中国风电发展目标分析与展望

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中国风电发展目标分析与展望

2008-1-29

　　摘要：我国风能资源合理开发利用和风电产业健康发展需要科学合理可行的发展目标做引导。本文提出了制定风电发展目标的基本原则与出发点，对现有的国家风电发展目标做了分析，认为国家规划的风电目标过低，已建和在建风电项目装机容量比到2010年的国家规划目标翻了一番，各省风电规划目标高低不一，总体偏高，且有目标攀比现象。进而采用累加值法、本地增长率法、类比增长率法、GM(1，1)模型法等多方法预测得到我国风电发展的科学目标，即到2010年我国风电装机容量达到1633万kW，到2015年达到4172万kW，到2020年达到10021万kW，占全国同期电力总装机容量的8.35%。预测趋势表明，我国风电正在进入加速发展阶段，到2020年我国风电装机容量将占到全球风电总装机容量的8.15%，风电发展将实现由风能资源大国向风电市场和产业强国的转变。
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& f/ A; [6 A3 Q, M. @# |　　关键词：风电，发展目标，分析与展望
　　
　　我国风能资源极其丰富，风电发展势头良好，发展前景十分广阔。据不完全统计，截至2007年止，我国已建和在建的风电站共计159座，安装风电机组达到4904台，总装机容量达到1034.51万kW。开发风能资源是国家能源建设实施可持续发展战略的需要，是促进能源结构调整、减少环境污染、推进技术进步、实现节能减排目标的重要手段。我国政府非常重视对风能资源的开发利用。风能资源开发需要科学合理的规划目标作指导，制定出切实可行的科学目标，以科学目标导向指导风电发展的实际行动，有利于加快我国风电的持续稳定发展。合理的发展目标是确保我国风能资源合理开发利用和风电健康发展的重要保证。

1　制定风电发展目标的基本原则与出发点
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　　制定风电发展目标必须同时考虑风能资源技术可开发储量、风电发展的现实基础、现实的经济发展基础、风电技术的可实现性、当地的能源结构和电网结构及上网的可能性、终端用户的市场需求等多种因素，具体包括以下7大基本原则与出发点：
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; J! v3 z. Q4 M　　资源保障原则目标的制定要与风能资源技术可开发储量相适应。不能超过当地风能资源的承载能力，与当地风能资源价值评估结果相对接。风能资源富集的东北、华北和西北地区以及东南沿海及岛屿等地区可制定较高的风电目标，风能资源技术可开发储量低的地区风电发展目标可低一些。
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　　现实基础原则目标的制定要与风电发展的现实基础相适应。发展基础好的地方可制定较高的发展目标，尚无风电发展基础的地区要慎重提出风电发展目标。

3 V9 w3 z9 y' u# L( i+ Y% s　　经济实力原则目标的制定要与现实的经济发展基础相适应。经济发达且风能资源丰富的东部沿海地区，东北地区，能源紧缺的地区，风电发展目标可高一些。

　　技术支撑原则目标的制定要与风电技术的可实现性相适应。风电是一种技术密集型产业，在风能资源丰富且有经济实力开发的地区，还需要大型风机、风电技术及其配套的技术队伍做保障。
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- P, s" n* |+ E0 L. a. I/ r　　方便上网原则目标的制定要与当地的能源结构和电网结构及上网的可能性相适应。能源结构中以火电为主的地区、电网建设中配套程度高的地区，上网可能性大的地区，风电发展目标可制定的高一些。

　　市场需求原则目标的制定要与终端用户的市场需求相适应。一般地，紧靠高耗能产业基地的地区、能源极其短缺的地区，是风电发展的重点地区。

　　多元目标原则目标的制定要同时兼顾装机容量目标、风电技术目标、风电场空间布局目标、发电量目标、风电地位目标、与风电相关的基础设施建设目标、环境保护目标等等。
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+ X1 i0 T2 Y8 Z8 |" L# `2　对现有发展目标的分析

2.1　国家风力发电中长期发展规划中的风电目标
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4 `$ Y" ?9 A6 n1 a/ {3 s　　2003年国家发展和改革委员会组织起草了《风力发电中长期发展规划》，提出了到2010年底全国风电总装机规模达到400万kW，重点开发东南沿海、东北、内蒙古、河北等地的几个数十万千瓦规模的风电场；到2015年底全国风电总装机规模达到1000万kW，重点建设东南沿海和河北(包括北京)等地的风电项目，同时在东南沿海开展海上风电项目的建设；到2020年底全国风电总装机规模达到2000万kW。重点建设若干百万千瓦级大型风力发电基地，并在近海海域建设若干个海上风电项目。使风电得以规模化发展。
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2.2　国家可再生能源中长期发展规划中的风电目标

