新能源发电-风力发电技术

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新能源发电尤其是风力发电技术日趋受到世界各国的普遍重视。目前全世界风电装机容量达到490万kW，而且还在以年均60%的速度增长，反映了当今国际电力发展的一个新动向。我国有丰富的风能资源，又有国外成熟的技术可以借鉴，大规模开发风电的条件已经具备，应该积极发展。
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   一、发展风电是实施能源可持续发展战略的重要措施
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   能源供应和环境保护是经济持续发展的基本条件，从能源角度说，二十一世纪我们的能源靠什么？有许放多专家和机构分析，如果不重视可再生能源的开发，下一世纪由于能源资源的匮乏将导致全球的能源危机。从环保角度说，能源消耗的增长带来的环境问题日益严重，今年联合国环境署报告：“在过去20年，全世界能源消耗增长50%，从现在到2020年全球能源消耗还将比现在增长50%到100%，由此造成的温室效应气体排放将会增加45%到电90%，从而带来灾难性后果。”我国同样面临着资源、能源和环境的压力，我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，二氧化碳排放总量居世界第二位，为世人瞩目。我国改革开放以来，电力发展一直保持着高速增长的势头，装机容量和发电量已分别位居世界第三和第二，有力地支持了国民经济发展和人民生活水平的提高。在电力发展过程中，以燃煤发电为主的电力生产结构导致有害物质的排放也在逐年增加，如不采取有效措施，将成为电力持续发展的制约因素。为逐步改变这种状况，一方面在发展煤电时，必须与环境保护相结合，采用洁净煤燃烧技术和有效的污染控制措施，另一方面要加强电源结构的调整，除大力发展水电外，还应该积极发展风能等新能源发电，努力实现能源资源的合理开发利用和优化配置。
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   二、我国风能资源丰富，具有大规模发展风电的可能性

   风力发电的技术状况以及实际运行情况表明，它是一种安全可靠的发电方式，随着大型机组的技术成熟和产品商品化的进程，风力发电成本降低，已经具备了和其他发电手段相竞争的能力。风力发电不消耗石化源，不污染环境，具有广阔的发展前景，和其他发电方式相比，它的建设周期一般很短，1台风机的运输安装时间不超过3个月，万千瓦级风电场建设期不到一年，而且安装1台可投产1台；装机规模灵活，可根据资金多少来确定，为筹集资金带来便利；运行简单，可完全做到无人值守；实际占地少，机组与监控、变电等建筑仅占风电场约1%的土地，其余场地仍可供农、牧、渔使用；对土地要求低，在山丘、海边、河堤、荒漠等地形条件下均可建设。此外，在发电方式上还有多样化的特点，既可联网运行，也可和柴油发电机等组成互补系统或独立运行，这对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可能性。这些既是风电的特点，也是优势。
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   我国风能资源非常丰富，这十几年来，对风能资源状况作了深入的勘测调查，全国可开发利用的风能资源总量为2.53亿kW。资源分布也很广，在东南沿海、山东、辽宁沿海及其岛屿年平均风速达到6?/FONT>9m/s，内陆地区如内蒙古北部，甘肃、新疆北部以及松花江下游也属于风资源丰富区，在这些地区均有很好的开发利用条件。这几年我国的交通条件得到极大的改善，电网覆盖程度有了很大的提高，许多风资源丰富地区已置于电网覆盖之下，也为我们建设大型风电场提供了更有利的条件。

   在国家有关部门的支持下，电力部门在风电场建设方面已做了一些工作，并提出到2000我国风电装机达100万kW的规划目标。到目前为止，相继在新疆、内蒙古、辽宁、广东、浙江、福建等地区建成14个风电场，总装机容量5万Kw，正在建设安装的风机约2万kW，已签订贷款协议和采购合同的约10万kW，虽然我国目前的风电事业刚刚起步，但已经锻炼和培养了一批专门从事风电工作的技术人员和职工队伍，为今后大规模发展风电积累了经验。
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' ^2 L3 a# _) B   三、让人们了解和认识风电，是推进风电发展的重要工作

2 F5 w( X9 @* ^$ J) L5 K   发展风电，首先要解决认识问题。认识包括两方面内容：一个是对其重要意义的认识，应当认识到发展新能源是经济发展和环境保护的需要，也是电力实施可持续发展战略的需要，电力的发展不能以浪费资源和牺牲环境作为代价。当前风电等新能源发电刚刚起步，和其他发电手段相比，装机容量和发电量都很小，但它是未来能源，发展潜力巨大，这就要求我们处理好近期利益和长远利益的关系，局部利益和全局利益的关系。另一个认识问题来自技术和经济方面，比如认为“风电形不成规模”，“风电成本太高”，“风电电量不稳定”等。由于风电是一种新的发电方式，许多人还不了解，提出这些问题是很自然的，需要有针对性地答复这些问题，让更多的人了解风电，认识风电。

   首先、风电是能够形成规模的。现在风电单机容量一般为几百千瓦，这和火电、水电的大容量机组不同，风电是以几十台、几百台，甚至几千台同时运转来实现风能转换为电能的。美国加州一个风电场共安装了2400台，满山遍野都是风机。据最新资料统计，全世界风电机容量已达490万kW，其中美国187万Kw，德国103万kW，特别应该指出的是印度通过这两年的努力，风电已达60万kW。

