风力发电的发展及优势分析.doc

1、风力发电的发展及优势分析摘要：为解决传统能源污染环境较严重及其利用率不足的问题 ，各国均大力倡导开发新能源，发展低碳电力。风能作为一种无污染 、可再生 、占地少、 开发利用技术成熟的新能源，在世界各国得到了发展和利用。阐述了中国的风电发展现状，回顾了世界风电的发展，从环境、经济、产业等方面与其他部分发电方式对比，分析风电的优势。关键词：风力发电、发展、综述、优势引言：风能是一种洁净的 、储量极为丰富的可再生能源，受化石能源日趋枯竭 、能源供应安全和保护环境等的驱动 ，自 20 世纪 70 年代中期以来世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。风能将是 21 世纪最有发展前景的绿色能

2、源，是人类社会可持续发展的主要新动力源。尽管我国近几年风力发电年增长都在 50左右，但装备制造水平与装机总容量与发达国家还有较大差距。我国现有风电项目的设备 98 是进口的，有一半资金利用的是国际组织和外国政府的赠款或贷款。从我国的风电发展道路看我们还处于技术示范阶段。 从国产机组商业化发展途径看，我们正在技术示范的开始阶段。风电相比于目前处于主导地位的火电、水电、核电有其优势的一面，文章中将进行具体分析。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 ，

3、 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 。 目 前 世 界 环 境 情况 正 在 日 益 恶 化 ， 其 中 ， 利 用 煤 炭 、 天 然 气 、 石 油 等 燃 料 发 电 所 产 生 的 温 室效 应 是 一 个 重 要 因

4、素 ， 而 核 能 发 电 则 面 临 核 废 料 的 处 理 问 题 ， 不 利 于 环 境 保护 。 随 着 世 界 性 能 源 危 机 的 加 剧 和 全 球 环 境 日 趋 污 染 ， 许 多 国 家 都 更 加 重 视洁 净 的 新 能 源 和 可 再 生 能 源 的 研 究 、 开 发 和 利 用 。 风 能 作 为 清 洁 、 可 再生 能 源 具 有 许 多 优 点 ： 取 之 不 尽 、 用 之 不 竭 、 就 地 可 取 、 不 需 运 输 、 分 布 广泛 、 分 散 使 用 、 不 污 染 环 境 、 不 破 坏 生 态 、 周 而 复 始 、 可 以 再 生 。 就

5、世 界范 围 而 言 ， 风 力 发 电 是 新 能 源 领 域 中 技 术 最 成 熟 、 最 具 规 模 开 发 和 商 业 化 发展 前 景 的 发 电 方 式 之 一 。 风 力 发 电 几 乎 不 消 耗 矿 物 质 和 水 资 源 ， 与 常 规 燃 煤 、 燃 油 发 电 方 式 相 比 ， 具 有 可 减 排 烟 尘 及 污 染 物 、 调 整 改 善 电 力工 业 结 构 、 推 进 技 术 进 步 等 各 种 优 点 ， 风 力 发 电 的 经 济 指 标 逐 渐 接 近 清 洁煤 发 电 。 因 此 备 受 世 界 各 国 的 关 注 ， 目 前 已 在 世 界 上 几

6、十 个 国 家 得 到 了 广 泛 的 开 发 和 利 用 。2、 世 界 风 电 发 展 状 况作 为 最 具 竞 争 力 的 新 能 源 类 型 之 一 ， 风 电 不 仅 在 能 源 安 全 和 能 源 供 应方 面 扮 演 着 重 要 作 用 ， 也 在 经 济 增 长 、 大 气 污 染 防 治 和 温 室 气 体 减 排 中 扮 演了 重 要 作 用 。 美 国 、 德 国 、 法 国 、 丹 麦 等 发 达 国 家 都 对 发 展 风 能 投 入 了 高 度的 关 注 ， 并 积 极 出 台 并 实 施 促 进 风 电 发 展 的 相 关 政 策 、 措 施 ， 极 大 地 推

