一、風(fēng)電行業(yè)一些基礎(chǔ)知識(shí)
風(fēng)能是一種干凈的、儲(chǔ)量豐碩、可再生的能源。風(fēng)能發(fā)電的主要形式有三種:一是獨(dú)立運(yùn)行;二是風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式(如柴油機(jī)發(fā)電)相結(jié)合;三是風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電。
小型獨(dú)立風(fēng)力發(fā)電系同一般不并網(wǎng)發(fā)電,只能獨(dú)立使用,單臺(tái)裝機(jī)容量約為100瓦-5千瓦,通常不超過(guò)10千瓦。它的構(gòu)成為:風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能;尾翼使葉片始終對(duì)著來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地滾動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生電能。因風(fēng)量不不亂,故小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的是13~25v變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對(duì)蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220v市電,才能保證不亂使用。<
德國(guó)、丹麥、西班牙等國(guó)家的企業(yè)開(kāi)發(fā)建立了評(píng)估風(fēng)力資源的丈量及計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng),發(fā)展變槳距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論,采用新型風(fēng)力機(jī)葉片材料及葉片翼型,研制出變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機(jī),開(kāi)發(fā)了由微機(jī)控制的單臺(tái)及多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動(dòng)控制技術(shù),從而大大進(jìn)步了風(fēng)力發(fā)電的效率及可靠性。在此基礎(chǔ)上,風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)裝機(jī)容量可以達(dá)到600千瓦以上。不少?lài)?guó)家建立了眾多的中型及大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),并實(shí)現(xiàn)了與大電網(wǎng)的對(duì)接。 現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為水平軸式。一部典型的現(xiàn)代水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括葉片、輪轂(與葉片合稱(chēng)葉輪)、機(jī)艙罩、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、塔架、基座、控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓裝置等。其工作原理是:當(dāng)風(fēng)騷過(guò)葉片時(shí),因?yàn)榭諝鈩?dòng)力的效應(yīng)帶動(dòng)葉輪滾動(dòng),葉輪透過(guò)主軸連結(jié)齒輪箱,經(jīng)由齒輪箱(或增速機(jī))加速后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前也有廠(chǎng)商推出無(wú)齒輪箱式機(jī)組,可降低震驚、噪音,進(jìn)步發(fā)電效率,但本錢(qián)相對(duì)較高。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)并不能將所有流經(jīng)的風(fēng)力能源轉(zhuǎn)換成電力,理論上最高轉(zhuǎn)換效率約為59%,實(shí)際上大多數(shù)的葉片轉(zhuǎn)換風(fēng)能效率約介于30-50%之間,經(jīng)由機(jī)電設(shè)備轉(zhuǎn)換成電能后的總輸出效率約為20-45%。一般市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速約為2.5-4米/秒,于風(fēng)速12-15米/秒時(shí)達(dá)到額定的輸出容量。當(dāng)風(fēng)速更高時(shí),風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制機(jī)構(gòu)將電力輸出不亂在額定容量左右,為避免過(guò)高的風(fēng)速損壞發(fā)電機(jī),大多于風(fēng)速達(dá)20-25米/秒范圍內(nèi)停機(jī)。一般采用旋角節(jié)制或失速節(jié)制方式來(lái)調(diào)節(jié)葉片之氣念頭能及葉輪的輸出。依據(jù)目前的技術(shù),3米/秒左右的風(fēng)速(輕風(fēng)的程度)便可以進(jìn)行發(fā)電。但在進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)評(píng)估時(shí),通常要求離地10米高的年均勻風(fēng)速達(dá)到5-5.5米/秒以上。
風(fēng)機(jī)葉片從風(fēng)的活動(dòng)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比。風(fēng)速之外,葉輪直徑?jīng)Q定了可擷取風(fēng)能的多寡,約與葉輪直徑平方成正比。葉片的數(shù)目也會(huì)影響到風(fēng)機(jī)的輸出。一般來(lái)說(shuō),2葉、3葉風(fēng)機(jī)效率較高,力矩較低,合用于發(fā)電。此外。現(xiàn)代風(fēng)機(jī)的葉片多采用機(jī)翼的翼型。
近年來(lái),風(fēng)電機(jī)組技術(shù)改進(jìn)的主要方向是降低制造本錢(qián)、進(jìn)步單機(jī)容量、進(jìn)步風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率、自動(dòng)控制等。主流風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量為600-2000千瓦,容量越大,發(fā)電效率越高,技術(shù)難度越大。目前,海內(nèi)單機(jī)容量750-2000千瓦的機(jī)組最受歡迎。國(guó)外正在開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的機(jī)組單機(jī)容量是3000-5000千瓦。2003年,德國(guó)enercon公司安裝了第一臺(tái)4500千瓦的風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)。
風(fēng)電的優(yōu)劣之處-----------
風(fēng)電的長(zhǎng)處包括:(1)、利用天然界的可再生能源,干凈無(wú)污染,無(wú)須燃料;(2)、運(yùn)行本錢(qián)低,風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命約為20-25年,運(yùn)行和維護(hù)的用度通常相稱(chēng)于機(jī)組總本錢(qián)的3%-5%;(3)、建設(shè)周期短,若不計(jì)測(cè)風(fēng),快者一年左右可建成。它的主要不足有三:
(1)、選址時(shí)對(duì)天然環(huán)境(風(fēng)速)要求較高,光測(cè)風(fēng)階段就要?dú)v時(shí)一年以上;風(fēng)場(chǎng)占地面積通常在幾百畝到幾千畝,與火電比擬,單位土地面積的發(fā)電出力相差較大(盡管風(fēng)機(jī)塔架附近的土地仍可進(jìn)行其它利用);風(fēng)力大的地區(qū)通凡人口稀少,離電力負(fù)荷中央較遠(yuǎn),對(duì)電網(wǎng)輸送要求較高;
(2)、出力不不亂(取決于不可控的風(fēng)速),利用小時(shí)數(shù)低(通常為2000小時(shí)/年左右),通常以為風(fēng)力發(fā)電量占電網(wǎng)總電量的比重不能過(guò)高(10-12%,也有人說(shuō)是20%),否則會(huì)影響電網(wǎng)不亂。
