垂直葉片風能機如果推廣成功，最直接的影響就是提高我國風力發電的產量，風力發電的比例將有可能占到整個電力的30%以上，從根本上解決我國電力供應問題，推動中國乃至全球風電的發展。

我國是風電大國，目前常規風力發電機主要有水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機兩種，其風能利用空間基本只能在地表以上100米左右、200米以下的百十米空間，單機裝機功率非常有限，且不能提供連續穩定的電力輸出。其中，水平軸風力發電機世界上應用最普遍，其單機容量國外最大的為10兆瓦，而國內最大的為6兆瓦。

據介紹，浮動無軸環型垂直葉片風能機最大的優點就是可同時聚集利用地表上數百米至數千米高度內、不同水平面上的不同風向的風力資源，單機功率可達數萬至數百萬千瓦甚至千萬千瓦以上，具有質量大、慣性大、風能利用率高、高層風能采集穩定、并網技術難度小等特點。

因此，也有業內人士表示該技術前景不可估量，一旦實用化，預計短期內即可成為電網的主力機組，或將改變整個國家乃至世界的能源格局，其中巨大的經濟效益和社會效益是不言而喻的。

針對浮動無軸環型垂直葉片風能機，本刊記者特別采訪了中國可再生能源學會風能專業委員會理事長賀德馨。賀德馨說，目前該技術還未轉化為實際應用技術。他表示，在風能發電技術方面，各種發明不算少數，最重要的是是否能夠從一項發明成功地轉變為實際應用技術。另外，賀德馨也認為，風電領域不斷地出現新的技術發明，也說明了風電行業還是很有活力也充滿著激情，還有很大一批人為之努力和奮斗，這也是很值得欣慰的，中國風電的發展將很有前途和希望。

賀德馨還說到，一項發明要真正轉化為一項應用技術，需要經過多方面的評價，不僅要從可行性出發，還要從成本效率安全等各方面來考慮，且須持謹慎態度從各方面綜合衡量。如浮動無軸環型垂直葉片風能機這項發明也需要經過各方面的衡量以后，再實施試驗或示范機組，將專利技術變為應用技術。只有轉變為應用技術以后，才能推動我國風能發電的發展和進步。

在風能發電領域，由于投資大、電能質量低、機組可利用率低，且風電機組的核心技術掌握在發達國家手中，目前我國風電設備制造行業，乃至整個風電產業都是利潤微薄。因此，如果浮動無軸環型垂直葉片風能機能夠應用成功，那對我國風電發展意義尤其重大，或許會給我國風電發展技術帶來一次質的飛躍，甚至是風能發電的一次革命。