7、动 了世 界 风 电 产 业 的 发 展 。 今 天 ， 各 国 风 力 发 电 工 业 正 以 其 不 同 的 方 式 在 提 高 ，风 力 发 电 的 经 济 性 ， 各 国 公 司 都 在 想 方 设 法 提 高 现 有 的 技 术 水 平 ， 选 择 最 优秀 的 设 计 方 案 。 根 据 统 计 报 告 ： 截 止 2009 年 底 ， 全 球 风 电 装 机 容 量 达 到1.58 亿 KW， 累 计 增 长 率 达 到 31.9%， 全 球 有 超 过 100 个 国 家 涉 足 风 电 开 发 ，其 中 有 17 个 国 家 累 计 装 机 容 量 超 过 百 万 千 瓦 。

8、 世 界 风 电 行 业 不 但 已 经 成 为世 界 能 源 市 场 的 重 要 成 员 ， 并 且 在 刺 激 经 济 增 长 和 创 造 就 业 机 会 中 正 发 挥着 越 来 越 为 重 要 的 作 用 。3、 我 国 风 电 发 展3.1 发 展 历 史我 国 从 上 世 纪 50 年 代 就 开 始 了 风 力 发 电 的 研 究 和 实 验 ， 70 年 代 中 期内 蒙 古 进 行 了 风 力 发 电 机 的 制 造 和 使 用 ， 1978 年 ， 原 水 利 部 将 研 制 风 力 发电 作 为 国 家 重 点 科 研 项 目 ， 1983 年 又 开 始 了 风 力 发

9、 电 的 实 验 和 推 广 ， 进 入90 年 代 风 力 发 电 由 试 验 阶 段 步 入 商 业 化 阶 段 。 1986 年 4 月 ， 中 国 在 山 东 建设 成 第 一 个 示 范 风 电 场 ， 开 启 了 中 国 风 电 发 展 之 路 ， 从 此 我 国 风 电 事 业 迅速 发 展 ， 2005 年 ， 可 再 生 能 源 法 颁 布 实 施 ， 法 律 和 政 策 明 确 支 持 风 电 等新 能 源 的 建 设 ， 风 电 发 展 进 人 快 速 阶 段 。 截 止 2009 年 年 底 ， 中 国 陆 地 装机 已 经 超 过 25.0G W， 位 居 全 球 第

10、 二 。3.2 风 能 资 源 利 用 状 况我 国 风 能 的 实 际 可 开 发 总 量 是 253GW， 东 南 沿 海 及 附 近 岛 屿 ， 新 疆 、内 蒙 古 和 甘 肃 河 西 走 廊 ， 东 北 、 西 北 、 华 北 和 青 藏 等 地 区 属 我 国 的 风 资 源 丰 富 区 ， 每 年 风 速 在 6 m/s 以 上 的 时 间 近 4000 h 左 右 。 一 些 地 区 年 平 均 风速 可 达 7 m/s 以 上 ， 具 有 很 大 的 开 发 利 用 价 值 。 2004 年 底 ， 我 国 在 14 个省 市 、 自 治 区 共 建 设 有 风 力 发 电

11、场 43 座 ， 这 些 风 电 场 主 要 分 布 在 “ 三 北 ”地 区 和 东 南 沿 海 ， 总 装 机 规 模 达 764.37MW， 占 我 国 电 力 总 装 机 规 模 的0.17 ， 电 量 只 占 总 电 量 的 0.08 。 2004 年 较 2003 年 新 增 风 电 机 组 250台 ， 新 增 装 机 容 量 197.35MW， 年 装 机 容 量 增 长 率 达 34.8 。 2005 年 底 ，风 力 发 电 总 装 机 达 到 1262.26MW， 比 2004 年 增 加 498MW。 预 计 到 2015 年 底 ，全 国 风 电 总 装 机 规 模

12、达 到 15000MW， 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 ， 争 取 风 电 总 装 机 规 模 达 到 30000 MW， 重 点 建 设 若 干 100 万 kW 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 。3.3 风 电 的 政 策 扶 持我 国 主 要 从 两 个 方 面 扶 持 风 电 行 业 ， 一 方 面 通 过 财 政 补 贴 、 电 网 全 额 收购