2003年德國(guó)曾經(jīng)過(guò)于風(fēng)電出力驟減導(dǎo)致電價(jià)上漲20%。有些人以為,丹麥的經(jīng)驗(yàn)表明,風(fēng)電能占到電網(wǎng)20%以上的發(fā)電量比重。實(shí)在不盡然。丹麥也有它的特殊情況。它的風(fēng)電夏季發(fā)電量?jī)H為冬季的一半,而夏季用電需求弱于冬季;夏季白天發(fā)電量較夜間大,白天用電需求正好也高于夜間;冬季夜間發(fā)電量最大,此時(shí)的用電需求正好也在高位。而在臺(tái)灣,夏天白天是全年用電高峰,此時(shí)風(fēng)電出力反而最低,僅及冬季的10%左右。我國(guó)大陸多數(shù)地區(qū)也是冬春季節(jié)風(fēng)速高,夏季風(fēng)速小;沿海地區(qū)還常常受到臺(tái)風(fēng)的侵?jǐn)_(臺(tái)風(fēng)風(fēng)速過(guò)大,不利于發(fā)電)。
(3)、一次性投資較火電大,上網(wǎng)電價(jià)高于火電、水電。目前海內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的千瓦造價(jià)通常要8000----12000元,比西方還高,原因之一是入口設(shè)備價(jià)格較貴。2002年,采用當(dāng)時(shí)提高前輩的風(fēng)電機(jī)組在最佳前提下,歐洲每千瓦裝機(jī)的投資本錢(qián)為832歐元(現(xiàn)價(jià)折人民幣8428元),每度電的本錢(qián)為0.0388歐元合人民幣不到0.4元/度,我國(guó)火電本錢(qián)通常為0.15-0.25元/度左右)。跟著技術(shù)的提高,風(fēng)電本錢(qián)將會(huì)下降。有研究稱(chēng),預(yù)期風(fēng)電本錢(qián)會(huì)從0.04歐元/度,下降至2010年的0.03歐分/度(假設(shè)裝機(jī)本錢(qián)降至628歐元/千瓦);到2020年,再降低至0.0234歐元/度(裝機(jī)本錢(qián)為497歐元/千瓦)。屆時(shí),風(fēng)力發(fā)電的本錢(qián)已跟燃煤機(jī)組的本錢(qián)相近。
二、世界風(fēng)電及風(fēng)電設(shè)備發(fā)展概況
2006年全球新裝風(fēng)電設(shè)備價(jià)值達(dá)230億美元,已經(jīng)形成了一個(gè)很大的工業(yè),行業(yè)規(guī)模的增大和快速發(fā)展吸引了更多的企業(yè)投入風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)。預(yù)計(jì)至2010年和2020年全球風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)容量將分別達(dá)到320億美元和1200億美元。
世界風(fēng)能資源儲(chǔ)量豐碩---------
斯坦福大學(xué)土木和環(huán)境系根據(jù)國(guó)家境象形象數(shù)據(jù)中央和預(yù)警實(shí)驗(yàn)室1998-2002年的風(fēng)速和溫度數(shù)據(jù),得出:按80米高度處6.9米/秒的風(fēng)速計(jì)算,全球風(fēng)能可利用資源量為72萬(wàn)億千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)到2020年世界電力需求上升到約26萬(wàn)億千瓦時(shí),到時(shí)即使只成功利用了三分之一的風(fēng)能資源,即可知足世界電力需求。目前,風(fēng)能利用已經(jīng)取得很大進(jìn)展,但仍舊有很多技術(shù)挫折需要克服,才能真正充分施展利用風(fēng)能的潛力。
風(fēng)電本錢(qián)持續(xù)下降------------
因?yàn)榧夹g(shù)的提高和產(chǎn)品批量的增加,風(fēng)電的本錢(qián)持續(xù)下降,每千瓦時(shí)風(fēng)電本錢(qián)由20世紀(jì)80年代的20美分下降到21世紀(jì)初的5美分左右。跟著技術(shù)的提高和風(fēng)機(jī)制造中規(guī)模效應(yīng)的施展,風(fēng)力發(fā)電本錢(qián)尚有很大的下降空間。預(yù)計(jì)到2010年,風(fēng)力發(fā)電本錢(qián)還可以下降30%,風(fēng)電本錢(qián)持續(xù)下降,已經(jīng)接近常規(guī)能源本錢(qián)。根據(jù)風(fēng)電發(fā)展的迅猛勢(shì)頭,機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2020年前,全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)將以20%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)和綠色和平組織曾發(fā)表題為《風(fēng)力12:關(guān)于2020年風(fēng)電達(dá)到世界電力總量12%的藍(lán)圖》的講演,這份情景講演以為,世界風(fēng)能資源足夠,風(fēng)電上網(wǎng)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性障礙,到2020年風(fēng)電裝機(jī)可達(dá)到12.6億千瓦,風(fēng)電電量達(dá)3.1萬(wàn)億千瓦時(shí),占2020年總發(fā)電量的12%;這是一個(gè)驚人的數(shù)字,是目前風(fēng)電總裝機(jī)的17倍,能否實(shí)現(xiàn)取決于世界各國(guó)政府的決議計(jì)劃。
2006年全球新裝風(fēng)電設(shè)備價(jià)值達(dá)230億美元,已經(jīng)形成了一個(gè)很大的工業(yè),行業(yè)規(guī)模的增大和快速發(fā)展吸引了更多的企業(yè)投入風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)。預(yù)計(jì)至2010年和2020年全球風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)容量將分別達(dá)到320億美元和1200億美元。
世界各國(guó)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀--------
世界風(fēng)電裝機(jī)容量的增長(zhǎng),20世紀(jì)80年代主要集中在美國(guó)。但從1986年起,美國(guó)過(guò)早地休止了對(duì)發(fā)展風(fēng)電的優(yōu)惠政策,而90年代初,歐洲一些國(guó)家卻建立了較全面的支持可再生能源政策,所以,90年代以后,歐洲取得了更快的發(fā)展,至2006年底,約48000mw風(fēng)機(jī)安裝在歐洲,占全球64.67%。另外在發(fā)展中國(guó)家,印度的風(fēng)力發(fā)電也得到了迅速發(fā)展,2006年以6270mw的總裝機(jī)容量居全球第四。
盡管全世界風(fēng)能發(fā)電去年增長(zhǎng)幅度很大,但各地區(qū)發(fā)展并不平衡,與其他地區(qū)比擬,歐洲的風(fēng)能發(fā)電發(fā)展最快,其中,德國(guó)的風(fēng)能發(fā)電能力為1.03兆瓦,占全歐洲風(fēng)能發(fā)電能力的一半左右。
美國(guó):施展技術(shù)和裝備上風(fēng)。據(jù)報(bào)道,美國(guó)將利用其技術(shù)和裝備上風(fēng),使風(fēng)能發(fā)電施展更重要的作用。美國(guó)能源部新能源治理機(jī)構(gòu)最近指出,盡管目前風(fēng)能發(fā)電僅占全美電力出產(chǎn)比重的1.5%,但這一比重在2010年可達(dá)9.5%,2020年后可達(dá)15%。
近年來(lái),美國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已有重大改進(jìn),主要表現(xiàn)在:改進(jìn)了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的葉片設(shè)計(jì),普遍使用風(fēng)向傳感元件、采用自動(dòng)控制系統(tǒng),減少了人力和降低了本錢(qián)。
據(jù)報(bào)道,美國(guó)政府正在鼎力推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè),使其成為21世紀(jì)重要基礎(chǔ)能源裝備工業(yè)。據(jù)猜測(cè),2010年以前,美國(guó)以及歐洲將泛起風(fēng)力發(fā)電設(shè)備更新?lián)Q代熱潮,屆時(shí)將有大批陳舊的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備被淘汰,因此風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場(chǎng)遠(yuǎn)景十分樂(lè)觀。
歐洲:進(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期
在歐洲很多國(guó)家,人們均可看到高高矗立的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。它們?nèi)缤?jí)電線(xiàn)桿,悄悄地站在路旁、河邊、農(nóng)田里或山崗上。近年來(lái),歐洲國(guó)家不斷促進(jìn)風(fēng)能的發(fā)展,風(fēng)能利用在一些國(guó)家已初具規(guī)模。德國(guó)事發(fā)展和利用風(fēng)能較早的國(guó)家,自上世紀(jì)90年代以來(lái),德國(guó)總共建立了6600座風(fēng)力電站。德國(guó)政府計(jì)劃,今后每年都將以30%的速度增長(zhǎng),每年增長(zhǎng)的風(fēng)力發(fā)電量超過(guò)1000兆瓦。
