一风能及风电的发展与概况
1. 风能
风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。
太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。
全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。
风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。 即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。
随着全球风能的快速发展，风能将会成为21世纪全球经济发展所需的重要能源；其他可再生能源也将会持续发展并得到充分利用，以满足人类对能源的不断增长的需求。
根据荷兰壳牌公司的估计，到2060年，全球将有二分之一的电力来自再生能源。
2 与其他新能源相比，风能优势突出：
风能安全，清洁
风是一种永不枯竭的资源，其能量大大超过地球上水流的能量，也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。
在各种能源中，风能是利用起来比较简单的一种，它不同于煤、石油、天然气，需要从地下采掘出来；也不同于水能，必须建造大坝来推动水轮机运转；也不像核能那样，需要昂贵的装置和防护设备。
另外，风能是一种清洁能源，不会产生任何污染。、
3．风电的技术及成本发展
风电技术的发展
• 1891年第一台风力发电机诞生于丹麦
• 20世纪80-90年代，在欧洲快速发展，风电技术开始成熟。20世纪80年代初期，单机容量55KW机型为主，20世纪90年代初期发展到100-450KW为主，90年代中期为500-1MW为主
• 21世纪初，兆瓦级机组走向商业化。2002年全球兆瓦级大型风电机组所占比例，已由1997年的9.7%扩大到62.1%
• 目前2MW以下技术已经成熟，海上风电场兴起，3-5MW风电机组正在大规模开发，德国Repower公司已经能够生产5MW海上风机 世界中大型风力发电机组可靠性已从上世纪80年代的50％提高到目前的90％多，机组寿命可达20年。同时，风电入网技术成熟，大规模并网已经成为现实。在控制系统和保护系统方面广泛使用电子技术和计算机技术。
4．风电成本的发展
风电的特色在于一次性投资成本较高，但其后的营运成本低，而且不制造任何污染，不耗费任何能源(据称石油缊藏量为80年，煤为200年，天然气为40年)。
与风电相比，火力发电的营运成本高，因为火力发电的主要能源为煤炭、天然气和石油。这不但会带来环境问题，而且上述能源价格的波动也会给电力企业经营带来影响。另外，可开采储量的能源瓶颈也将影响火电发电量及成本。
由于生产开发规模地扩大，以及新技术的应用和机组大型化的发展，风电成本不断下降。根据统计，平均每3年增加一倍的装机容量，风机成本降低15％。
从20世纪80年代开始，风力发电成本从平均20美分/度下降到目前的4.5美分/度，过去5年平均以每年4％左右的速率下降。
5．风电发展趋势预测
• 风机大型化发展，到目前为止，风电机组大型化进程仍在加快，这是风力发电成本下降的重要原因之一。
• 可靠性提高，目前风电机组的寿命普遍达不到20年，维护成本较高，提高机组可靠性也是风电成本下降的重要因素之一。
• 海上风电开发，海上风速高于陆地并且稳定，可利用风能资源更丰富，但开发难度增加，随着风电技术的进步，海上风电开发前景光明。
• 传统的失速型风电机组被变桨变速恒频型风电机组所取代，直驱型风电机组和半直驱型风电机组具有很好的市场及发展前景。
二．中国风力的发展和概况
1．中国风资源概况
我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。据有关研究成果估计，我国风能仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。
根据全国900多个气象站陆地上离地10m高度资料进行估算，全国平均风功率密度为100W/m2， 风能资源总储量约32.26亿千瓦，可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿千瓦，近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦，共计约10亿千瓦。
如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2,000小时计，每年可提供5,000亿千瓦时电量；海上风电年上网电量按等效满负荷2,500小时计，每年可提供1.8万亿千瓦时电量，合计2.3万亿千瓦时电量。相当于我国06年发电量2.83万亿千瓦时的81％。风能利用空间非常巨大。
我国风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北”（东北、华北、西北）地区。另外，内陆也有个别风能丰富点，海上风能资源也非常丰富
