中国海上风力发电发展现状和趋势
中国海上风力发电现状和趋势
（综述）
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2015年04月
中国海上风力发电发展现状以及趋势
【摘要】：由于具有资源丰富，对人们的生产生活影响小，以及不占用耕地等
优势，近几年，我国的海上风力发电得到越来越多的关注。本文就我国近海风电的行业背景、海上风电市场区域分析、国家政策、社会效益、技术支持、发展瓶颈及建议、以及未来发展趋势等几个方面进行论述。
【关键词】：海上风力发电，发展现状，发展趋势，海上风电技术，社会效益，国家政策
0前言：
相对于我国陆地风能，海上风能以其资源丰富，风速稳定，对环境负面影响小，装机容量大，且不占用耕地等优势得到了众多风电开发商的青睐。
经过连续多年的高速增长，我国风电装机容量已居世界第1位。目前我国正在大力推动海上风电发展，将从以陆上风电开发为主向陆上和海上风电全面开发转变，目标是成为海上风电大国。近年来，政府相关部门多次出台技术和管理政策，大力推动我国海上风电开发进程。
1、行业背景：
我国近海风能资源丰富。拥有18,000多公里长的大陆海岸线，可利用海域面积多达300多万平方公里，是世界上海上风能资源最丰富的国家之一。据统计，我国可开发利用的风能资源初步估算约为10亿kW，其中，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW[1]。
目前我国已经成功并网发电的海上风电项目有：东海大桥海上风电示范项
目，响水潮间带实验项目，龙源
如东潮间带风电场项目，华能荣
成海上风电项目等。另外有南港
海上风电项目，江苏大丰200MW
海上风电项目等44个项目拟建
或者在建。这意味着我国的海上
风电正在高速发展着。
另外，随着海上风能的高速
发展，也带动着风能产业链的高
速发展。我国现有海上风机供应
厂家12家，其中以明阳风能以及
金风科技最为卓越[2]，在全球最佳海上风机评选中，分别位列第二和第十，这标志着我国风机制造业已经拥有国际先进水平。
据数据分析，未来的15年内，我国风电设备市场的总利润将高达1400亿至2100亿元[3]。巨大的利润，也必将使得我国海上风机制造业得到更加快速的发
展。不难预想，在未来，我国的风机制造业必将领跑世界。
2、风电市场区域分析：
根据国家规划，未来我国进行海上开发的重点省份将是江苏、山东、河北、上海、浙江、福建等沿海区域，其中江苏与山东将是中国海上风电未来最大的潜在市场。从已经公布的数据中，到2015年，上海、江苏、浙江、山东和福建的海上风电装机总容量将分别达到700MW, 4.6GW, 1.5GW, 3GW和400MW;到2020年上述省市的海上风电装机容量将分别达到 1.55GW,9.45GW, 3.7GW,7GW和1.1GW，从这些省市的规划来看，江苏与山东将是中国海上风电未来最大的潜在增长点[4]。
江苏省有近千公里的海岸线，沿海滩涂而积占全国滩涂总而积的1/4，江苏又拥有世界最大的海岸外辐射沙洲(理论深度基准而零米线以上的总而积达190万亩)。这些资源为江苏发展海上风电场提供了广阔的前景。据悉，目前江苏境内已经开工的海上风
电项目已超10个。
山东省发展海上
风电，青岛具有举足轻
重的地位。青岛三而环
海，海岸线长达800余
公里，占山东省的1/4,
拥有丰富的海上风能
资源。此外，青岛是中
国东部重要的海滨城
市、中国东部沿海重要
的经济中心城市和港
日城市具有得天独厚
的优势，这些都将为青
岛的海上风电发展奠定基础。山东省去年推出的《山东半岛蓝色经济区发展规划》显示，到‘十三五”末，基本建成鲁北、莱州湾、渤中、长岛和山东半岛北海上风电基地，在山东半岛南条件较好的区域建设风电场，海上风电装机达到1000万千瓦。
作为长三角经济中心位置的上海，由于先期已在东海大桥风场一期项目中积累了丰富的经验，"十二五”期间，也将新建两个海上风电场，分别为东海大桥风电场二期和临港风电场，这两个项目目前均已开始相关工作，东海大桥二期项目有望在年内完工。
3、国家政策：
鉴于我国海上风电还处于起步阶段，各种机制都还不完善，海上风电的发展在很大程度上还要凭借着“政策东风”，才能更快更好的发展。而国家为了满足海上风电的发展需求，也陆续出台了一系列发展海上风电的举措和配套法律法规。
2007年我国启动国家科技支撑计划，将能源作为重点领域，提出在“十一
五”期间组织实施“大功率风电机组研制与示范”项目，研制2 MW至3 MW风电机组，组建近海试验风电场，形成海上风电技术。2009年1月，国家发改委、国家能源局在北京组织召开了海上风电开发及沿海大型风电基地建设研讨会，正式启动了中国沿海地区海上风电的规划工作。负责汇总协调各地规划和前期工作的是中国水利水电规划院。2010年1月7日，专责我国能源发展战略、规划和政策的国家能源局明确指出，“要继续推进大型风电基地建设，特别是海上风电要开展起来”。2010年1月22日，国家能源局联合国家海洋局印发《海上风电开发建设管理暂行办法》。该办法规定了海上风电发展规划编制、海上风电项目授权、海域使用申请审批和海洋环境保护、项目核准、施工竣工验收和运行信息管理等各个环节的程序和要求。2010年3月底，工信部发布了《风电设备制造行业准入标准》，规定风电机组生产企业必须具备生产单机容量2.5 M W以上、年产量100万kW以上所必需的生产条件和全部生产配套设施，推动了适合海上大功率风机的研发。有了一系列规章的出台，2010年5月18日，国家能源局正式发布了位于江苏省的4个风电项目招标公告[5]。
图1 截至2011年10月，我国海上风电相关规定2011年7月国家能源局和国家海洋局联合发布的《海上风电开发建设管理暂行办法实施细则》，该《细则》明确了海上风电项目建设管理的程序和内容，力求解决用海管理部门间的不协调问题，避免用海矛盾。该细则在一定程度上缓解了海上风电规划不统筹等问题[6]。
2014年8月,国家能源局召开全国海上风电推进会,公布了《全国海上风电开发建设方案(2014—2016)》,涉及44个海上风电项目,共计1052.77万千瓦的装机容量。其中包括已核准项目9个,容量175万千瓦,正在开展前期工作的项目35个,容量853万千瓦。而在此之前,国家发改委公布了海上风电上网电价,2017年之前投运的海上风电项目，潮间带为0.75元/千瓦时,近海为0.85元/千瓦时,使得海上风电项目的成本收益情况更加明确,其中近海和潮间带的内部收益率分别可以保证在12%和10%以上。[7]我国海上风电价格体系的确定，缓解了业内对电价不清晰的忧虑，在很大程度上刺激了我国海上风电的发展。
在未来几年，我国的海上风电海将乘着“政策东风”，更快更好的发展下去！
4、社会效益：
我国海岸线长，海域面积辽阔，具备开发建设海上风电的良好条件。东部沿海地区经济发达，而化石能源资源短缺，海上风能是当地重要的资源优势，开发利用海上风能资源对于增加这些地区的电力供应、促进经济社会发展意义重大。
1、风能是清洁的可再生能源，无污染，可持续，资源丰富，故而，大力发展海上风能，可为国家电网提供可再生的发电量，从而为国家节省大量的化石能源，同时也减少了大量有害物质以及二氧化碳的的排放，减少了环境污染以及温室效应。[8]以煤电作为例子，对30万千瓦的蒸汽轮发电机组来说，大约每产生1万千瓦时电量就需要消耗4吨的标准煤，而且排放的粉尘约0.5吨，排放的二氧化碳约10吨，氮化物约为0.05吨，排放的硫化物约为0.08吨。如果我国风电的发电电量能够达到全国需求的百分之五，那么需要风电装机容约为1.5亿千瓦，就此一项，那么每年可节约大约1.6亿吨标准煤，减少排放的粉尘2000万吨，排放的二氧化碳为4亿吨，氮化物约为200万吨，硫化物约为320万吨。可见海上风电项目对于生态环境的影响很大。[9]
2、大力发展海上风能，可促进我国能源结构调整，减少环境污染，为我国可持续发展战略贡献力量。
3、由于海上风电的复杂性，故而发展海上风电，可以促进我国风能产业链升级，调整我国产业结构。进一步刺激我国材料、机械、电气等方面的研究。
4、海上风电以其丰富的资源，可以为我国创造了极大的经济效益，缓解了我国沿海地区的用电紧张，创造了大量的工作岗位。[10]
5、可以实现风电、水电互补。我们都知道，在我国，夏秋多水少风，而冬春多风少水，故而，可以实现一年四季的水风电互补，为社会创造更大的经济效益。
6、刺激教育和医疗的发展。大力开发海上风电的利用，对于相关教育和医疗有一定的的促进。因此评估海上风电项目对于教育和医疗等社会效益影响具有很重要的意义。[8]
5、技术支持：
我国海上风电的发展虽然有陆地风电的技术基础，然而作为在特殊条件下运行风电机组，也向它提出来更多更高的要求。
风电机组基础：为了承受海上强风载荷、海水腐蚀和波浪冲击，海上风电的基础，远比陆地的结构复杂、技术要求高、建设成本高。目前，我国海上风电机组基础主要有五大类：分别是重力式基础、单桩式基础、导管架式和三支柱式基础、沉箱式基础以及悬浮式基础。[11]其中，重力式基础和单桩式基础，在海上风电场中得到了广泛的应用。