丹麥靠近北海,是多風(fēng)之國(guó),也是最早發(fā)展風(fēng)力發(fā)電站的國(guó)家。20多年來(lái),丹麥在利用風(fēng)能方面一直處于領(lǐng)先地位。20世紀(jì)90年代以來(lái),特別是近10年,丹麥風(fēng)力發(fā)電量的增長(zhǎng)率均在30%以上。
歐洲近年來(lái)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備出產(chǎn)已進(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期。除德國(guó)外,荷蘭、丹麥、瑞典、法國(guó)、挪威、芬蘭、意大利和西班牙等國(guó)家也出臺(tái)了5年、10年風(fēng)力發(fā)電普及計(jì)劃。
亞洲、拉美:落后北美洲和西歐
亞洲風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展目前顯著落后于北美洲和西歐。但國(guó)際能源專(zhuān)家以為,這并不意味著亞洲的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場(chǎng)就碌碌無(wú)為。日本政府一再重申發(fā)展再生能源的重要性,僅1999~2003年日本與西歐有關(guān)風(fēng)能開(kāi)發(fā)技術(shù)、開(kāi)展合作的項(xiàng)目就達(dá)55個(gè)。此外,亞洲的印度、中國(guó)、巴基斯坦、泰國(guó)、印尼、韓國(guó)和菲律賓等國(guó)家,最近5年在風(fēng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的投資也有較大增長(zhǎng)。印渡過(guò)去3年利用世界銀行4.55億美元的貸款,用于建造風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造工廠(chǎng)和引進(jìn)技術(shù)。
拉美也是世界上近幾年風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展較快的地區(qū)。該地區(qū)的巴西、阿根廷、智利、委內(nèi)瑞拉和巴拉圭,過(guò)去5年在風(fēng)能開(kāi)發(fā)方面的投資年均增長(zhǎng)18.5%,高于亞洲地區(qū)。
全球風(fēng)力發(fā)電-----------
2003年以前的5年里,風(fēng)電本錢(qián)下降約20%,是可再生能源技術(shù)中本錢(qián)降低最快的技術(shù)之一。1997-2006年,全球風(fēng)電裝機(jī)容量年均勻增長(zhǎng)率約為25%。至2006年底,全球風(fēng)電裝機(jī)容量約為7400萬(wàn)千瓦,其中歐洲最多,占比略高于50%。2006年全球風(fēng)電新增裝機(jī)1500萬(wàn)千瓦。目前,風(fēng)力發(fā)電量約占世界總電量的0.7%,預(yù)計(jì)到2020年風(fēng)力發(fā)電量比重可升至12%。
丹麥btm咨詢(xún)公司2005年5月所做的市場(chǎng)猜測(cè)講演稱(chēng),全球2005年至2009年新安裝機(jī)組容量年均勻增長(zhǎng)率為16.6%;亮點(diǎn)主要在于美國(guó)市場(chǎng)和亞洲主要市場(chǎng)的增長(zhǎng);2009年之后預(yù)計(jì)2010-2014年的年增長(zhǎng)率為10.4%。
從全球范圍來(lái)看,風(fēng)力發(fā)電發(fā)展較好、較快的國(guó)家有德國(guó)、西班牙、美國(guó)、丹麥、印度等,它們同時(shí)也是風(fēng)電設(shè)備的制造大國(guó)。其中,德國(guó)裝機(jī)已超過(guò)1700萬(wàn)千瓦。2005年底我國(guó)居全球第七。
世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備工業(yè)狀況--------------
在風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)構(gòu)成中,風(fēng)電機(jī)組造價(jià)通常占60-70%以上,海內(nèi)甚至有占85%以上的情況。德國(guó)的工業(yè)數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)電機(jī)組本身的本錢(qián)占陸優(yōu)勢(shì)電項(xiàng)目的65%,其余的本錢(qián)是電氣系統(tǒng)設(shè)備、地價(jià)、基礎(chǔ)設(shè)備、輸電線(xiàn)路建設(shè)等。有研究稱(chēng),2006年全球風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)總值超過(guò)70億美元。
全球風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)的集中度比較高,前四名廠(chǎng)商份額約為70-80%。
并網(wǎng)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的下游是風(fēng)力發(fā)電,上游則是一些零部件,主要有葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、塔筒等。風(fēng)機(jī)葉片的材料為玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)酯、碳纖維,其余部件的主要原材料為鋼材。
印度是發(fā)展中國(guó)家發(fā)展風(fēng)電的典范。2004年印度風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)298.5萬(wàn)千瓦,位居全球第五,而且建立了風(fēng)電設(shè)備工業(yè),能出產(chǎn)70%的風(fēng)機(jī)零部件及1000千瓦以上級(jí)別的風(fēng)機(jī)整機(jī),風(fēng)機(jī)及部件出口歐美。因?yàn)槲覈?guó)海內(nèi)市場(chǎng)龐大、機(jī)械制造業(yè)較印度發(fā)達(dá),預(yù)計(jì)我國(guó)也將步印度后塵。
世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)加強(qiáng)國(guó)際合作
世界風(fēng)電設(shè)備國(guó)際間合作------------
全球化經(jīng)濟(jì)浪潮正在推動(dòng)世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)加強(qiáng)國(guó)際間的合作,以加速新技術(shù)的商品化和開(kāi)拓市場(chǎng)空間。例如,歐洲的荷蘭、丹麥、瑞典和挪威四國(guó)通力合作,正在發(fā)展適合民用住宅的太陽(yáng)能一風(fēng)能發(fā)電組合設(shè)備,以充分利用陽(yáng)光以及風(fēng)力發(fā)電。另一個(gè)明顯特點(diǎn)是,很多大型企業(yè)和跨國(guó)公司已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)吞并、合作等手段力求壟斷世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場(chǎng)。日益眾多的國(guó)家正在將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)為重點(diǎn)攙扶的新興工業(yè),以促進(jìn)本國(guó)經(jīng)濟(jì)的振興。據(jù)分析,國(guó)際風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的市場(chǎng)遠(yuǎn)景十分廣闊,風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的迅猛發(fā)展,不僅能使企業(yè)取得良好的效益,還將為人們創(chuàng)造出眾多的就業(yè)機(jī)會(huì)。
風(fēng)力發(fā)電是可再生能源中最具規(guī)模化開(kāi)發(fā)前提和貿(mào)易化發(fā)展遠(yuǎn)景的新型能源,具有十分顯著的環(huán)保效益和綜合效益。國(guó)際綠色和平組織和世界風(fēng)能協(xié)會(huì)發(fā)布的一份講演。這份全球工業(yè)藍(lán)皮書(shū)指出,2020年風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到總裝機(jī)容量12.5億千瓦,將為世界提供12%的電力。與此同時(shí),這種清潔能源將向地球大氣層減少將近110億噸的二氧化碳排放。