# @; z2 Q' F. Y0 I' N- T　　2007年8月实施的《可再生能源中长期发展规划》提出，到2010年全国风电总装机容量达到500万kW。重点在东部沿海和“三北”地区，建设30个左右十万千瓦等级的大型风电项目，形成江苏、河北、内蒙古3个百万千瓦级的风电基地。建成1-2个十万千瓦级海上风电试点项目；到2020年，全国风电总装机容量达到3000万kW。在广东、福建、江苏、山东、河北、内蒙古、辽宁和吉林等具备规模化开发条件的地区，进行集中连片开发，建成若干个总装机容量200万kW以上的风电大省。建成新疆达坂城、甘肃玉门、苏沪沿海、内蒙古辉腾锡勒、河北张北和吉林白城等6个百万千瓦级大型风电基地，并建成100万kW海上风电。

+ N0 Y' t2 w, x4 Z2 `% v' R7 h  t2.3　国家规划的风电目标过低，现实装机容量比到2010年的国家规划目标翻了一番

　　按照《风力发电中长期发展规划》和《可再生能源中长期发展规划》，到2010年我国风电装机容量分别达到400万kW和500万kW，到2020年我国风电装机容量分别达到2000万kW和3000万kW。实际上到2007年我国已建和在建的风电场装机容量已经超过1000万kW，达到1034.51万kW，比到2010年的国家规划目标翻了一番(见表1)。这种发展趋势表明，我国风电发展正在由起步阶段快速迈向成长阶段，风电进入了新的规模化发展阶段，发展前景十分广阔。但国家规划的风电目标过低，已建和在建装机容量已经超过了到2010年的规划目标，按照这一速度发展下去，到2020年我国风电装机容量至少比规划目标翻两番。

2.4　各省风电规划目标高低不一，总体偏高，且有目标攀比现象

　　为了贯彻落实《风力发电中长期发展规划》和《可再生能源中长期发展规划》，各省制定了相应的风电发展规划或可再生能源中长期发展规划。规划中普遍对风电发展目标定得偏高。如河北省提出到2010年规划建设240万kW，争取300万kW，而实际上累加各县市规划目标已达927万kW；内蒙古自治区提出到2010年风电装机容量将达到517万kW，占全区电力总装机的7.5%，建成国家风电基地，实际上累加各盟市规划目标已达837万kW，其中锡林格勒盟一个盟就提出到2020年实现全盟风力发电装机500万kW的目标。浙江提出到2010年风电装机达到100万kW的目标，江苏省提出到2010年风电装机达到150万kW的目标，山东省提出到2010年风电装机达到100万kW，到2020年达到400万kW；宁夏规划到2020年风电装机达到230万kW；甘肃省提出到2010年风电装机达到100万kW，到2020年达到1500万kW，但从已建、在建和规划建设的26座风电场累加装机容量已达1486万kW，仅酒泉一市就提出到2010年风电装机容量达到100万kW，20，15年达到300万kW，2020年达到500万kW；等等。从各省风电规划情况来看，风电规划目标高低不一，总体偏高，且存在着不切合实际的目标攀比现象。
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, }% x1 \* X2 o2 U9 |* b0 t3　风电发展目标预测与展望
　　鉴于我国风电发展目标存在着偏低的现状，分别采用累加值法、本地增长率法、类比增长率法、GM(1，1)模型法等多方法预测，然后根据多种方案确定未来15年我国风电发展的科学目标。
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　　3.1　累加值法预测
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# T1 u. A5 R0 i8 P, l1 G. }1 M　　依据全国各省自治区、直辖市“十一五”及2020年风电发展规划、能源发展规划、可再生能源发展规划、电力发展规划等相关规划中关于风电发展预测的有关数据，进行汇总整理，得到2010年全国风电发展目标值，采用各省风电发展规划累加生成全国风电发展目标。根据2010年预测目标值，以各省自治区和直辖市“十一五”时期的风电装机容量增长速度为依据，通过修正推算到2015年和2020年全国风电装机容量预测值，汇总及预测结果见表2。由表2知：到2010年我国风电装机容量达到5115.53万kW，到2015年达到7528万kW，到2020年达到12810万kW，占全国2020年电力装机总容量(按12亿kW计算)的10.66%。
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3 }+ i6 T) o0 t6 E$ T3.2　本地增长率法预测

4 v& R7 E! {* ?$ l  z( K) Z　　本地增长率法是依据我国风电历年平均增长速度为依据进行的预测。1995年我国风电装机容量为3.76万kW，2000年为34.43万kW，2005年为126万kW，2006年为260万kW，1995—2006年风电装机容量历年平均增长速度为46.97%，2000—2006年风电装机容量历年平均增长速度为40.01%，依此预测到2010年我国风电装机容量达到1000.07万kW，到2015年达到3282.53万kW，到2020年增长速度调整为25%时风电装机容量达到10017万kW。
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3.3　类比增长率法预测
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5 p  J  y6 K& ]　　与全球风电增长率类比的预测值全球风能理事会(GWEC)在其报告中公布，2006年全球风电机组累计装机容量1740万kW，2006年达到7422.3万kW，2000—2006年风电装机容量历年平均增长速度为27.35%。世界能源委员会预计到2020年可达1.8亿—4.7亿kW，一些政府组织预计2030年可达10.7亿—19亿kW。2003年欧洲风能协会和绿色和平组织发布了《风力12：关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告，预测2020年全球风电装机达到12.31亿kW(见表3)，风力发电量将占全球发电总量的12%。依此为依据，采用2000—2006年风电装机容量历年平均增长速度27.35%来预测我国风电发展目标，则到2010年我国风电装机容量达到683.86万kW，到2015年达到2290.5万kW，到2020年达到7672.88万kW。