电力传输技术：由于海
底自然环境恶劣及不可预
见性，海上风电用海底电缆
是设计技术、制造技术难度
较大的电缆品种。海底电缆
不仅要求防水、耐腐蚀、抗
机械牵拉及外力碰撞等特
殊性能，还要求较高的电气
绝缘性能和很高的安全可
靠性。然而，在前几年，行
业内研制了一种海底光电复合缆，该光电复合缆在很大程度上满足了海上风电的对电力传输的要求。另外，
一种名为VSC-HVDC的系统也在海上风电的传输中得到应用，这种有源型直流输电模式可以使风电注入到电网的功率稳定，这样也就解决了海上风能不稳定性和间隙性的问题。[12]
防腐蚀技术：由于海上风电处于强腐蚀性的海洋环境，其腐蚀防护问题尤为重要。对于水下基础，目前，常见的钢筋混凝土结构基础的防腐蚀方法为涂料防护[13]，阴极保护或添加缓蚀剂技术等。对于塔筒，现在常使用预留腐蚀裕量法、热喷涂金属保护法[14]、涂层保护法[15]、而对于机舱和轮毂的防护，则是采取了总体防护与关键零部件重点防护的思路[16]。
6、面临的问题以及建议：
6.1我国海上风电虽然发展迅速，国家支持力度也很大，然而，作为新兴产业，而且还是刚刚起步的新兴产业，它所面临的问题也很多。
6.1.1跑马圈海，缺乏规划。
在海上风电产业兴起之时，沿海11个地区纷纷制定本地区海上风电场规划，圈定适合发展海上风能的海域，积极申报海上风能特许权招标项目，形成海上风能发电的热潮。在这股热潮的涌动下，国内风电设备制造企业大举进军海洋。例如，金风科技公司在江苏大丰设立海上风电产业基地;湘电风能公司收购荷兰离岸风机制造商Darwind，进入海上风电市场;海装风电公司开始建设“国家海上风力发电工程技术研究中心”;联合动力公司积极参与连云港和南通的海上风电项目等。
鉴于我国海上风电产业骤然升温，统筹发展就显得尤为重要，而目前缺少的正是国家级海上风电发展专项规划。虽然国家能源局和国家海洋局于2010年1月份发布了《海上风电开发建设管理暂行办法》，但是还不足以成为指导海上风能发展的规划性文件。
并且，据业内人士透漏，“与陆上风电多建设在人烟稀少之地不同，海洋寸海寸金，各地方政府早已对自己的海域做出规划。显然，在生态农业、养殖、旅游以及沿海城镇经济诸多选择中，目前仅能盈亏“平衡甚至亏本的海上风电并不是各级政府的首选项目。在海上发展风电，不只是发改委、能源局说了算，海洋局是海域的直接管理部门，能源局的风电规划与海洋区域功能区划之间缺乏协调沟通，而地方利益在海上风电中也没有得到体现。”[4]
故而，海上风能面临着行业内部的不协调以及政府部门的不协调。各个公司，各个地区各行其是，国家部门间也缺乏沟通统筹，从而使得海上风电发展困难重重。
6.1.2产能过剩，质量不高。
在2005年，政府规定，风电设备国产化率要达到百分之七十以上，从而导致我国风电设备厂呈井喷式的发展。然而，由于缺乏核心先进技术，反复引进国外落后技术等原因，导致国产部件寿命短，质量不过关，从而使得现存的海上风机的可靠性堪忧。
6.1.3成本过高，效益过低。
目前，我国陆地风电项目造价平均在8000元/千瓦，海上风电项目造价在2万元/千瓦。[17]过高的成本压制了海上风电的盈利空间。另外，低收益也是影响海上风能发展的一个主要原因。目前国内海上风电的标杆上网电价还未出台，海上风电的上网电价还采取的是一事一议的特许权招标方式，而在海上风电项目
特许权招标过程中，企业间的竞相压价大大压缩了最后中标企业的获利空间，这也导致了一些中标企业迟迟未能进行海上风电场建设。[18]
6.1.4技术支撑薄弱，核心技术较少
海上风电技术是当今风电技术发展的最前沿，相对于陆地风电，海上风电机组需要克服更加复杂、更加严峻的自然环境条件约束，在风电设备设计、研发、制造的各个环节，都要充分考虑海洋自然环境要素(如海洋水文条件、海床构造、海水腐蚀等)的影响，因此海上风电发展的技术要求比陆地风电要复杂很多。在海上风电设备制造虽然已基本形成生产体系，但产品仍有不少技术缺陷，在风场建设方面，我国海上风电场建设缺乏适应多种建设条件的施工设备，对海上风电技术的设计、施工技术装备、事故诊断及运行维护能力不足，在海上风电运营部分，离岸的变电站和海底电缆输电技术水平较低。同时，我国海上风电建设尚未形成相应的标准体系，在海上风电工程建设中的勘查、施工、运维等技术环节缺少有效指导，缺乏对海上风电技术和经济风险的有效管理，在海上风电全过程的建设中，技术标准和管理办法还不完善，在设备检测认证、信息跟踪等服务体系建设方面还不健全，同时在管理上也存在经验严重缺乏等问题。[19]
6.1.5没有成熟的产业链
众所周知，产业链的成熟度与产业健康发展程度密切相关。我国和国际风电产业强国在海上风电产业链建设方面还存在不小的差距，打造中国海上风电产业的完整链条，形成海上风电产业的整体竞争力是我们需要统筹考虑的问题。我国海上风电产业链存在很多“短腿”。海上风电设备的技术要求相较于陆上风电设备更高，我国目前刚刚启动风电设备国产化的进程，海上设备制造技术仍需完善，这也给海上风电项目带来很大的投资风险，同时，缺乏专业化的基础设施技术，相关运输、安
装、海缆铺设
等技术及设备
还处于探索阶
段，海上升压
站、先进海底
电缆以及轻型
直流输电技术
装备还缺乏工
程实践。此外，
在海上风电运
营模式上，需
要进行统筹合
理规划，协调
产业上游、产业中游、产业下游各环节之间的关系，努力促使电网建设与海上风电投资的需求相适应，以降低潜在的项目运行风险，促进我国海上风电产业的健康发展。
6.1.6并网比例低。
由于风能的自身特性，导致风电的波动性、间歇性和不规则性，并网之后会对电网产生冲击，不利于电网的稳定，使风电对电网的贡献率低于百分之十。据分析，我国风电贡献率在百分之三左右对电网没有影响;在百分之五左右时可通过适当的技术措施减少影响;在百分之十时将给电网运行带来隐患。由于海上风
电场施工难度和集中输变电、建设费用高等经济性问题，难以像陆上那样建成分布式风电场，必须大规模开发，而大规模海上风电场的开发，所发电能有可能让电网难以承受。目前，我国陆上风电因并网、限电等问题造成经营困难的不在少数，这也对大规模开发海上风电提出了警示。[20]
6.2发展建议：
6.2.1、政府扶持产业发展
从国外经验来看，成功发展海上风电产业的一个前提是得到政府的大力支持。对于海上风电项目协调管理的缺失，将会为产业快速发展和资源有效配置付出代价。荷兰是这方面最好的反面典型，而丹麦、德国和英国对海上风电的支持力度很大。
尽管我国出台了《可再生能源法》、《可再生能源产业发展指导目录》、《可再生能源十一五规划》等，但还需进一步细化海上风能开发的有关规定，完善政策体系，统筹产业发展，采取多种措施，包括固定电价、财政补贴、税收减免、低息贷款、强制配额等，推进政策具体落实。同时，应设立专门提供一站式服务的管理机构或建立部门间综合协调机制，为海上风电发展创造良好的体制环境。
6.2.2、提升核心技术含量
目前国产化率高的海上风电产品，多集中在技术含量较低的设备上，因此需要加大自主创新的研发力度，努力提升核心技术含量。在学习国外先进技术的同时，还要加以吸收和转化，产品开发方式，逐步从“技术引进”转向“联合设计”，进而到“自主研发”，设计适应我国海洋环境、具有自主知识产权的产品。
此外，还需要提高产品技术水平和工艺水平，提高批量化生产能力和质量可靠性，降低发电成本，使海上风能发电具有竞争优势，保证产业的长期稳定发展。
6.2.3、加快专业人才培养
我国海上风电起步较晚，人才储备很不够。因此，一方面需要建立海上风电人才培养和储备计划，确定急需紧缺人才的领域和规模。另一方面，在更多的院校设置风能相关专业或方向，开设专业课程培养本科生和研究生;在科研机构里设立更多的海上风电研究课题，突破关键技术瓶颈;风电企业建立激励机制，创造良好环境，从实践中建立起一支高素质的专业技术队伍。同时，建立从理论到
实践、从研究到应用
相结合的模式，形成
有效的“产学研”三
方面一条线的培养机
制，从而逐步培养出
系统掌握风电理论并
具有海上风电工程设
计实践经验的复合型
人才，确立我国海上
风电技术领域的领军
人物，组建优秀的海
上风电领域人才队
伍。
6.2.4、充分利用市场机制，发掘市场潜力。
在社会主义市场经济下，我国发展海上风电产业不仅需要国家扶持和引导，
还需要充分发挥市场作用。通过鼓励更多的投资者进人市场，扩大市场潜力，挖掘市场机会，带动上下游产业发展，加快产业集聚与资源整合，促进风电设备制造企业的优胜劣汰，打造多个拥有尖端技术的企业巨头，从而吸引更多项目开发投资，形成产业发展的良性循环。
同时，构建海上风电产品认证检测体系，引人第三方认证机构负责设备质量的评定，鼓励国内风电设备制造企业之间合法正当竞争，进而提高国产风机质量，逐步使国产风机符合国际标准，应对大规模化发展所面临的挑战。
7、未来发展趋势：
7、1风电技术发展迅速，成本持续下降
海上风电场总投资成本一般比陆上风电场总投资成本高出2倍左右，其中基础、安装及电网接入成本远远大于陆上。虽然建设成本相对较高，但海上风电场拥有优越的风资源，不占用陆地面积等显著优点，它的经济价值和社会价值正得到越来越多的认可。同时海上风电场安装容量的增加、风机尺寸和风机布置规模的扩大、大功率风机的研制开发和安装运输技术的成熟，海上风电成本及运营成本也在逐步下降，海上风电将得到进一步的发展。