這份講演中列舉了全球風(fēng)電市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展中將扮演領(lǐng)軍角色的13個(gè)國(guó)家,中國(guó)名列其中。此外,美國(guó)、加拿大、澳大利亞、英國(guó)、法國(guó)、日本、意大利、法國(guó)、巴西、印度、菲律賓、土耳其、波蘭也榜上有名。風(fēng)電在這些國(guó)家尚處于早期發(fā)展階段,但它們是實(shí)現(xiàn)12%目標(biāo)的但愿所在。
2010年后,中國(guó)將成為世界上最大的風(fēng)電市場(chǎng)和風(fēng)能設(shè)備制造中央。中國(guó)正逢發(fā)風(fēng)電的大好時(shí)機(jī)。按“十一五”規(guī)劃,到2010年,我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到500萬(wàn)千瓦,2015年達(dá)到1000萬(wàn)千瓦,2020年達(dá)到3000萬(wàn)千瓦。中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)將越來(lái)越大,成為世界最大的風(fēng)電市場(chǎng)指日可待。
世界風(fēng)電設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-------------
大型化:現(xiàn)在世界上兆瓦級(jí)的風(fēng)電機(jī)組已具備了貿(mào)易化價(jià)值,其單機(jī)容量可達(dá)2~3兆瓦。目前,單機(jī)容量最大的風(fēng)電機(jī)組是德國(guó)repower公司出產(chǎn)的容量為5兆瓦(海上單機(jī)容量可達(dá)到5兆瓦)。
變速運(yùn)行:與恒速運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組比擬,變速運(yùn)行的風(fēng)機(jī)具有發(fā)電量大、對(duì)風(fēng)速變化的適應(yīng)性好、出產(chǎn)本錢(qián)低、效率高等長(zhǎng)處。德國(guó)enercon公司是出產(chǎn)變速風(fēng)電機(jī)組最多的公司。
變槳距:定槳距在向變槳距方向發(fā)展,變槳距調(diào)節(jié)的長(zhǎng)處是機(jī)組起念頭能好,輸出功率不亂,機(jī)組結(jié)構(gòu)受力小,停機(jī)利便安全。但其缺點(diǎn)是增加了變槳裝置與故障幾率,控制程序比較復(fù)雜。
無(wú)齒輪箱(直驅(qū)式):因?yàn)椴捎脽o(wú)齒輪箱的直驅(qū)方式有效地進(jìn)步了系統(tǒng)的效率以及運(yùn)行的可靠性,無(wú)齒輪箱系統(tǒng)的市場(chǎng)份額迅速擴(kuò)大。德國(guó)enercon公司在開(kāi)發(fā)直驅(qū)發(fā)電機(jī)方面居于世界領(lǐng)先地位,已批量出產(chǎn)1.8兆瓦的直驅(qū)發(fā)電機(jī)組。
國(guó)外風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大,2~3mw以上的風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)貿(mào)易化,5mw的風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)投入運(yùn)行,為了降低本錢(qián),進(jìn)步效率,減少維護(hù),增加壽命,在風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)中泛起了很多立異的理念,采用了很多新工藝,新材料和新技術(shù)。目前傳統(tǒng)的失速型風(fēng)電機(jī)組被變槳變速恒頻型風(fēng)電機(jī)組所取代,直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組和半直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組具有很好的市場(chǎng)及發(fā)展遠(yuǎn)景。另外,海優(yōu)勢(shì)電場(chǎng)已是國(guó)際優(yōu)勢(shì)電發(fā)展的一個(gè)新的領(lǐng)域,歐盟提出了到2020年達(dá)到1800萬(wàn)的kw戰(zhàn)略目標(biāo),3.6mw的海優(yōu)勢(shì)電場(chǎng)已經(jīng)研發(fā)成功。
世界各國(guó)風(fēng)電機(jī)組的均勻裝機(jī)容量在不斷的增大。跟著裝機(jī)容量的增大,風(fēng)電的單位本錢(qián)也在不斷下降。截至04年,我國(guó)風(fēng)電機(jī)組的均勻容量為750kw,為主要風(fēng)電國(guó)家中的最低水平,最高的丹麥均勻容量已高達(dá)2mw以上。未來(lái)我國(guó)風(fēng)電機(jī)組均勻單機(jī)容量還有很大的晉升空間。
葉片材料由玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂發(fā)展為強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的碳纖維。
控制與監(jiān)控技術(shù)不斷完善。包括提高前輩控制規(guī)律的應(yīng)用、快速無(wú)沖擊并網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、獨(dú)立槳葉控制技術(shù)、孤立風(fēng)機(jī)或弱電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)以及風(fēng)電與光伏混合控制技術(shù)等。
直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)。齒輪傳動(dòng)不僅降低了風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率和產(chǎn)生噪音,同時(shí)是造成機(jī)械故障的主要原因,而且為了減少機(jī)械磨損需要潤(rùn)滑清洗等按期維護(hù)。采用無(wú)齒輪箱的直驅(qū)方式固然進(jìn)步了電機(jī)的設(shè)計(jì)本錢(qián),但卻有效地進(jìn)步了系統(tǒng)的效率以及運(yùn)行可靠性。
離岸風(fēng)力發(fā)電。海優(yōu)勢(shì)速大且不亂,利用小時(shí)數(shù)可達(dá)到3000小時(shí)以上。同容量裝機(jī),海上比陸上本錢(qián)增加60%,電量增加50%以上。風(fēng)速較陸上大20%,獲得風(fēng)能增加72%,且塔架不必太高;氣流較陸上不亂,機(jī)組疲憊載荷小,壽命較陸上長(zhǎng)25%;闊別陸地,噪音及光影題目小,可自由進(jìn)步轉(zhuǎn)速;取用地較陸上單純,不易發(fā)生爭(zhēng)端,還會(huì)引來(lái)魚(yú)群棲息;靜風(fēng)期少,每年滿(mǎn)負(fù)荷小時(shí)數(shù)較陸上長(zhǎng),有利于增加發(fā)電量;未來(lái)機(jī)組可更大型化,易形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),縮短回收期。
世界風(fēng)電設(shè)備制造競(jìng)爭(zhēng)格式----------
有資料統(tǒng)計(jì),在風(fēng)電設(shè)備制造工業(yè)逐漸成熟之后,國(guó)外風(fēng)電制造企業(yè)經(jīng)由20余年的發(fā)展,迫于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力以及降低本錢(qián)的要求,整合之勢(shì)已躍然呈現(xiàn)。在2001—2004年間,丹麥的micon公司先后與nordtank公司合并成neg-micon公司又收購(gòu)了荷蘭nedwind公司。2003年底,丹麥的vestas并購(gòu)了neg-micon成為全球最大的風(fēng)電機(jī)組制造公司——新vestas。此外,德國(guó)西門(mén)子收購(gòu)了丹麥的bonus公司;西班牙gamesa并購(gòu)了made公司;美國(guó)的ge收購(gòu)了enron的風(fēng)電部等。可見(jiàn),受市場(chǎng)規(guī)律的調(diào)控,全球擁有20年以上歷史的出產(chǎn)廠(chǎng)家發(fā)展至今只剩3~5家。
丹麥和印度模式及啟迪------------
行業(yè)政策促進(jìn)風(fēng)電工業(yè)發(fā)展國(guó)外風(fēng)電工業(yè)在政府政策支持下得到繁榮發(fā)展以丹麥為例,解析國(guó)外風(fēng)電工業(yè)政策。就技術(shù)的提高前輩性和全球市場(chǎng)據(jù)有率來(lái)說(shuō),丹麥風(fēng)電設(shè)備制造商是目前世界上最成功的,丹麥已安裝風(fēng)機(jī)的99%都來(lái)自本國(guó),06年全球市場(chǎng)據(jù)有率28.2%,居第一位。