2．中国风电发展历史
我国风力发电始于上世纪80年代，发展相对滞后，但是起点较高，主要经历了三个重要的发展阶段。
• 第一阶段：1985年～1995年试验阶段
利用丹麦、德国、西班牙政府贷款，进行一些小项目的示范。欧洲风电大国利用本国贷款和赠款的条件，将他们的风机在中国市场进行试验运行，积累了大量的经验。同时国家“七•五”“八•五”设立的国产风机攻关项目，取得了初步成果。
• 第二阶段：1995～2003年 在第一阶段取得的成果基础上，中国各级政府相继出台了各种优惠的鼓励政策。科技部通过科技攻关和国家863高科技项目促进风电技术的发展，原经贸委、计委分别通过双加工程、国债项目、乘风计划等项目促进风电的持续发展。
• 第三阶段：2003～至今 国家发展和改革委员会通过风电特许权经营，下放5万千瓦以下风电项目审批权，要求国内风电项目国产化比例不小于70％等优惠政策，扶持和鼓励国内风电制造业的发展，使国内风电市场的发展进入到一个高速发展的阶段。中国2006年新增装机134.7万千瓦，比以前翻了一番还多，比2005年增加70%。中国目前风电累计装机为260.4万千瓦，是全世界第6大市场。
自从2006年1月1日开始实施新能源法后，2006年中国市场稳步发展，这个发展势头将巩固并加速发展。根据批复项目和在建项目的统计估计，2007年风电装机将增加150万千瓦。2010年中国风电发展的目标为500万千瓦，这个目标预期可望实现并且提前完成。
3．中国风电现状
• 建设规模不断扩大，风电场管理逐步规范。
到2006年底，全国已建成和在建的约91个风电场，装机总容量达260万千瓦。十一五”国家风电发展规划中要求2010年全国风电装机容量达到500万千瓦，2020年全国风电装机容量达到3000万千瓦。预计2007年风电市场增长速度更快，到2008年将提前达到500万千瓦的目标。同时，有关部门正组织编制有关风电前期、建设和运行规程，风电场管理在逐步走向规范化。
• 风电装机容量占比仍然很小，2006年末仅占全国电力装机容量的0.41％，全球风电装机容量第六。
• 地方投资风电场热情高涨，特许招标项目为国内风电投资的一部分。从2003年至今政府前后进行了四次风电特许权招标。在此中间，风电特许权招标原则做出了三次修改，总的看来，电价在招标中的比重有所减少；技术、国产化率等指标有所加强；风电政策已由过去的注重发电转向了注重扶持国内风电设备制造。
• 国外风机制造商纷纷国内设厂看到中国风力发电巨大的市场，国际主要的风电设备制造商纷纷在国内独资或合资建厂。国际风机厂商进入国内，一方面带来的先进的风机制造技术，另一方面为未来国内风机制造训练了人才和熟练工人。国外制造商在我国风机市场占据优势地位：2006年占新增装机55.10％，占累计国内总装机65.92％。其中国外制造商前三位Vestas、Gamesa和GEWind分别占据国内总装机的18.73％、18.63％和10.74％。相对本土厂商，他们有技术和资金优势。未来市场竞争加剧。
• 制约因素。政治制约：在2003年以前，缺乏风电发展目标和切实可行的战略规划；缺乏有效的经济激励机制和强有力的体制保障；缺乏鼓励风电技术和设备国产化的政策措施；缺乏有效的投融资体制；缺乏政府指导下的风电采购政策；缺乏强有力的宣传，公众对可再生能源的认识不足。技术制约：国内风电研发技术仍显薄弱，风电产业链发育不完善，风电设备产能不足，大型风电设备依然依赖进口。
4．中国风电发展趋势
• 风力发电成本将大幅降低。
风力发电相对于太阳能、生物质等可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小。在过去20多年里，风力发电技术不断取得突破，规模经济性日益明显。 随着风力发电技术的改进，风力发电机组将越来越便宜和高效。增大风力发电机组的单机容量就减少了基础设施的投入费用，而且同样的装机容量需要更少数目的机组，这也节约了成本。
随着融资成本的降低和开发商的经验丰富，项目开发的成本也相应得到降低。风力发电机组可靠性的改进也减少了运行维护的平均成本。
• 技术装备国产化比例提高。
2005年7月，国家发改委《关于风电建设管理有关要求的通知》中明确规定：风电设备国产化率要达到70%以上。实现风力发电技术装备国产化的目的是提高我国风力发电装备的制造能力和技术水平，降低风力发电成本，提高市场竞争能力，为推动我国风力发电技术大规模商业化发展奠定基础。
加大风力发电机组的国产化力度，一方面可为风力发电场建设采用国产设备提供优质廉价的选择；另一方面，也可迫使国外同类企业在参与我国市场竞争时大幅度降低产品价格。
• 海上风力发电悄然兴起并将成为重要能源形式。
海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。兆瓦级风力发电机组在近海风力发电场的商业化运行是国内外风能利用的新趋势。随着风力发电的发展，陆地上的风机总数将趋于饱和，海上风力发电场将成为未来发展的重点。海上发电也是近年来国际风力发电产业发展的新领域，是“方向中的方向”。