   其次，风力发电的成本情况如何呢？在国际上单位千瓦造价一般为1000美元，发电成本可做到6?/FONT>7美分。我国风电场的单位造价约为1万人民币元左右，其中风力发电机组占投资75%以上。当前风机主要靠进口，今后如果解决了设备制造国产化问题，造价还会下降。现在广东南澳岛安装风电机8680 kW，年发电量2600 kW·h，上网电价0.70 元左右，对广东来说这个电价完全可以承受。国内大中型水电站的单位千瓦造价7000?/FONT>8000元，火电站如果加上脱硫脱氮等环保设施的话，千瓦造价也要超过7000元。应该说风电具备了和其他电源比较的能力，它的造价和电价是可以接受的。

   第三，关于电源稳定的问题。在概念里有风就有电，我国风电年利用小时数一般为2700h，新疆等一些地方可以达到3200h。风能资源间歇性的特点，使我们必须重视风电电能供应稳定性问题。在发展初期，容量小，电量少，相对整个电网而言微乎其微，因此它不会引起电网的波动和不稳定。丹麦目前风电发电量占全国发电量的5%，装机容量所占比例还要高一些，没有对电网形成影响。据丹麦专家分析，风电比重低于10%对电网不会构成危险。电力部规划到2000年全国装机100万kW，届时也仅占全国装机的0.3%，仍然是一个小数。在电网本身容量不大的地方，确实要考虑这个问题，电力部已经规定现阶段风电容量控制在电网容量的5%以内。除新疆乌鲁木齐电网外，其他地区还远离这个标准，根本不必担心。况且世界上普遍用油机和风机配套使用，效果很好。我国正在对风力发电和抽水蓄能电站结合运行进行研究。美国已建成风能洞穴储能试验电站。总之，这个问题不是我国目前发展风电的障碍。

   通过几方面情况看，风电已具备了加快发展的条件，可以纳入我国电力规划和电力建设的议事日程了。认识的提高需要通过加强宣传和真抓实干来实现，认识风电的人越多，发展风电的条件就越好。

  r6 Q# f  C, g: ^   四、发展风电的战略思考

   国外风电已完全进入商业化开发，我国经过几年的工作也处在从试验示范向规模发展的转换阶段。如何发展风电？在发展中应该注意什么？是至关重要的问题，关系到风电持续、有序、健康的发展。

# \3 Z* B/ l$ r. X/ H0 c   ——我国的风电开始进入产业化发展阶段，就应该有严格的搞产业的办法，我们的一切工作包括组织机构、工作程序、规章制度、各种法规和思考问题的方法都要转变，要从原来的试验示范向产业化、规范化的方向去努力。风力资源的调查、地形地质的勘测等前期工作以及可行性研究报告必须有严格的要求。并且要逐步健全风电开发体系，建立必要的性能检测和质量认证部门，完善包括情报信息、标准计量、检验测试以及人才培训的应用保证系统，制定风力发电的技术标准，以及安装、验收、运行、管理的规章。这些现在就要开始着手抓起来。
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- f/ {0 {& o: L  f   ——风力发电场的建设一定要紧密依靠电力企业，要把电力推到发展风电的第一线。如果不依靠电力系统来办这件事，那么许多问题不好解决，如上网、调度、电价等问题以及股本金提供贷款担保等等。当然，我们也要积极支持其他企业投资发展风电。

   ——发展风电要抓龙头，龙头就是抓风电场的建设，通过风电场的建设来带动整个风电事业的发展。比如说先抓风力发电机的国产化，还是先抓风电场的建设呢？按照办水电的经验，要把项目放在第一位，通过项目建设来带动风电业的制造、科研、设计、教学等。如果先抓风力发电机制造，生产出来卖给谁呢？市场又在哪里？用风电场建设作为龙头就可以解决这个问题，这就叫市场驱动。先买国外的机组，技贸结合，逐步国产化，使我国具备设备制造的能力。

   ——风电产业发展的初期，要从引进外国的先进技术开始。国外无论是设备制造还是风电场建设都有成熟的技术的经验，目前，世界上500 kW、600 kW的风力发电机组已经大规模批量生产，正在研制1000kW及以上的机组，如果我们还停留在研制100 kW、200 kW风力发电机的基础上，那就不行了，我们应该有一个较高的起点。要引进国外先进设备和技术，通过中外合作、全资办风电场、风力发电机制造厂，靠这种形式来加快我们的发展速度，通过技贸结合，购买风机的同时引进制造技术，逐步实现国产化。我们要积极利用国外资金拓宽引资融资渠道，积极争取国外政府贷款、国际金融机构贷款以及国际商业信贷，也要欢迎外商以直接投资的方式参与建设。

   发展风力发电是一项利于千秋的事业，但在发展初期，与常规能源相比产业规模小，获益能力低。因此在现阶段需要政府给予一定的支持和相应的扶持政策，制定有利于风能等新能源发电的政策。要把风电纳入国家能源建设计划，增加资金渠道和投资力度，加大信贷规模，提供低息贷款，制定优惠税收、电价补贴等政策。有了这些扶持政策，必将更进一步推进风力发电的规模化、产业化发展，提高竞争力，使其最终依靠自身的发展潜力，在我国的电力构成中占到一席之地。
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