目標(biāo)明確的研發(fā)與嚴(yán)格的認(rèn)證尺度相結(jié)合是發(fā)展大型風(fēng)機(jī)制造業(yè)首要的驅(qū)動(dòng)力,而政府擔(dān)保貸款和出口援助項(xiàng)目是第二驅(qū)動(dòng)力。丹麥政府在風(fēng)機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)的最初階段資助了重要的研發(fā)流動(dòng),目的是為了降低大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的本錢(qián),使得風(fēng)電可以與傳統(tǒng)電力競(jìng)爭(zhēng)。倡導(dǎo)合用風(fēng)機(jī)技術(shù)的質(zhì)量認(rèn)證和采用尺度化系統(tǒng);風(fēng)機(jī)擔(dān)保項(xiàng)目為合用丹麥風(fēng)機(jī)的項(xiàng)目提供了長(zhǎng)期的融資和擔(dān)保貸款,明顯降低了風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。在購(gòu)電法政策體系的基礎(chǔ)上,風(fēng)電工業(yè)進(jìn)一步壯大,從79年起就要求風(fēng)電強(qiáng)制上網(wǎng),要求電力公司支付部門(mén)的并網(wǎng)本錢(qián);為丹麥的風(fēng)機(jī)提供資金,補(bǔ)貼他們的安裝本錢(qián);為風(fēng)力發(fā)電提供補(bǔ)貼,要求電力公司提供一個(gè)固定的上網(wǎng)電價(jià)。在不亂的政策環(huán)境下,通過(guò)政府有效分配的研發(fā)資金、較早建立的質(zhì)量尺度、對(duì)外助助項(xiàng)目和補(bǔ)貼等各種激勵(lì)因素相結(jié)合而建立起來(lái),為風(fēng)電提供了一個(gè)不亂而又具有吸引力的風(fēng)電價(jià)格。政府通過(guò)開(kāi)展風(fēng)電資源評(píng)價(jià)的方式支持海內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的開(kāi)發(fā),同時(shí)政府的貸款擔(dān)保也創(chuàng)建了一個(gè)不亂的投資環(huán)境。
我們?cè)賮?lái)看看印度風(fēng)電工業(yè)的發(fā)展,印度suzlon經(jīng)由多年發(fā)展,06年市場(chǎng)據(jù)有率7.7%,居世界第五位。
印度風(fēng)電工業(yè)的繁榮與國(guó)家的激勵(lì)政策和財(cái)政支持緊密親密相關(guān)。印度政府劃定,在風(fēng)電項(xiàng)目裝機(jī)第一年,答應(yīng)風(fēng)電設(shè)備按100%進(jìn)行折舊,電量銷(xiāo)售的前五年免稅;用不同關(guān)稅鼓勵(lì)入口風(fēng)機(jī)零部件,對(duì)風(fēng)機(jī)制造所需的專(zhuān)用軸承、齒輪箱、零部件、傳感器和葉片出產(chǎn)所需部件及原材料免征關(guān)稅,對(duì)用于風(fēng)機(jī)制造所需的液壓剎車(chē)部件、萬(wàn)向聯(lián)軸器、剎車(chē)鉗、風(fēng)機(jī)控制器和葉片減征關(guān)稅,對(duì)發(fā)電機(jī)制造所需的部件免征消費(fèi)稅。基于產(chǎn)業(yè)狀況,在某些州給予風(fēng)電補(bǔ)助津貼,通過(guò)州際電力委員會(huì)以有利的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)后備電力等。
印度政府在政策上對(duì)風(fēng)電的傾斜和支持,還通過(guò)一系列詳細(xì)、有效的措施加以保證。1995年7月,印度制定了為風(fēng)電項(xiàng)目清除障礙的國(guó)家指導(dǎo)方針,強(qiáng)制要求所有地方電力部分以及所屬單位都必需確保已規(guī)劃風(fēng)電項(xiàng)目接入電網(wǎng);在批復(fù)項(xiàng)目前,禮聘獨(dú)立咨詢(xún)公司,對(duì)規(guī)劃裝機(jī)容量大于1000千瓦的風(fēng)電開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行投資本錢(qián)、風(fēng)力資源及可發(fā)電量等科學(xué)評(píng)估。
除國(guó)家政策這一主要驅(qū)動(dòng)力外,還包括一些其他因素:一是成立風(fēng)能技術(shù)中央,主要目標(biāo)是建立和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究室,進(jìn)步風(fēng)電領(lǐng)域研發(fā)能力,進(jìn)行風(fēng)力資源評(píng)估、風(fēng)電項(xiàng)目選址及提供風(fēng)電信息,搞好培訓(xùn)和監(jiān)測(cè),建立風(fēng)機(jī)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)及準(zhǔn)備尺度。二是建立213個(gè)風(fēng)力監(jiān)測(cè)站,同時(shí)安裝530個(gè)風(fēng)能輿圖站,正確丈量20-30米間隔外的風(fēng)速,用精密的微處理器控制處理記實(shí)下來(lái)的風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)。三是在非常規(guī)能源部協(xié)助下,由相關(guān)機(jī)構(gòu)制訂總體規(guī)劃,配以現(xiàn)有風(fēng)能監(jiān)測(cè)手段,將風(fēng)力發(fā)電所需各方面的信息進(jìn)行細(xì)節(jié)化。
世界前十風(fēng)機(jī)供給商------------
根據(jù)丹麥btm咨詢(xún)公司2007年3月26日發(fā)布的統(tǒng)計(jì)講演,金風(fēng)已成為世界排名第10的風(fēng)機(jī)供給商.
2006年全球前10位風(fēng)電機(jī)組供給商依次為: vestas 28.2% 、gamesa 15.6%、 ge wind 15.5%、 enercon 15.4%、 suzlon 7.7%、 siemens 7.3%、 nordex 3.4% 、repower 3.2% acciona 2.8%、goldwind(金風(fēng)科技) 2.8%。
全球風(fēng)電設(shè)備短期供不應(yīng)求:需求的不斷增長(zhǎng)、現(xiàn)有產(chǎn)能的不足兩大因素導(dǎo)致近兩年國(guó)際市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)機(jī)整體上供不應(yīng)求。產(chǎn)能方面的制約主要在于大型齒輪箱和主軸這兩個(gè)零部件的出產(chǎn)能力不足。
三、我國(guó)風(fēng)電及風(fēng)電設(shè)備業(yè)概況
在我國(guó)電源、發(fā)電量中,火電占比最大,06年分別達(dá)到77.82%、83.17%的水平,而水電、核電、風(fēng)電占比都非常小,其中風(fēng)電占裝機(jī)容量、發(fā)電量的比例分別僅為0.3%、0.1%。出于改善過(guò)于依靠煤炭資源以及考慮到環(huán)保壓力,我國(guó)電源結(jié)構(gòu)調(diào)整將是未來(lái)電力投資的方向之一。由此,可再生能源、清潔能源等新能源發(fā)電方式迎來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì),未來(lái)裝機(jī)容量將快速增長(zhǎng),并在電力結(jié)構(gòu)中占據(jù)日益重要的地位。
在各類(lèi)新能源開(kāi)發(fā)中,風(fēng)力發(fā)電是技術(shù)相對(duì)成熟、并具有大規(guī)模開(kāi)發(fā)和貿(mào)易開(kāi)發(fā)前提的發(fā)電方式。跟著本錢(qián)下降,風(fēng)電已經(jīng)合用于大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電。相對(duì)于其他發(fā)電方式,風(fēng)電具有裝機(jī)容量增長(zhǎng)空間大,本錢(qián)下降快,安全、能源永不耗竭等上風(fēng)。而且,我國(guó)風(fēng)力資源較為豐碩,具備發(fā)展風(fēng)電的基本前提。
2004年以來(lái),我國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展十分迅速,三年的增長(zhǎng)率分別達(dá)到34.7%、65.7%、90.9%,呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。我國(guó)風(fēng)能的發(fā)展碰到了非常好的機(jī)遇。2006年,我國(guó)新增裝機(jī)容量中金風(fēng)占據(jù)近三分之一的市場(chǎng)份額,首次超越vestas、gamesa等國(guó)外同行業(yè)的龍頭企業(yè),躍居第一。同時(shí),我們還可以看到,華銳、運(yùn)達(dá)、東汽等海內(nèi)企業(yè)占總市場(chǎng)份額的44.9%,改變了過(guò)去80%市場(chǎng)份額由國(guó)外企業(yè)占據(jù)的局面,海內(nèi)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力逐漸晉升。