13、以 保 证 风 力 发 电 项 目 合 理 盈 利 ， 从 经 济 上 进 行 促 进 。 另 一 方 面 是 在 国 内 市场 启 动 同 时 ， 扶 持 风 机 制 造 业 发 展 ， 为 中 长 期 风 电 产 业 发 展 奠 定 基 础 ， 归 纳为 以 下 四 点 ：（ 1） 风 电 能 源 全 部 上 网2006 年 1 月 1 日 开 始 实 施 可 再 生 能 源 法 ， 该 法 要 求 电 网 企 业 为 可 再生 能 源 电 力 上 网 提 供 方 便 ， 并 全 额 收 购 符 合 标 准 的 可 再 生 能 源 电 量 。（ 2） 财 税 上 扶 持考 虑 到 现 阶

14、段 可 再 生 能 源 开 发 利 用 的 投 资 成 本 比 较 高 ， 为 加 快 技 术 开 发和 市 场 形 成 ， 可 再 生 能 源 法 规 定 设 立 可 再 生 能 源 发 展 专 项 资 金 ， 为 可 再生 能 源 开 发 项 目 提 供 有 财 政 贴 息 优 惠 的 贷 款 ， 此 外 ， 对 风 电 按 8.5%的 税 率征 收 增 值 税 。（ 3） 风 电 特 许 招 标 政 策2006 年 1 月 ， 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 出 台 可 再 生 能 源 发 电 价 格 和 费用 分 摊 管 理 试 行 办 法 ， 提 出 了 风 电 电 价 确

15、定 的 原 则 ， 即 对 风 力 发 电 项 目 的上 网 电 价 实 行 政 府 指 导 价 ， 电 价 标 准 由 国 务 院 价 格 主 管 部 门 按 照 招 标 形 成 的价 格 确 定 。（ 4） 国 产 化 率 要 求2005 年 7 月 国 家 出 台 关 于 风 电 建 设 管 理 有 关 要 求 的 通 知 ， 明 确 规 定了 风 电 设 备 国 产 化 率 要 达 到 70%以 上 ， 未 满 足 国 产 化 率 要 求 的 风 电 场 不 许 建设 ， 进 口 设 备 要 按 章 纳 税 ， 在 政 策 扶 持 下 ， 2010 年 风 机 国 产 率 已 达 到

16、85%.3.4 风 电 发 展 困 难3.4.1 产 能 相 对 过 剩风 力 发 电 是 每 个 国 家 鼓 励 发 展 的 新 兴 产 业 ， 近 几 年 ， 在 中 国 产 业 政 策 支持 和 技 术 进 步 的 推 动 下 ， 风 力 发 电 成 为 社 会 投 资 热 点 ， 然 而 在 一 些 建 设 项 目上 由 于 没 有 严 格 按 项 目 建 设 程 序 审 批 ， 对 风 力 发 电 项 目 呈 现 非 理 性 一 哄 而 上 、重 复 建 设 和 低 水 平 扩 张 的 状 态 ， 甚 至 是 恶 性 竞 争 ， 这 致 使 风 电 在 一 定 程 度 上出 现 相

17、对 过 剩 。3.4.2 依 赖 进 口 技 术在 风 力 发 电 机 的 核 心 技 术 和 关 键 零 部 件 方 面 ， 中 国 国 产 技 术 工 艺 水 平 与欧 美 相 比 还 存 在 着 较 大 的 差 距 。 目 前 ， 我 国 风 能 发 展 中 技 术 创 新 还 很 薄 弱 ，缺 乏 有 自 主 知 识 产 权 的 核 心 技 术 。 因 此 各 风 力 发 电 企 业 大 都 走 的 是 引 进 路 线 ，严 重 依 赖 进 口 ， 进 口 以 后 不 加 以 改 造 就 直 接 安 装 运 行 ， 缺 乏 核 心 技 术 和 自 主创 新 能 力 ， 致 使 风 电

18、成 本 居 高 不 下 ， 风 电 价 格 居 高 不 下 ， 行 业 利 润 普 遍 较 低 。3.4.3 风 电 的 不 稳 定 性常 规 电 力 系 统 中 ， 发 电 厂 根 据 电 网 的 电 压 波 动 和 频 率 波 动 ， 负 载 情 况 随时 调 节 。 这 对 维 持 系 统 电 压 和 频 率 的 稳 定 有 着 重 要 的 意 义 。 然 而 基 于 风 能不 稳 定 ， 波 动 大 ， 季 节 影 响 性 大 等 诸 多 特 点 ， 现 行 的 电 网 运 行 规 章 在 这 一点 上 一 般 对 风 电 场 并 没 有 要 求 。3.4.4 环 境 不 良 影 响风

