孫黎 林鉻 尚教會
摘 要:在全國電荒壓力下,在世界經濟飽受能源瓶頸困擾之時,我國科技界、企業界和政府界人士再次將目光聚焦于有著豐富能源儲量和巨大市場前景的綠色新能源風力發電。
關鍵詞:太陽能;風能;新能源
1 世界風電發展概況
1.1 政府的政策和財力支持
20世紀70年底石油危機以后,發達國家如美國為尋求替代化石燃料的能源,投入大量經費,動員高科技產業,利用計算機、空氣動力學、結構力學和材料科學等領域的新技術研制現代風力發電機組,開創了風能利用的新時期。丹麥、德國和西班牙等歐洲國家相繼出臺了激勵風電發展的政策,其核心是長期固定的較高收購風電電價,鼓勵投資,培育穩定市場,使這些國家成為風電機組市場擴展最快的地區。
1.2 風電成本逐年降低
雖然風電成本有很多的因素制約,但其從其發展趨勢上看是越來越低的。隨著風電技術的日益改進,風電機組越來越便宜和高效。增大風電機組的單機容量就減少了基礎設施的費用,而且同樣的裝機容量需要更少數目的機組,這也節約了成本。隨著融資成本的降低和開發商的經驗豐富,項目開發的成本也相應得到降低。同時,可靠性的改進也在不同程度上減少了其運行維護的平均成本。
1.3 設備的技術進步緊跟市場需求
風電機組技術的發展也經歷了從多種結構形式趨向于少數幾種結構形式的過程,這取決于市場,只有可靠性高,經濟效益好的機型才能在市場中生存下來,風電機組的技術沿著增大單機容量、減輕單位千瓦重量、提高轉換效率的方向發展。
近海風電技術逐步發展,在歐洲因為風能資源豐富的陸地面積有限,過多安裝巨大的風電機組又會影響自然景觀,而海岸線附近的海域風能資源豐富,面積遼闊,適合更大規模開發風電。
1.4 國外風電現狀和市場前景
根據丹麥BTM咨詢公司對全世界風力發電的裝機容量、產業的銷售量等的統計,2012年世界累計風電裝機最多的5個國家依次分別為德國、西班牙、美國、印度和丹麥。
丹麥、德國和西班牙等都制定了比較高的收購風電電價,使風電保持了穩定高速的增長,2020年的目標是180GW,占歐洲電力裝機容量的21%。在國際石油價格不斷上漲的形勢下,許多發展中國家,例如古巴將開發風電作為能源政策的重要部份[3]。
2 國內風力發電現狀和前景
2.1 我國風能資源
風能儲量可開發和利用的陸地上風能儲量為253GW,近海可開發和利用的風能儲量有750GW,共計約1,000GW。東南沿海和附近島嶼以及我國北部地區是風能資源豐富的主要地區。內陸個別地區和海上風能資源也很豐富,而且距離電力負荷中心很近。隨著海上風電場技術的發展成熟,經濟上又可行,將來必然會成為重要的可持續能源[4]。
2.2 我國風電的發展
我國目前擁有一批專業的風電設計、開發建設和運行管理人員,我國已基本掌握了大型風電機組的制造技術,國內已能自己研發并制造主要零部件。其中,在我國已有一定數量600kW及750kW機組的整機廠,整機批量生產規模已經初步具備。
通過引進技術,加速了風電機組本地化進程以及加強風電場建設和運行管理,使我國風電場建設和運行的成本逐步降低,初始投資從1994年的約12,000元/kW降低到目前的約9000元/kW。同時風電的上網電價也從超過1.0元/kWh降低到約0.6元/kWh。
2.3 發展我國風電的思路
明確近期發展風電的目的。能源研究會曾預測風電2020年裝機容量為30GW、2030年100GW和2050年400GW。即風電要在能源供應和減排溫室氣體方面起顯著作用是2020年以后,屆時風電成本才“十分接近”常規電源。30GW只占當時全國總電力裝機容量的3%,風電電量只占1.2%。因此2020年以前發展風電的主要目的是盡快培育出本國的風電設備制造產業和拉動相對貧困地區的經濟發展。相當于“蓄勢待發”的“蓄勢”階段。
培育可持續的風電市場。本國產的風電機組比國外同類型產品成本低20%,但我國能夠成批生產的產品是國外10年前的技術,不能滿足市場需求,除了國家給予支持科研和產業的資金外,還要從政策和法規上給予風電項目比常規電源項目收益略高的上網電價才能可持續的發展,能夠培育出健康的市場,使風電產業鏈的源頭風電機組制造業成長起來,形成真正的市場競爭力才能降低成本。除了股份制的新疆金風科技公司目前生產了90%的國產風電機組外,一些國有大型機械和電力設備制造商,如大連重工和東方汽輪機廠等也相繼引進1.5MW機組技術,進入風電設備國產化領域[5]。
2.4 我國2020年風電前景規劃
我國的規劃目標是30GW,其中風電將占電源結構中一定比例,約占全國總發電裝機容量1,000GW容量的3%,全國總電量的1.2%。
隨著化石燃料資源減少,成本的增加,風電的市場競爭力日益凸顯并會以較快的速度發展。水資源在2030年后會開發殆盡,近海風電市場將進入大規模開發時期。
3 結束語
風電是一種潔凈的可再生能源。我國風能資源相當豐富,尤其沿海及附近島嶼的風能非常豐富,又接近于我國的負荷中心地區,所以開發風能,對改善我國環保狀況,使我國經濟可持續發展,具有十分重要意義。加上我國政府對發展風電的大力支持,又有法律保障,因此風電在我國大有希望,發展遠景非常美好。
參考文獻
[1]楊秀媛,肖洋,陳樹勇.風電場風速和發電功率預測研究[J].中國電機工程學報,2005,25(11):1-5.
[2]朱成名.談談風力發電技術[J].風力發電,1990(2):46-50.
[3]關偉,盧巖.國內外風力發電概況及發展方向[J].吉林電力,2008,01:47-50.
[4]汪恕誠.關于電力工業的發展問題[J].風力發電,1997(2)
[5]申寬育.中國的風能資源與風力發電[J].西北水電,2010,01:76-81.
作者簡介:孫黎(1983-),女,吉林省吉林市人,朝鮮族,實驗師,主要研究方向為電力系統運行與控制。
林鉻(1983-),男,漢族,主要負責科技信息管理。