我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的潛力---------
根據(jù)中國(guó)景象形象科學(xué)研究院繪制的全國(guó)均勻風(fēng)功率密度分布圖,中國(guó)陸地10m高度層的風(fēng)能總儲(chǔ)量為32.26億kw,這個(gè)儲(chǔ)量稱(chēng)作“理論可開(kāi)發(fā)總量”,實(shí)際可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為2.53億kw,近海風(fēng)場(chǎng)的可開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源是陸上的3倍,據(jù)此,我國(guó)可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源約為10億kw。
中國(guó)風(fēng)能資源主要分布在東南沿海及四周島嶼,新疆、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部門(mén)地區(qū),每年風(fēng)速在3m /s以上的時(shí)間近4000小時(shí)左右,一些地區(qū)年均勻風(fēng)速可達(dá)7m/s以上,具有很大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。我國(guó)面積泛博,地形地貌復(fù)雜,故而風(fēng)能資源狀況及分布特點(diǎn)隨地形、地輿位置不同而有所不同,據(jù)此可將風(fēng)能資源劃分為四個(gè)區(qū)域(包括海上建設(shè)的風(fēng)電場(chǎng))。
沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能豐碩帶沿海及其島嶼風(fēng)能豐碩帶,年有效風(fēng)功率密度在200w/m2以上,風(fēng)功率密度線(xiàn)平行于海岸線(xiàn),沿海島嶼風(fēng)功率密度在500w/m2以上,如臺(tái)山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等,可利用小時(shí)數(shù)約在7000~8000小時(shí)。這一地區(qū)特別是東南沿海,由海岸向內(nèi)陸是丘陵連綿,風(fēng)能豐碩地區(qū)僅在距海岸50km之內(nèi)。
東南沿海受臺(tái)灣海峽的影響,每當(dāng)冷空氣南下到達(dá)海峽時(shí),因?yàn)楠M管效應(yīng)使風(fēng)速增大。冬春季的冷空氣、夏秋的臺(tái)風(fēng),都能影響到沿海及其島嶼,是我國(guó)風(fēng)能最佳豐碩區(qū)。
我國(guó)有海岸線(xiàn)約1800km,島嶼6000多個(gè),這是風(fēng)能大有開(kāi)發(fā)利用遠(yuǎn)景的地區(qū)。
北部(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能較豐碩帶風(fēng)功率密度在200~300w/m2以上,有的可達(dá)500w/m2以上,如阿拉山口、達(dá)坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁、承德圍場(chǎng)等,可利用的小時(shí)數(shù)在5000小時(shí)以上,有的可達(dá)7000小時(shí)以上。這一風(fēng)能較豐碩帶的形成,主要是因?yàn)楸辈康貐^(qū)處于中高緯度的地輿位置。
因?yàn)闅W亞大陸面積泛博,北部地區(qū)氣溫又低,是北半球冷高壓流動(dòng)最頻繁的地區(qū),而我國(guó)地處歐亞大陸東岸,恰是冷高壓南下必經(jīng)之路。北部地區(qū)是冷空氣入侵我國(guó)的前沿,在冷鋒(冷高壓前鋒)過(guò)境時(shí),在冷鋒后面200km四周常常可泛起6~10級(jí)(10.8~24.4m/s)大風(fēng)。對(duì)風(fēng)能資源利用來(lái)說(shuō),就是可以有效利用的高質(zhì)量大風(fēng)。這一地區(qū)的風(fēng)能密度,雖較東南沿海為小,但其分布范圍較廣,是我國(guó)連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)。
內(nèi)陸局部風(fēng)能豐碩區(qū)在兩個(gè)風(fēng)能豐碩帶之外,風(fēng)功率密度一般在100w/m2以下,可利用小時(shí)數(shù)3000小時(shí)以下。但是在一些地區(qū)因?yàn)楹春吞厥獾匦蔚挠绊懀L(fēng)能也較豐碩,如鄱陽(yáng)湖四周較附近地區(qū)風(fēng)能就大,湖南衡山、湖北的九宮山、河南的嵩山、山西的五臺(tái)山、安徽的黃山、云南太西岳等也較平地風(fēng)能為大。
青藏高原海拔4000m以上,這里的風(fēng)速比較大,但空氣密度小,如在海拔4000m的空氣密度大致為海平面的67%,也就是說(shuō),同樣是8m/s的風(fēng)速,在海平面風(fēng)功率密度為313.6w/m2,而在海拔4000m只有209.9w/m2。這里年均勻風(fēng)速3~5m/s,風(fēng)能仍屬一般地區(qū)。
海優(yōu)勢(shì)能豐碩區(qū)海優(yōu)勢(shì)電場(chǎng)的特點(diǎn)是風(fēng)速高、發(fā)電量大,湍流強(qiáng)度小,可減少機(jī)組疲憊載荷,延長(zhǎng)使用壽命,如陸上20年,海上可能25年;但是接入電力系統(tǒng)和機(jī)組基礎(chǔ)本錢(qián)高。我國(guó)海優(yōu)勢(shì)能資源豐碩,東部沿海水深2m到15m的海疆面積遼闊,按照與陸優(yōu)勢(shì)能資源同樣的方法估測(cè),10m高度可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3倍,即7.5億kw,而且間隔電力負(fù)荷中央很近,跟著海優(yōu)勢(shì)電場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟,經(jīng)濟(jì)上可行,將來(lái)必定會(huì)成為重要的電源。
中國(guó)陸地10米高度層實(shí)際可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能儲(chǔ)量為2.53億千瓦,風(fēng)能資源豐碩的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。風(fēng)電項(xiàng)目通常要求年利用小時(shí)數(shù)高過(guò)2000小時(shí),目前中國(guó)已經(jīng)建成的風(fēng)電場(chǎng)均勻利用小時(shí)約2300小時(shí),主要位于“三北”地區(qū)(西北、東北和華北)及東南沿海。我國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電建設(shè)規(guī)模較大的省份為:新疆、內(nèi)蒙古、廣東、遼寧、浙江、江蘇、寧夏、甘肅、福建等。累計(jì)裝機(jī)前三名為新疆、內(nèi)蒙古、廣東。
中國(guó)風(fēng)電真正開(kāi)始有較大規(guī)模的發(fā)展是從1996年、1997年開(kāi)始的。截至2006年底,中國(guó)有80家風(fēng)電場(chǎng),總裝機(jī)約230萬(wàn)千瓦(指已吊裝,不要求并網(wǎng)發(fā)電),當(dāng)年新增約120來(lái)萬(wàn)千瓦,年度裝機(jī)增長(zhǎng)超過(guò)77%(以2005年底并網(wǎng)機(jī)組105.59萬(wàn)千瓦為基礎(chǔ),居世界第七位)。另有統(tǒng)計(jì)稱(chēng),2006年當(dāng)年投運(yùn)風(fēng)電裝機(jī)(運(yùn)行發(fā)電)92萬(wàn)千瓦。
另?yè)?jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2005年底中國(guó)(除臺(tái)灣省外)累計(jì)風(fēng)電機(jī)組有1864臺(tái),裝機(jī)容量(指已吊裝,不要求并網(wǎng)發(fā)電)126.6萬(wàn)千瓦,裝機(jī)增長(zhǎng)率為65.6%,風(fēng)電場(chǎng)62個(gè),分布在15個(gè)省。與2004年累計(jì)裝機(jī)76.4萬(wàn)kw比擬,2005年累計(jì)裝機(jī)增長(zhǎng)率為65.6%。2005年風(fēng)電上網(wǎng)電量約15.3億千瓦時(shí),均勻利用小時(shí)數(shù)約為1500小時(shí)。