欧盟委托欧洲风能协会制定风机发展的标准和认证体系，协调各个风机制造商，在技术创新的同时，把相对稳定机型和频谱、避免机型出现混乱、增加零部件的通用性和互换性、提高可靠性和稳定性、降低发电成本作为重要目标。过去的发展更多的是依靠技术进步，以后更多的是依赖于规模化、系列化和标准化降低成本。一旦大规模投入市场，通过规模化、系列化和标准化，可以大幅度降低售价，从而降低发电成本。世界风能理事会估计，到2020年，海上风机的造价可以降低40%以上，发电成本可以同幅下降。
国外有关机构也对如何降低海上风电成本进行了研究，提出了以下应对措施:提高海上风机的可靠性，延长使用寿命，提高免维护时间，降低维护和维修费用;适当大规模开发，合理安排施工时间;充分利用已知海洋地质和气象资料，减少开发初期投入;适当降低噪声要求和塔架高度，降低造价。
7、2 政府支持仍然是欧洲海上风电发展的主要因素
海上风电是当前提倡的低碳经济发展项目之一，政策的积极支持是海上风电产业发展的主要因素。海上风电利用海上风能资源，是一种清洁的可再生能源，与传统的燃煤发电相比，海上风电不依赖外部能源，没有碳排放等环境成本，不会造成大气污染和产生任何有害物质，是理想的绿色能源。正是因为有这些独特的优势，风力发电逐渐成为许多国家可持续发展的重要组成部分。
尽管风电成本开始大幅度下降，在资源好的条件下，在考虑环境外部成本特别是碳税的情况下，基本上可以同煤电和油电相竞争，但是风电由于其间歇式等技术问题，需要政府的协调和支持，才能有效地发挥电网企业的积极性，突破风电上网瓶颈，保障风电的顺利发展。欧盟把发展可再生能源作为应对气候变化、能源来源多样化、保障能源安全和经济发展新的增长点的重要措施，制定若干政策和机制，积极推动可再生能源的发展。为了发展海上风电，欧盟已经决定建设环大西洋欧洲沿岸的海底电缆网，为海上风电的输送和调度提供基础设施保障，现在已经进入勘探设计阶段。在风能资源普查方面，欧盟绘制了统一的风能资源图，还配合海上风电开发，开始绘制海上风能资源图，为风电的开发奠定数据支持基础。
7、3向大型化大型化、深海化方向发展。
1990年，海上风电在刚开始发展时，单机功率只有200千瓦，到2000年，第一台兆瓦级的海上风机被研制出来，这中间花了整整十年。随后，从2000年到2007年，陆续出现了1.5MW、2MW、2.3MW、3MW、3.6MW、5MW的海上风力机。到现在，已经出现了6MW、10MW、12MW的海上风力发电机。[21]从这些数据可以得知，世界上的海上风机都在朝着大型化发展。
而离岸距离也在不断发展着。1990年瑞典的Nogersund风电场离岸距离也只有250米，到2008年时，比利时的Thomton Bank风电场的离岸距离就达到了30千米。[22]由上可以得知，随着技术的发展、能源的需求，海上风力机的离岸距离将会越来越远，吃水深度将会越来越深。海上风电场的深海化之路必将势不可挡。
7、4直驱式风机不断增加
海上风机由于其特殊的环境，导致了海上风机的巡检以及维修费用极为昂贵。而直驱式风机，结构简单，零部件比较少且不用安装齿轮箱，能有效的减少由于齿轮箱问题而造成的机械故障。可以有效的提高系统的运行可靠性和使用寿命，减少维护成本。故而，为了减少维护成本，提高利润空间，直驱式风机在未来必将得到大量使用。
7、5 控制技术日趋智能
在未来海上风机的设计中，智能化将是海上风机一个重要发展方向。鉴于风电机组的极限载荷和疲劳载荷是影响风电机组及部件可靠性和寿命的主要因素之一。近年来，风电机组制造厂家与有关部门积极开展风电机组的最优运行和控制规律的研发。通过采用智能化控制技术与整机设计技术结合，努力减少和避免风电机组运行在极限载荷和疲劳载荷。可以说，智能控制技术逐步成为风电控制技术的主要发展方向。
8、结束语：
海上风电技术经过近20年的发展已经得到了较大提高。但海上风能开发的主要问题在于成本过高和安装运输不便。随着海上风电技术的成熟，海上风力发电的成本也将不断下降。海上风电机组呈现大型化和深海化的发展趋势。
海上风能资源作为一种清洁的可持续能源，在各国政策的积极支持下，海上风电技术的提高和风电开发成本的下降促使海上风电规模化发展，海上风能将得到更深入、更大范围的开发和利用。
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风电的发展现状及展望
风电的发展现状及展望 Prepared on 24 November 2020
论文题目：我国风力发电的现状及展望
摘要 风是地球上的一种自然现象，全球的风能约为，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。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。与其他新能源相比，风能优势突出：风能安全、清洁。而且相对来说，风能是就地取材，且用之不竭，在这一点上，风电优于其他发电。 关键词：风力资源丰富；风电安全且清洁；风能用之不竭 目录
第1章绪论 引言 气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响在尽量不影响生活水平的情况下，透过全球气候升高这个现象，我们现目前必须的意识到节能减排的重要性，而改变目前现状的最直接有效的方法就是选择清洁型（相对于煤石油等而言，对于植物动物等一系列生态环境污染相对而言较少甚至可以达到零的能源）能源来替代传统的火力发电。如：水能、太阳能、风能和核能等。风力发电是目前最快发现的最快的清洁能源，且风能是可再生能源。对它加以使用相对而言能使得时下大地所遭受的环境问题得到一定程度的改善，风力发电与传统发电进行相比较风力发电不会产生二氧化碳以及其他有害气体，所以对风能加以利用，这样能相对有效的改变目前世界所面临的环境问题，这样大大的避免造成臭氧空洞以及形成酸雨之类的自然危害，也有利于降低全球的气温。所以加大风力发电建设是改善现目前世界环境的一个有效途径。在国际上对于新能源的开发这一方面做了许多调查和研究，通过调查研究发现在这一方面德国是做的最好的，从上个世纪80年代末起至今，在德国的风电机组总功率即使已越过1万兆瓦的大关，并且已完成了近万个风力发电机组的安装，所占比例已达到了全球风力发电总量的1/3，然而数据研究表明德国近年来减少了约1700万吨的的温室气体排放，所以通过德国温室气体的排放量减少说明开发风力发电等新能源是减少全球气温升温和减少温室气体排放的有力途径。德国竭力用实际行动为《京都议定书》的减排目标迈出了一大步。我国在风力方面也有着相当丰富的资源，可被开发利用的风能储量约10亿kW左右。 本论文的研究背景及意义 根据气候变化专门委员会（IPCC）的调查研究并所给出的第三次评估报告提供的预测结果显示，预计到22世纪初大地平均气温或许会增高—℃。以及伴随着国民日常需求的的不断提高，经济的高速发展，国民的用电量也日益增长，伴随着电力结构的不断调整优化，技术装备水平的逐步提高，发电机组的不断增大以及技术装备水平的逐步提高。随着大自然给予我们不可再生能源的衰竭、对于用电量的不断升高、全球气温的升温以及生态环境的破坏，对于开发新能源发电已成为迫在眉睫的事情。而我国疆域广阔并且有着十分丰富的风力
中国风力发电的发展现状及未来前景要点
中国风电发展现状及前景 前言 随着能源与环境问题的日益突出，世界各国正在把更多目光投向可再生能源，其中风能因其自身优势，作为可再生能源的重要类别，在地球上是最古老、最重要的能源之一，具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性，成为全球普遍欢迎的清洁能源，风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。 风，来无影、去无踪，是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比，每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布，中国已把风能利用放在重要位置。 一、国内外风电市场现状 1.国外风机发展现状 随着世界各国对环境问题认识的不断深入，可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下，风力发电产业也在高速发展。截至2011年底，世界风电装机量达到237669MW，新增装机量43279MW，增长率22.3%，增速与2010年持平，低于2009年32%的增速。由表一，可以看出中国风电装机量62364MW，远远超过世界其他各国装机量，而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中，很明显的看出，从2001年到2004年，风电装机增速是在下降的，2004年到2009年风电有处于一个快速发展期，直到近两年风电装机的增速又降为22%左右，可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提