中国海上风能资源储量远大于陆地风能，储量10m高度可利用的风能资源超过7亿kw，而且距离电力负荷中心很近。目前上海已开始海上风力发电项目的建设，到2010年，海上的风力发电总装机容量将达到200～300兆瓦。
• 风力发电机组不断向大型化发展。
随着现代风力发电技术发展的日趋成熟，风力发电机组正不断向大型化发展。2002年前后，国际风力发电市场上主流机型已经达到1500千瓦以上。
目前，欧洲已批量安装3600千瓦风力发电机组，美国已研制成功7000千瓦风力发电机组，而英国正在研制巨型风力发电机组，中国研制成功的最大功率风力发电机是2000千瓦。
三．风力发电的好处
1．环境保护
自工业革命至今两百多年以来﹐人类的科技进步带来舒适方便的生活﹐也同时带来对地球生态严重的破坏﹐所以环境保护是自二十世纪九十年代以来全球所关注的课题﹐
世界各国都在日本京都会议上承诺要下降各国排除的废气﹐并订定了长期以及短期的目标﹐在130个签署了《京都协议》的国家中，已有7个国家开始实施8项“减缓工程”，以应对地球气候变暖带来的挑战。
其中德国采取继续增加风力发电来应对此挑战。目前，德国风力发电量占世界总风力发电量的1/3，该国计划到2030年，将其风力发电量增加3倍。
中国以煤电为主的电力结构给国民经济带来了严重的污染，专家预计2020年中国二氧化碳排放量将达到14-19亿吨，年均增长率为3.0%-4.5%，并将跃居世界第一。
做为世界上极为重要的大国（不但是人口最多﹐也是经济发展最快速的国家之一）﹐对此人类重大任务﹐亦当义不容辞。
风力发电能够有效地遏制温室效应和沙尘暴灾害，抑制荒漠化的发展。
平均每装一台单机容量为1兆瓦的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳（相当于种植1平方英里的树木），10吨二氧化硫，6吨二氧化氮。
风能是一种可再生无污染的绿色能源。它不会产生任何污染，风能是一种可再生无污染的绿色能源。大力发展风能可以大幅度削减造成温室效应的二氧化碳，缓解气候变暖的状况。
2．节约能源
• 我国的能源情况
目前中国发电能源中，火力发电(煤供电)占了80%，水力发电占16%，核能约占3%，风能则仅为0.11%。
煤炭方面：我国电力供应一直以火电为主，1990年到2002年的13年间，火电发电量占全国当年发电量的比例超过80%。随着新机组的不断投产，电煤占煤炭总量的比例平均每年增加2%。此外，煤还是我国冬季供暖的主要能源；仅按供电一项算，到2020年中国年需用煤量为40亿吨；而我国已探明的煤炭储量为1145亿吨，仅能维持30年。如果我国能源消费的增长还要以煤炭为主导的话，必将造成铁路运输的全面紧张。
石油天然气方面：石油和天然气资源不够丰富。到2003年年底，我国进口原油9000万吨，成品油2000万吨，我国已经成为世界第二大石油进口国，是美国的1/4。如果我国石油进口还高增长的话，将面临与美国等在国际市场争夺石油的局面，势必带来国际政治、经济一系列重大问题。
水能方面：即使是全部开发利用也不够满足需求的1/3，靠水能解决我国电力短缺并不现实，而且水电资源分布不平衡，多集中在西南地区，要满足沿海地区的电力需求，仅靠西电东送是不够的。
核能方面：我国天然铀资源短缺，大力进口天然铀将会遇到和进口石油，天然气一样甚至更严重的困难。目前掌握技术的增值系数低也严重阻碍了核能的开发，所以不能满足要求。
风能方面：我国已探明的风能理论储量为32.26亿千瓦，可利用开发为2.53亿千瓦。风能是水能的10倍。根据中国气象研究中心的估计，陆上可开发的风力资源若配合具潜力的产电容量，可达253百万千瓦(GW)。而海上风力资源更能进一步提供750百万千瓦(GW)的产电量。国内最具丰富风能的地区主要分布于东南沿岸附近的海岛、内蒙古、新疆、甘肃的河西走廊，以及东北、西北以及东南沿海地带。中国气象科学院研究员、风能专家朱瑞兆说“只要能够将地球1%的风能利用好，就能满足全球的能源需要。”
• 风力发电节约常规能源
风能是一种与地球共存亡的能源，取之不尽，用之不竭。风力发电不消耗煤炭，若年发电量为100万千瓦时，与燃煤火电相比，按单位度电标煤煤耗350g/kWh计算，每年可为国家节约标煤约350吨，折合原煤约595吨，也相当于每年节约177公升的燃油。另外，风电场的运行与火电厂不同，不需要锅炉补给水及大量的循环冷却水，因此也节约了大量的宝贵的水资源。
另一方面﹐建造风力发电场所耗费的电也比一般传统电厂要少得多﹐根据欧洲先进国家的经验﹐风力发电场在其二十年寿命中所发的电﹐是建造风力发电过程中（包括兴建、经营以及最后废料处理）所消耗的能源的八十五倍以上﹐而一般传统电厂所发的电﹐是建造发电厂过程中（包括兴建、经营、燃料以及最后废料处理）所耗费的能源的 3 到 4 倍之间。由此可知﹐风电在节约能源上是最有效益的。
在我国﹐人口众多﹐资源有限的情况下﹐如何能节约能源并达到最大效率是极为关键的﹐而风电正具备这样的条件。
点通