我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)占總裝機(jī)的比重不外0.39%左右。我國(guó)風(fēng)電發(fā)展較早的新疆地區(qū),該比重也僅為2%左右。故,發(fā)展?jié)摿Ψ浅4螅L(zhǎng)遠(yuǎn)占比可晉升至5-10%;但是,縱到2015年,預(yù)計(jì)該比例也會(huì)低于4%。國(guó)家發(fā)改委規(guī)劃,“十一五”期間擬建成30個(gè)10萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)電項(xiàng)目,在內(nèi)蒙、河北、江蘇、甘肅(當(dāng)?shù)赜忻裰V:天上不飛鳥(niǎo),地下不長(zhǎng)草,風(fēng)吹石頭跑,大姑娘一年不洗澡,足見(jiàn)風(fēng)能之潛力,其中安西縣為世界三大風(fēng)口之一)等地形成4個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)。按規(guī)劃,到2010年我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)800萬(wàn)千瓦,但照目前各地區(qū)的建設(shè)勢(shì)頭,若政策面進(jìn)一步向好(風(fēng)電上網(wǎng)定價(jià)更為優(yōu)惠等),終極結(jié)果可能達(dá)到或超過(guò)1000萬(wàn)千瓦,甚至超過(guò)1200萬(wàn)千瓦,目前已有業(yè)界專(zhuān)家樂(lè)觀猜測(cè)至2000千瓦(取決于風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)及國(guó)家的審批政策,若政策放開(kāi)、電價(jià)優(yōu)惠,完全有可能)。除蒙、冀、蘇、甘之外,廣東、山東等風(fēng)力資源較為豐碩的省份“十一五”規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電規(guī)模也可達(dá)到100萬(wàn)千瓦左右。
風(fēng)能資源的優(yōu)劣并不是從單純景象形象學(xué)的角度來(lái)衡量,重要的仍是看可利用開(kāi)發(fā)的(好比發(fā)電)的程度,因此,在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的初期,“測(cè)風(fēng)”環(huán)節(jié)就顯得至關(guān)重要。盡管沒(méi)有直接的證據(jù)說(shuō)明哪些省份最適合從事風(fēng)力發(fā)電,但是已有的風(fēng)電場(chǎng)分布情況,反映了風(fēng)能資源可開(kāi)發(fā)利用的優(yōu)劣程度。
相關(guān)政策及規(guī)劃-------------
2003年以來(lái),我國(guó)加快了風(fēng)電發(fā)展步伐。主要政策包括:(1)、電價(jià)市場(chǎng)化改革方案明確風(fēng)電不介入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價(jià)或招標(biāo)價(jià)格優(yōu)先購(gòu)買(mǎi);(2)、財(cái)稅上攙扶考慮到現(xiàn)階段可再生能源開(kāi)發(fā)利用的投資本錢(qián)比較高,為加快技術(shù)開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)形成,《可再生能源法》還分別就設(shè)立可再生能源發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金,為可再生能源開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目提供有財(cái)政貼息優(yōu)惠的貸款,對(duì)列入可再生能源工業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目標(biāo)的項(xiàng)目提供稅收優(yōu)惠等攙扶措施作了劃定。增值稅減半等稅收優(yōu)惠(免所得稅);(3)、《可再生能源法》劃定,國(guó)家建立可再生能源總量目標(biāo)軌制,規(guī)劃出指標(biāo),分解到各省;實(shí)行可再生能源配額制,明確電網(wǎng)、電源企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)。《可再生能源法》的頒布和《京都議定書(shū)》的生效使中國(guó)風(fēng)電發(fā)展進(jìn)入了高速成長(zhǎng)期。
2005年7月,發(fā)改委《關(guān)于風(fēng)電建設(shè)治理有關(guān)要求的通知》中明確劃定:風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率要達(dá)到70%以上,未知足國(guó)產(chǎn)化率要求的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)不許建設(shè),入口設(shè)備要按章納稅。2006年風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)原則劃定:每個(gè)投標(biāo)人必需有一個(gè)風(fēng)電設(shè)備制造商介入,而且風(fēng)電設(shè)備制造商要向招標(biāo)人提供保證供給符合75%國(guó)產(chǎn)化率風(fēng)電機(jī)組的承諾函。投標(biāo)人在中標(biāo)后必需并且只能采用投標(biāo)書(shū)中所確定的制造商出產(chǎn)的風(fēng)機(jī)。
目前我國(guó)風(fēng)電電價(jià)分為兩類(lèi),政府審批電價(jià)和招標(biāo)電價(jià)。在現(xiàn)階段,采用招標(biāo)電價(jià)可以促使運(yùn)營(yíng)商采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備,有利于培育攙扶海內(nèi)還處在低級(jí)階段的風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)。從長(zhǎng)期角度以及國(guó)外經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,偏低的中標(biāo)風(fēng)電電價(jià)又會(huì)壓低設(shè)備報(bào)價(jià),使得風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)的盈利空間不大。海內(nèi)外專(zhuān)家建議將風(fēng)電定價(jià)方式改為固定電價(jià),經(jīng)由前幾年引進(jìn)技術(shù)并消化吸收,我國(guó)風(fēng)電設(shè)備制造商具備一定的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造能力,未來(lái)幾年風(fēng)電定價(jià)有可能朝著最有利于我國(guó)風(fēng)電工業(yè)發(fā)展的方向發(fā)展。
《可再生能源法》:風(fēng)電工業(yè)發(fā)展的基本保障《可再生能源法》于2006年1月1日起施行。可再生能源,是指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿确腔茉础7ㄒ?guī)要點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:.可再生能源可列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域;國(guó)家鼓勵(lì)和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電;.電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)全額收購(gòu)取得行政許可的可再生能源發(fā)電企業(yè)電量;對(duì)列入國(guó)家可再生能源工業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄的項(xiàng)目予以貸款和稅收的優(yōu)惠政策;.對(duì)取得行政許可的可再生能源發(fā)電企業(yè),電網(wǎng)企業(yè)未全額收購(gòu)其電量,造成企業(yè)損失的,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)賠償責(zé)任。固然法規(guī)無(wú)法定量良多指標(biāo),但可以肯定的是,在上網(wǎng)電量消納方面,風(fēng)電有著火電不可相比的上風(fēng),運(yùn)營(yíng)方面幾乎不用考慮人為造成的利用小時(shí)下降。