升的阶段。 图表 1 世界风电装机总量图 图表 2 世界近10年新增装机量示意图
图表 3 世界风电每年装机量增速
图表 4 总装机量各国所占份额
图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状 中国的风电产业更是突飞猛进：2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW，超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出，中国风电正经历一个跨越式发展，这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而，图8 中，我们能够清楚的看出自2007年以后，虽然新增装机量很大，但增速却明显下降，而其他国家，比如美国、德国，这些年维持着一个稳定的增速。由此，我们应该意识到，我国风电，尤其是陆上风电，正在进入一个转型期，从发展期进入成熟期，从量的追求进入到对质的提升。 图表 6 中国每年风电装机量示意图
风力发电现况以及未来发展趋势
风力发电现况以及未来发展趋势 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。 一、国外发展状况 目前，中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行，风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示，截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW，年装机容量为11,310MW，增长率为24%；风力发电量占全球电量的1%，部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2，前十名合计，约占世界总装机容量的%。2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势：有11个国家的装机容量已高于1,000MW，其中7个欧洲国家（德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙），3个亚洲国家（印度、中国、日本），还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量，其增长率为48%[5]。2002年欧洲风能协会（EWEA）与绿色和平组织（Greenpeace International）发表了一份标题为“风力 12（Wind Force 12）”的报告，勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测，而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求，论证了风电达到世界电量12%的可能性。 二、国内发展现状 经过前几年的低谷期，国内的风电市场正在迎来新的发展期，特别是在节能减排、环境治理的趋势下，国家出台的一系列政策，使得风电产业站上了风口。 （一）我国风电发展进入新阶段 风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源。近年来，全球资源环境约束加剧，气候变化日趋明显，风电越来越受到世界各国的高度重视，并在各国的共同努力下得到了快速发展。据世界风能协会统计，截至2013年年底，世界上开发风能的国家已经达到103个，年发电量达到6400亿千瓦时，占全球总电力需求的4%。我国可开发利用的风能资源十分丰富，在国家政策措施的推动下，经过十年的发展，我国的风电产业从粗放式的数量扩张，向提高质量、降低成本的方向转变，风电产业进入稳定持续增长的新阶段。2003年底，我国风电装机只有50万千瓦，排名世界第十。2013年我国新增风电装机容量1610万千瓦，占当年世界新增容量的45%；累计装机容量突破9000万千瓦,占世界累计装机容量的28%，两项指标均居世界第一?2013年我国新增风电并网容量1449万千瓦；累计并网容量达到7716万千瓦，占全国电源总装机容量的%。今年1至9月，我国风电新增并网容量858万千瓦；到9月底，累计并网容量8497万千瓦，同比增长22%。预计到今年年底我国风电累计并网容量可达到1亿千瓦，从而提前一年完成“十二五”规划目标，风电发电量占全国总发电量的比重也将由2008年的%增长到%，连续两年超过核电，成为国内继火电、水电后的第三大主力电源。 （二）财政优惠 根据财政部文件，为鼓励利用风力发电，促进相关产业健康发展，自2015年7月1日起，对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品，实行增值税即征即退50%的政策。中国可再生能源学会秘书长秦海岩对中国证券报记者表示，这项政策实际并非新政，2001年相关主管部门在对资源综合利用目录的增值税征收政策进行规范时，就提到了风电也是“减半征收”。但“减半征收”在操作层面比较复杂，因此，相关主管部门在2008年的文件中提出即征即退50%。现在只是为了重新梳理政策，把之前的资源综合利用的目录作废，并对风电提出来单独进行了规范说明。 分析人士表示，这实际上是之前风电增值税优惠政策的延续。今年以来，从国家发改委、国家能源局到国家电网公司，再到新能源装机大省的地方政府都在围绕风电发展给予多方面的支持。今年4月28日，国家能源局公布“十二五”第五批风电项目核准计划，项目共计3400万千瓦，超出业界预期；5月下旬，国家能源局发布了《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》，对于弃风限电比例超过20%的地区、年度开发方案完成率低于80%的地区，不安排新项目。 （三）风电企业业绩逐步向好 近期，A股风力发电板块展示出了高景气度。截至7月1日，A股风力发电概念板块23家公司（以设备制造商为主）中，有9家已预告或发布中报业绩情况，除1家净利润变动幅度为负，其余8家净利润增幅在24%至350%之间。其中，
我国风电产业发展现状及存在的问题
我国风电产业发展现状及存在的问题 能源是国民经济发展的重要基础，是人类生产和生活必需的基本物质保障。我国是一个能源生产大国，也是一个能源消费大国。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，对能源的需求也越来越高。 长期以来，我国电力供应主要依赖火电。“十五”期间，我国提出了调整能源结构战略，积极推进核电、风电等清洁能源供应，改变过渡依赖煤炭能源的局面。 金融危机下，新能源产业正孕育着新的经济增长点，世界各国都希望通过发展新能源产业，引领本国走出经济低谷。近年来，我国政府对新能源开发的扶持、鼓励措施不断强化，风能作为最具商业潜力的新能源之一，备受各地政府和电力巨头追捧。 自2005年我国通过《可再生能源法》后，我国风电产业迎来了加速发展期。《可再生能源发展“十一五”规划》提出：在“十一五”时期，全国新增风电装机容量约900万千瓦，到2010年，风电总装机容量达到1000万千瓦。同时，形成国内风电装备制造能力，整机生产能力达到年产500万千瓦，零部件配套生产能力达到年产800万千瓦，为2010年以后风电快速发展奠定装备基础。 2008年，我国新增风电装机容量达到624.6万千瓦，位列全球第二；风电总装机容量达到1215.3万千瓦，成为全球第四大风电市场。预计，2009年我国风电新增装机容量还会翻番，届时在全球新增风电装机总量中的比重，将增至33%以上。按照目前的发展速度，中国将一路赶超西班牙和德国，2010年风电装机容量有望达到3000万千瓦，跃居世界第二位。 目前，我国正在紧锣密鼓地制订新能源振兴规划。预计到2020年，可再生能源总投资将达到3万亿元，其中用于风电的投资约为9000亿元。根据目前的发展速度，到2020年，我国风电装机容量将达到1亿千瓦。届时，风电将成为火电、水电以外的中国第三大电力来源，而中国也将成为全球风能开发第一大国。 设备制造行业现状 根据最新风能资源评价，全国陆地可利用风能资源3亿千瓦，加上近岸海域可利用风能资源，共计约10亿千瓦，发展潜力巨大。 为了合理有序的开发现有风能资源，首先需要进行的就是加强产业服务体系建设，扶持建立风能资源评价，风电场设计选址，产品标准，技术规范，设备检测与认证的专门机构。培育一批风电技术服务机构，建成较健全的风电产业服务体系。建设2～3座公共风电测试试验基地，为风电机组产品认证和国内自主研制风电设备提供试验检测条件。目前，工信部与国家能源局等相关管理部门目前正研究制定规范风电投资市场，完善风电设备产品标准及质量认证体系的相关政策，保证风电产品质量，促进成本降低。 风电产业的发展和进步不应盲目追求风电机组的装机容量，而应从我国各地区风场风资源的优劣、当地电力需求及电网输配电能力状况、风机性能及发展通盘规划，有序调控、全面协调、均衡平稳地发展。 首先，把风电科研纳入国家科技发展规划，安排专项资金予以扶持。支持国内科研机构提高创新能力，引进国外先进技术设备，加快消化吸收，尽快形成自主创新能力。目前，国产化比例规定较难落实，国产化质量提高和认同有个过程，风机制造企业仍需在自主创新上下功夫。 其次，建立一个统一的行业标准。由于目前没有对风电机组和风电场的入网标准和检测标准严格监管，绝大部分风电机组的功率曲线、电能质量、有功和无功调节性能、低电压穿越能力没有经过检测和认证，而且多不具备上述性能和能力，并网运行的风电机组对电网的安全稳定运行造成了很大的影响。