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    与欧盟风电增长率类比的预测值2005年欧盟风电装机容量达到了4000万kW，提前5年实现了其在1997年制订的2010年风电装机4000万kW的发展目标，2006年累计风电装机容量达到了4855万kW，占世界风电装机容量的65%，2000—2006年风电装机容量历年平均增长速度为24.72%。据欧洲风能协会预计，2010年可达7500万kW，占欧洲电力需求的10%，2020年将达到18000万kW。依2000—2006年增长速度预测，则到2010年我国风电装机容量达到629.9万kW，到2015年达到1898万kW，到2020年达到5729万kW。

2 B) k7 Q# {1 J0 }! k　　与西班牙风电增长率类比的预测值1995年西班牙风电装机容量为20万kW，2000年为222万kW，2006年1173万kW，2000—2006年风电装机容量历年平均增长速度为31.58%，2010年2015.5万kW，占可再生能源的比重达到12.1%，占发电量的30.3%，到2020年达到20470万kW，2006—2020年风电装机历年平均增长速度为24.68%。依2000—2006年增长速度预测，则到2010年我国风电装机容量达到779万kW，到2015年达到3074万kW，到2020年达到12124万kW。

9 s1 s1 N% l* _' r& u　　与澳大利亚风电增长率类比的预测值2006年澳大利亚风电装机容量为10.8万kW，2020年达到3000万kW，2006—2020年增长速度为49.46%。依此速度预测，则到2010年我国风电装机容量达到1297.39万kW，到2015年调整为按照35%的速度预测则达到5817.54万kW，到2020年调整为按照15%的速度预测则达到11701.15万kW。
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* u# y  w% z- K, S, s5 G3.4　GM(1，1)模型法预测
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　　根据1990—2006年我国风电历年装机容量的具体数值，采用灰色系统GM(1，1)模型预测到2020年我国风电装机容量的增长值。经过GM(1，1)模型软件运行得到具体计算方程为：

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对该方程进行拟合优度检验得到C=0.2616(很好)，P=1.0000(极好)，拟合效果很好，可用来进行风电发展目标的预测。经预测，到2010年我国风电装机容量达到1923.22万kW，到2015年达到5313.17万kW，到2020年达到10770.74万kW。

3.5　风电规划目标展望

" ]: i- L9 N) Z. I　　对采用上述4种方法预测的结果进行评价发现，采用累加值法预测的全国风电发展目标偏高，各省、市、自治区分别从各自利益角度和完成国家风电发展计划任务的角度制定出风电发展规划目标，部分省区符合实际省情，另一部分省区目标明显偏高，还有一些省区规划的发展目标脱离实际；采用本地增长率法计算的规划目标总体也偏高，由于我国风电发展正处在由起步阶段迈向成长阶段的加速期，按照这种过快的速度预测未来的发展前景会导致预测目标偏大；采用类比增长率法计算的规划目标偏低，主要是由于全球及欧盟主要国家风力发电逐步进入成熟阶段，发展速度逐渐放慢，因此采用全球同期平均增长速度和欧盟平均增长速度计算的我国风电发展目标明显偏低，但采用西班牙和澳大利亚的同期增长速度计算的我国风电发展目标则偏高；采用GM(1，1)模型预测的结果由于未考虑相关因素的影响，具有一定的科学性和合理性，目标比较适中。
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" j6 m# B0 f7 A2 |. H( c　　综合考虑各种方法预测的优越性和局限性，我们采取4种方法预测值的平均值作为我国风电发展目标的预测值(见表4)。1986—2020年我国风电装机容量历年变化趋势如图1所示。由图表得出如下结论：
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　到2010年我国风电装机容量达到1633万kW，占全国同期发电装机容量的2.5%；2006—2010年风电装机容量历年平均增长速度为58.15%。

　　到2015年我国风电装机容量达到4172万kW，占全国同期发电装机容量的5.0%，2011—2015年风电装机容量历年平均增长速度为20.63%。
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* b. Z5 F0 r/ y　　到2020年我国风电装机容量达到10021万kW，占全国同期发电装机容量(按照12亿kW计算)的8.35%，2016—2020年风电装机容量历年平均增长速度为19.15%。

! v) R" n$ H" Z　　由图1看出，我国风电装机容量总体呈现出加速上升趋势，表明我国风电正在进入加速发展阶段，到2020年我国风电装机容量将占到全球风电总装机容量的8.15%，风电发展将实现由风能资源大国向风电市场和产业强国的转变。
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6 w0 y" ~* T2 S" \: ]+ s% j作者：方创琳 来源：《中国能源》2007年第12期
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