《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》:制訂風(fēng)電工業(yè)發(fā)展的中長(zhǎng)期目標(biāo)通過(guò)大規(guī)模的風(fēng)電開(kāi)發(fā)和建設(shè),促進(jìn)風(fēng)電技術(shù)提高和工業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備制造自主化,盡快使風(fēng)電具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。到2010年,全國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬(wàn)千瓦(后改為800萬(wàn)千瓦)。重點(diǎn)在東部沿海和“三北”地區(qū),建設(shè)30個(gè)左右10萬(wàn)千瓦等級(jí)的大型風(fēng)電項(xiàng)目,建成1~2個(gè)10萬(wàn)千瓦級(jí)海優(yōu)勢(shì)電試點(diǎn)項(xiàng)目。到2020年,全國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到3000萬(wàn)千瓦。建成若干個(gè)總裝機(jī)容量200萬(wàn)千瓦以上的風(fēng)電大省。建成新疆達(dá)坂城、甘肅玉門(mén)、蘇滬沿海、內(nèi)蒙古輝騰錫勒、河北張北和吉林白城等6個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)大型風(fēng)電基地,并建成100萬(wàn)千瓦海優(yōu)勢(shì)電。
特許權(quán)招標(biāo)利于行業(yè)規(guī)范發(fā)展。
從2005年起,特許權(quán)招標(biāo)不再只注重招標(biāo)價(jià)格,而是從投標(biāo)上網(wǎng)電價(jià)、本地化方案、技術(shù)方案、投標(biāo)人的投融資能力、項(xiàng)目財(cái)務(wù)方案多個(gè)方面綜合評(píng)分。另外,投標(biāo)人還需捆綁一家風(fēng)電設(shè)備制造商進(jìn)行投標(biāo),風(fēng)電設(shè)備制造商要向招標(biāo)人提交保證供給符合70%國(guó)產(chǎn)化率風(fēng)電機(jī)組的承諾函。綜合來(lái)看,目前的特許權(quán)招標(biāo)更加有利于行業(yè)的規(guī)范發(fā)展。
其他詳細(xì)細(xì)則《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見(jiàn)》:對(duì)列入國(guó)家發(fā)展重點(diǎn)的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品,前提成熟時(shí),由有關(guān)部分制定專(zhuān)項(xiàng)入口稅收政策,對(duì)海內(nèi)出產(chǎn)企業(yè)為開(kāi)發(fā)、制造這些裝備而入口的部門(mén)樞紐配套部件和原材料,免征入口關(guān)稅或?qū)嵭邢日骱蠓担肟诃h(huán)節(jié)增值稅實(shí)行先征后返。同時(shí),取消相應(yīng)整機(jī)和成套設(shè)備的入口免稅政策。此外,為鼓勵(lì)企業(yè)增加研發(fā)投入,《意見(jiàn)》還提出將加大企業(yè)研發(fā)投入稅前扣除等激勵(lì)政策的力度。重點(diǎn)十六個(gè)領(lǐng)域中包括發(fā)展大型清潔高效發(fā)電設(shè)備的大功率風(fēng)力發(fā)電等新型能源設(shè)備。
電監(jiān)會(huì)《電網(wǎng)企業(yè)全額收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法》內(nèi)容包括:可再生能源發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)并網(wǎng);電網(wǎng)企業(yè)為可再生能源發(fā)電及時(shí)提供上網(wǎng)服務(wù);電力調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)先調(diào)度可再生能源發(fā)電;可再生能源并網(wǎng)發(fā)電安全運(yùn)行;電網(wǎng)企業(yè)全額收購(gòu)可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電量;可再生能源發(fā)電電費(fèi)結(jié)算等。
發(fā)改委《促進(jìn)風(fēng)電工業(yè)發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)》到“十一五”期末,完成約5000萬(wàn)千瓦的風(fēng)能資源具體丈量、評(píng)價(jià)和建設(shè)規(guī)劃;建立國(guó)家風(fēng)電設(shè)備尺度、檢測(cè)認(rèn)證體系和用于整機(jī)及樞紐零部件試驗(yàn)測(cè)試的公共技術(shù)平臺(tái);培育風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造企業(yè)和樞紐零部件配套出產(chǎn)企業(yè),逐步形成自主立異能力,研發(fā)出產(chǎn)具有自主只是產(chǎn)權(quán)和品牌的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬(wàn)千瓦。
制約因素-------------
1、是政策攙扶不到位。
從世界風(fēng)電工業(yè)大國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,政策法規(guī)對(duì)風(fēng)電發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。1981年丹麥制定了第一個(gè)能源計(jì)劃,除了給予風(fēng)電較高上網(wǎng)電價(jià)外,還給用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)風(fēng)電機(jī)組30%的補(bǔ)貼。今天全世界有40%的風(fēng)電機(jī)組來(lái)自丹麥,顯示出當(dāng)時(shí)制定這個(gè)政策的戰(zhàn)略意義。同樣,借助于強(qiáng)有力的政策攙扶,德國(guó)和西班業(yè)也接踵成為全球風(fēng)電工業(yè)的領(lǐng)跑者。我國(guó)風(fēng)電工業(yè)起步雖早,但是缺乏鼎力發(fā)展風(fēng)電的戰(zhàn)略意識(shí),政府的攙扶措施一直缺乏力度。風(fēng)電較火電、水電等銷(xiāo)售價(jià)格偏高、銷(xiāo)路狹窄,造成風(fēng)電開(kāi)發(fā)緩慢,遲遲未能工業(yè)化。
2、設(shè)備設(shè)計(jì)和制造水平落后。
中國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制大型并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組,但直到1997年在國(guó)家"乘風(fēng)計(jì)劃"的支持下,才真正從科研走向了市場(chǎng)。因?yàn)閲?guó)家和企業(yè)投入的資金較少,缺乏基礎(chǔ)研究積累和人才,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研發(fā)能力嚴(yán)峻不足,總體來(lái)說(shuō)還處于跟蹤和引進(jìn)國(guó)外提高前輩技術(shù)的階段。目前,我國(guó)所把握的750千瓦及以下容量的風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù),只相稱(chēng)于國(guó)際上20世紀(jì)90年代中期的水平。而國(guó)際廠(chǎng)商提供的主要機(jī)型為單機(jī)850千瓦和1.5兆瓦機(jī)組,丹麥enercon公司可提供2兆瓦的機(jī)組。
此外,因?yàn)槲覈?guó)風(fēng)電機(jī)組的測(cè)試和認(rèn)證體系尚未建立。風(fēng)電機(jī)組配套零部件的研發(fā)和工業(yè)化水平較低,增加了整機(jī)開(kāi)發(fā)的難度。特別是對(duì)于變槳變速型風(fēng)電機(jī)組,海內(nèi)相關(guān)零部件研發(fā)、制造方面處于起步階段。如變槳距系統(tǒng)、低速永磁同步發(fā)電機(jī)、雙饋式發(fā)電機(jī)、交直交變流器及電控系統(tǒng),都需要進(jìn)行科技攻關(guān)和研發(fā)。
3、風(fēng)電本錢(qián)。風(fēng)電本錢(qián)主要取決于風(fēng)電機(jī)組的本錢(qián),降低本錢(qián)、進(jìn)步效率、增加壽命一直是風(fēng)電機(jī)組發(fā)展所追求的目標(biāo)。跟著風(fēng)電技術(shù)不斷提高和風(fēng)電工業(yè)規(guī)模化發(fā)展,風(fēng)電本錢(qián)一直呈下降趨勢(shì),從1981年到l995年風(fēng)電本錢(qián)已由15.8歐分/度電下降到5.7歐分/度電,目前風(fēng)電本錢(qián)約為4歐分/度電左右,在過(guò)去五年中,風(fēng)電本錢(qián)下降約20%。假如在常規(guī)能源電價(jià)中,考慮了因污染環(huán)境而發(fā)生的外部本錢(qián)之后,那么風(fēng)能是目前最具有與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)的可再生能源