2020年中国风力发电行业现状及未来发展趋势分析
2017年中国风力发电行业现状及未来发展趋势分析 风能是一种淸洁而稳定的新能源，在环境污染和温室气体排放日益严重的今天，作为 全球公认可以有效减缓气候变化、提高能源安全、促进低碳经济增长的方案，得到各国政府、 机构和企业等的高度关注。此外，由于风电技术相对成熟，且具有更高的成本效益和资源有 效性，因此，风电也成为近年来世界上增长最快的能源之一。 1、全球发展概况 2016年的风电市场由中国、美国、徳国和印度引领，法国、上耳其和荷兰等国的表现 超过预 期，尽管在年新增装机上，2016年未能超过创纪录的2015年，但仍然达到了一 个相当令人满意的水平。根据全球风能理事会发布的《全球风电发展年报》显示，2016年 全球风电新增装机容量 54.600MW,同比下降14.2%,英中，中国风电新增装机容量达 23328MW （临时数据）,占2016年全球 风电新增装机容量的42.7%o 到2016年年底， 全球风电累计装机容量达到486J49MW,累计同比增长 12.5%。其中，截至2016年底, 中国总量达到16&690MW （临时数据），占全球风电累计装机总量的34.7%。 2001-2016年全球风电装机置计容量 450.000 400.000 350.000 300.000 土 250.000 W 200.000 150,000 1W.OOO 50.000 数据来源：公开资料整理 ■ ■ ■ ■ ■ 11 nUr l ■蛊计装机容蚤
按照2016年底的风电累计装机容量计算，全球前五大风电市场依次为中国、美国、徳国、印度和西班牙，在2001年至2016年间，上述5个国家风电累计装机容量年均复合增长率如下表所示： 数据来源：公开资料整理 2、我国风电行业概况 目前，我国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。根据全球风能理事会（Global Wind Energy Council）统讣数据，全球风电累计装机容量从截至2001年12月31 日的23.9OOMW增至截至2016年12月31日的486.749MW,年复合增长率为22.25%, 而同期我国风电累计装机容量的年复合增长率为49.53%,增长率位居全球第一：2016年，我国新增风电装机容量23328MW （临时数据），占当年全球新增装机容量的42.7%,位居全球第一。 （1）我国风能资源概况 我国幅员辽阔、海岸线长,陆地而积约为960万平方千米,海岸线（包括岛屿）达32,000 千米，拥有丰富的风能资源，并具有巨大的风能发展潜力。根据中国气象局2014年公布的最新评估结果，我国陆地70米高度风功率密度达到150瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为72亿千瓦，风功率密度达到200瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为50 亿千瓦；80米高度风功率密度达到150瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为102亿千瓦，达到200瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为75亿千瓦。 ①风能资源的地域分布 我国的风能资源分布广泛，苴中较为丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部（东北、华北、西北）地区，内陆也有个别风能丰富点。此外，近海风能资源也非常丰富。 A. 沿海及其岛屿地区风能丰富带：沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省（市）沿海近10千米宽的地带，年风功率密度在200瓦/ 平方米以上，风功率密度线平行
中国风电发展现状与潜力分析
风能资源作为一种可再生能源取之不尽，中国更是风能大国，据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦，而且中国风能资源分布集中，有利于大规模的开发和利用。 据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区，一条是“三北（东北、华北、西北）地区丰富带即西北、华北和东北的草原和戈壁地带；另一条是“沿海及其岛屿地丰富带，即东部和东南沿海及岛屿地带。 这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少，夏季风小、降雨量大，而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。 一、风电发展现状据统计，从2017年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番，截至2017年底，中国以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一，较瓦，到2020年可达1.5亿千瓦。 （二）风电投资企业风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。 从风电开发商的分布来看，更向能源投资企业集中，2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%，其中中央能源投资企业的比例超过了80%，五大电力集团超过了50%。 其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%，地方国有非能源企业、外企和民企大都退出，仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎，当年新增和累计在全国中的份额也很小。
从风电装机制造企业来看，主要是国内风电整机企业为主，2017年累计和新增的市场份额中，前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率，分别达到了55.5%和发电；由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。 此外，中国华锐、金风、东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。 中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。 2017年，国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目，然而，华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目，用完全中国自主的技术和产品，用两年的时间实现了装机，并于2017年成功投产运营，令世界风电行业震惊。 （四）风电场并网运行管理目前，风电并网主要存在两大问题：风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。 它们使得风电发展受到严重影响。 对于这种电力上网“不给力的现况，国家和电网企业都在积极努力地解决好风电基地电力外送问题，除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外，其余各大风电基地就近消费一部分电力和电量之外的电力外送的基本考虑是：河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网；2020年前后需要山东电网接纳部分电力和电量；蒙东风电基地近期送入东北电网和华北电网；甘肃酒泉风电基地和新疆哈密风电基地近期送入
最新风力发电现状与发展
风力发电的现状和前景 1 2 许文石沂东刘博高海松冯东洋 3 （华北电力大学，河北，保定 071000） 4 摘要本文主要针对我国还有世界的风力发电的发展历程进行了阐述, 文章 5 首先介绍了全球风力发电的现状,分析了风力资源的能量总量和分布情况, 讨 6 论了各国目前的装机容量, 并具体讨论了利用风能发电所涉及实际技术的产生 与运用, 介绍了国内外使用风能的现状和发展趋势, 并对风电系统中所采用发7 8 电机的性能、风力发电系统的类型、风电系统中所采用发电机的性能与特点以 9 及未来风力发电技术的发展趋势进行了详细深入的探讨，为更好地了解国内外 风力发电的现状与前景提供了参考。 10 11 关键词风能; 我国风能资源; 风能的开发和利用; 风电转换; 风力发 12 电。 13 Advances and Perspectives in the Application of Wind Energy 14 Xu Wen Shi Yidong Liu Bo Gao Haisong Feng Dongyang 15 North China Electric Power University Abctract This paper explores the feasibility of extensive use of wind 16 17 energy proposed by our country’s environmental protection organizations. 18 Through introduction of the mechanism of wind energy and the total amount 19 and distribution of wind energy resources in our country, and alternative 20 direct application of wind energy is discussed. In the paper, the wind 21 power generation and its relative technology are reviewed including 22 performance and feature of generators applied in wind power generation 23 system, and development tendency of future wind power generation 24 technology, which providing references for well learning about the
(完整版)我国风力发电的发展现状
我国风力发电的发展现状 我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW ，其中陆上可开采风能总量为253 GW ，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW 。如果风力资源开发率达到60% ，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW 、10 kW 、55 kW 、220 kW 等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW ，年发电量占全国发电量的0.8% 左右，比2000 年风电发电量增加了近10 倍，我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前，我国小型风力发电机组技术已相当成熟，建设速度也较快，特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟，已大量使用，并达到批量生产的要求。100 、 200 、300 、500 W 及1 kW 、2 kW 、5 kW 的小型风力发电机，年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展
我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口，通过多年来的开发研制，如今，大型风电机组的主要部件已基本实现国产化，其成本比进口机组低20% ～30% ，国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始，到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组，再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组，我国已建成一大批大型风力发电场，使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富，但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家，故我国的风力发电普及率还很低。在我国，还有一些无电村，其中部分地区风能资源丰富，应开发利用风力发电。 2 国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及，尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家，风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机，欧美国家政府加大补贴投入，鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元，到1980 年投资就增至6800 万美元；美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组，总装机容量达到3 MW ；1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴，政府拨款建立小型风轮机试验中心，承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末，全球共有大型风轮机近2 万台，总装机容量2 GW 。国际市场风力发电成本不断降低，有些条件较好的风力发电场，机组发电成本仅为8 美分/kWh ，风场运行维修费为1.5 美分/kWh 。从当前世界风力发电情况来看，无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量，200 ～500 kW 的中型风电机组都具有较大竞争
我国风力发电现状及发展趋势
我国风力发电现状及发展趋势 摘要：随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被国家政 府所重视。本文概述了风力发电的基本现状，分析了风电在国内外的发展状况、主要面临的问 题及其解决途径和发展前景。 关键词：风力发电；现状；发展趋势 1.风力发电概述 众所周知, 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中, 风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1]。据中国气象科学研究院估算，在中国，10m 高度可开发的风能为10亿kW 以上（陆地2.5亿kW ，海上7.5亿kW ）[2]。 在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、酸雨和温室效应加剧的现实面前, 风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视[3]。 2.风力发电原理风力发电机的分类 2.1.风力发电原理 力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转, 转速通常较低, 需要齿轮箱增速, 将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电, 发电机输出端接一个升压变压器后连接到电网中。典型的风力发电系统包括风力机(叶片、轮毅等部分)及其控制器、转轴、换流器、发电机及其控制器等。风速、作为风力机及其控制器的输入信号, 风力机控制器将风速与参考值进行比较, 向风力机输出桨距角信号, 调整输出机械转矩T 和机械功率 。转轴输出的机械功率输入到发电机中, 发电机的输出功率经过换流器输送到变压器中, 最终输送至电网。 风能的表达式为： 32 1νρts E = (式1-1) 式中：s —单位时间内气流流过截面积(m 2) ρ—空气密度(kg/m 3) v —风速(m/s)
我国风力发电的发展现状和未来前景
专业资料 中国风电发展现状及前景 前言 随着能源与环境问题的日益突出，世界各国正在把更多目光投向可再生能源，其中风能因其自身优势，作为可再生能源的重要类别，在地球上是最古老、最重要的能源之一，具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性，成为全球普遍欢迎的清洁能源，风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。 风，来无影、去无踪，是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比，每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布，中国已把风能利用放在重要位置。 一、国内外风电市场现状
1.国外风机发展现状 随着世界各国对环境问题认识的不断深入，可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下，风力发电产业也在高速发展。截至2011年底，世界风电装机量达到237669MW，新增装机量43279MW，增长率22.3%，增速与2010年持平，低于2009年32%的增速。由表一，可以看出中国风电装机量62364MW，远远超过世界其他各国装机量，而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中，很明显的看出，从2001年到2004年，风电装机增速是在下降的，2004年到2009年风电有处于一个快速发展期，直到近两年风电装机的增速又降为22%左右，可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提升的阶段。 图表 1 世界风电装机总量图
图表 2 世界近10年新增装机量示意图 图表 3 世界风电每年装机量增速
德国 英国 加拿大 西班牙 意大利 法国 瑞典 图表 4 总装机量各国所占份额 其他 前十名总计 图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状 中国的风电产业更是突飞猛进：2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW，超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出，中国风电正经历一个跨越式发展，这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而，图8 中，我们能
中国风电发展现状与潜力分析
中国风电发展现状与潜力分析 风能资源作为一种可再生能源取之不尽，中国更是风能大国，据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦，而且中国风能资源分布集中，有利于大规模的开发和利用。 据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区，一条是“三北（东北、华北、西北）地 区丰富带”即西北、华北和东北的草原和戈壁地带；另一条是“沿海及其岛屿地丰富带”，即东部和东南沿海及岛屿地带。这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少，夏季风小、降雨量大，而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期 和丰水期有较好的互补性。 一、风电发展现状 据统计，从2017年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番，截至2017年底，中国 以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一，较 瓦，到2020年可达1.5亿千瓦。 （二）风电投资企业 风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。从风电开发商的分布来看，更向能源投资企业集中，2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%， 其中中央能源投资企业的比例超过了80%，五大电力集团超过了50%。其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%，地方国有非能源企业、外企和民企大都退出，仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎”，当年新增和累计在全国中的份额也很小。从风 电装机制造企业来看，主要是国内风电整机企业为主，2017年累计和新增的市场份额中，前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率，分别达到了55.5%和 发电；由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。此外，中国华锐、金风、 东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。2017年，国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目，然而，华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目，用完全中国自主的技术和产品，用两 年的时间实现了装机，并于2017年成功投产运营，令世界风电行业震惊。 （四）风电场并网运行管理 目前，风电并网主要存在两大问题：风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风 的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。它们使 得风电发展受到严重影响。对于这种电力上网“不给力”的现况，国家和电网企业都在积极 努力地解决好风电基地电力外送问题，除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海 等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外，其余各大风电基地就近消费一部分电力和电 量之外的电力外送的基本考虑是：河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网；
风电技术现状及发展趋势
风电技术现状及发展趋势 Current Situation and Developing Trend of Wind Power Technique The paper mainly discusses the current situation and developing trend of wind power technique. Abstract: Key words: anemo-electric generator ； current situation ； developing trend 0 引言 风电古老而现代，但之所以到近代才得以发展，是因为在这方面存在许多实际困难。主要表现在：（1）风本身随机性大且不稳定，对其资源的准确测量与评估存在误差；（2）风速大小、风力强弱、风的方向都随时间在变化，设计制造在不同风况下都能保持稳定运行的风电系统，并使其风电输出功率效率高且理想平滑十分困难；（3）风为间歇式能源，有功功率与无功功率都将随风速的变化而变化，在与电网连接时，需要考虑输出功率的波动对地区电网的影响。此外，在降低制造成本和运行维护费用的前提下如何提高系统运行的安全性与可靠性、如何延长的寿命以及改善系统储能措施使其容量更大、体积更小、效率更高且寿命更长等问题上尚有待于得到更完善的解决。 1 风力发电技术发展现状 现代风力发电系统由风能资源、组、控制装置及检测显示装置等组成。组是风电系统的关键设备，通常包括风轮机、发电机、变速器及相应控制装置，用来实现能量的转换。完整的并网风力发电系统结构示意图见图1。
率曲线比较 长期以来风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式（ Constant Speed Constant Frequency 简称CSCF）和变速恒频发电方式（Variable Speed Constant Frequency 简称VSCF）两种。 恒速恒频发电方式，概念模型通常为“恒速风力机 +感应发电机”，常采用定桨距失速或主动失速调节实现功率控制。在正常运行时，风力机保持恒速运行，转速由发电机的极数和齿轮箱决定。由于风速经常变化，功率系数C p不可能保持在最佳值，不能最大限度地捕获风能，效率低。 变速恒频发电方式, 概念模型通常为“变速风力机+变速发电机（双馈异步发电机或低速永磁同步发电机）”，采用变桨距结构，启动时通过调节桨距控制发电机转速；并网后，在额定风速以下，调节发电机反转矩使转速跟随风速变化以保持最佳叶尖速比从而获得最大风能；在额定转速以上，采用变速与桨叶节距的双重调节限制风力机获取的能量以保证发电机功率输出的稳定性。 前者结构简单、运行可靠，但其发电效率较低，而且由于机械承受应力较大，相应的装置成本较高。后者可以实现不同风速下高效发电从而使得系统的机械应力和装置成本都大大降低。两者运行功率曲线比较如图 3所示。可以看出，采用变速恒频发电方式, 能在风速变化的情况下实时调节风力机转速，使之始终在最佳转速上运行，捕获最大风能[2]。 2 风力发电技术发展趋势
风力发电简介及其在中国发展现状分析
历史 风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面……现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。 风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦；一马力等于0．75千瓦)的功率!有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。 利用风力发电的尝试，早在本世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。目前，据了解，国外已生产出15，40，45，100，225千瓦的风力发电机了。1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机，其叶片直径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75%送入电网，其余供给附近的一所学校用。 原理 把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。 风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。（大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵）风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速
(完整版)我国风力发电的发展现状
我国风力发电的发展现状我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW，其中陆上可开采风能总量为253 GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW。如果风力资源开发率达到60%，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW 等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000 年风电发电量增加了近10 倍，我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前，我国小型风力发电机组技术已相当成熟，建设速度也较快，特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟，已大量使用，并达到批量生产的要求。100、200、300、500 W 及1 kW、2 kW、5 kW 的小型风力发电机，年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展
我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口，通过多年来的开发研制，如今，大型风电机组的主要部件已基本实现国产化，其成本比进口机组低20%～30%，国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始，到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组，再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组，我国已建成一大批大型风力发电场，使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富，但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家，故我国的风力发电普及率还很低。在我国，还有一些无电村，其中部分地区风能资源丰富，应开发利用风力发电。 2国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及，尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家，风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机，欧美国家政府加大补贴投入，鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元，到1980 年投资就增至6800 万美元；美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组，总装机容量达到3 MW；1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴，政府拨款建立小型风轮机试验中心，承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末，全球共有大型风轮机近2 万台，总装机容量2 GW。国际市场风力发电成本不断降低，有些条件较好的风力发电场，机组发电成本仅为8 美分/kWh，风场运行维修费为1.5 美分/kWh。从当前世界风力发电情况来看，无论从风机容量投资、
风力发电发展现状及预测
我国能源发展现状及发展趋势预测 一、我国能源利用现状及存在的问题 首先从不同一次能源的利用现状谈起： 1.煤炭 我国煤炭资源在地理分布上的总格局是西多东少、北富南贫。从地区分布看，储量主要集中分布在新疆、内蒙古、山西、陕西、贵州、宁夏、河南和安徽8省，8省储量占全国储量近90％。在我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。截至2007年底，中国煤炭剩余可采储量1 145亿t，仅次于美国和俄罗斯，位居世界第3位，占世界总量的％，煤炭的储采比为45，远低于世界平均水平的133。中国是世界第一产煤大国，据统计，2009年煤炭产量达到亿t，比2008年增加亿t，同比增长％，占世界总产量的42％左右。 煤炭发电存在的问题：煤炭发电过程中除了排放二氧化碳等温室气体外外，还会排放出大量的二氧化硫。二氧化硫是主要的空气污染物之一，也是酸雨的主要来源。部分地区的荒漠化根源在于燃煤发电排放的二氧化硫，它造成大面积植被死亡、生态环境退化、蓄水能力下降。燃煤发电是山西、内蒙古生态退化的罪魁祸首，是北京沙尘暴的主要原因。 2．石油 我国是少油国家，但石油在我国能源结构中占有重要地位(仅次于煤炭处于第二位)，目前我国石油还不能够完全自给，约50％的石油用量需要从国外进口。最近几年我国石油进口量一直在增长，从2004年的亿t增长到2009年的亿t，其中2004年增幅最大达％，除了2005年和2008年增幅较小外，其他
年份增幅都在2位数以上，从中可看出中国的石油消费对外依存度较高。截至2007年底，中国石油剩余可采储量亿t，位居世界第13位，但仅占世界总量的％，石油储采比1l，远低于世界平均水平的。 3．天然气 我国的天然气工业发展相对比较落后，但是我国天然气生产消费增速较快。近几年我国天然气产量和消费量都保持了较高的增长幅度。目前我国探明的天然气地质资源量为22．66万亿m3，可采资源量为 万亿m30 2007年我国天然气产量为亿m3，比2006年增长％，首次进入世界天然气生产前十强；2008年我国生产天然气亿m3，与上年相比增长％；2009年我国生产天然气亿m3，与上年相比增长％。 石油和天然气存在的问题：我国石油储量有限是无法改变的现实，化石燃料带来的环境污染也是不可忽视的重要方面。 4．水电 水电资源作为可再生清洁能源，是我国能源的重要组成部分，在能源平衡和能源工业的可持续发展中占有重要地位。我国在水电的具体规划布局上，2010年西部地区常规水电装机规模达到约9500万kW，占全国的55％，开发程度为％，其中水能资源最丰富的四川、云南水电装机容量分别达到2700万kW和l700万kW，开装机规模达到5000万kW，占全国的30％，开发程度达到68％；东部地区装机规模达到2500万kW，占全国的15％。而且“十一五”期间，我国已薪增水电装机容量7300万kW，其中抽水蓄能电站1300万kW。2010年全国水电装机容量达到亿kW，占电力总装机容量的26％左右，开发程度达到35％，其中大中型常规水电亿kW，小水电5000万kW，抽水蓄能电站2000万kW，已建常规水电装机容量占全国水电技术可开发装机容量的3l％。