19、 电 对 环 境 的 不 良 影 响 主 要 有 ： 噪 声 ， 电 磁 辐 射 ， 安 装 和 检 修 风 机 形 成的 油 污 染 ， 对 生 态 植 被 的 影 响 ， 建 设 对 鸟 类 的 影 响 ， 风 能 作 为 清 洁 无 污 染的 能 源 ， 然 而 风 电 设 备 的 建 造 却 面 临 着 难 以 解 决 的 环 境 问 题 。4、 风 电 的 优 势 分 析4.1 环 境 优 势相 对 于 火 电 ， 风 电 对 环 境 的 正 面 影 响 是 不 会 向 大 气 排 放 氮 氧 化 合 物 、 二氧 化 硫 ， 以 及 粉 尘 等 污 染 物 和 二 氧 化 碳 。

20、现 代 火 电 厂 对 于 煤 的 脱 硫 脱 氮 处 理有 一 定 办 法 ， 但 是 对 于 温 室 气 体 的 主 要 原 因 二 氧 化 碳 却 不 能 有 效 减 排 ， 风 电不 排 放 有 害 气 体 ， 是 其 作 为 清 洁 能 源 的 主 要 原 因 之 一 ， 发 展 风 电 对 于 减 少 排放 温 室 气 体 ， 抑 制 全 球 气 候 变 暖 带 来 的 危 害 具 有 重 要 作 用 。 另 外 ， 风 能 相对 于 煤 炭 ， 属 于 可 再 生 能 源 ， 当 今 世 界 走 可 持 续 发 展 道 路 成 为 世 界 各 国 的 共识 ， 对 于 火 电 等

21、 ， 属 于 消 耗 化 石 能 源 的 不 可 持 续 发 展 模 式 ， 20 世 纪 以 来 ，全 球 化 石 能 源 使 用 量 急 速 上 升 ， 化 石 能 源 面 临 枯 竭 。 而 风 能 取 之 不 尽 ， 用 之不 竭 ， 符 合 可 持 续 发 展 的 环 境 要 求 。核 电 曾 因 一 度 作 为 清 洁 高 效 能 源 ， 世 界 各 国 争 相 投 资 发 展 ， 但 是 自 从2011 年 3 月 日 本 福 岛 核 电 站 泄 漏 事 故 开 始 ， 人 们 开 始 对 核 电 的 环 境 问 题 展 开思 考 。 核 电 站 反 应 堆 发 生 事 故 时

22、， 大 量 放 射 性 物 质 会 通 过 各 种 途 径 排 入 环 境 。反 应 堆 排 出 的 废 液 和 废 气 中 的 放 射 性 核 素 ， 1986 年 4 月 26 日，前苏联（现乌克兰境内）的切尔诺贝利核电站 4 号机组发生爆炸，8 吨多强辐射物质倾泻而出，使 5 万多平方公里的土地受到污染，320 多万人遭受核辐射的侵害。事故发生后，发生爆炸的 4 号机组被用钢筋混凝土封起来，电站 30 公里以内的地区被定为“禁入区” 。20 多年过去了，这场核事故造成的生态灾难后果远未消逝。据不完全统计，目前乌克兰共有包括 47.34 万儿童在内的 250 万核辐射受害者处于医疗监督之下

23、。核辐射导致甲状腺癌的发病率增加了 10 倍多，部分东欧国家也受到一定程度的核污染。大量的放射性核素碘131 和衰变期很长的铯137 通过空气的流动扩散，严重污染了事发地点周边的空气、土壤和河流，破坏了当地自然环境以及生态系统。据估测，事故的后果还要经过一个世纪才能完全消除。相比于核电事故对人类和环境带来的巨大危害，风电设备即使发生严重事故，对环境造成的影响也是十分微弱的，符合安全能源的要求，这也是福岛核电站事故后世界各国由核电转向对风电大力发展的重要原因。4.2 经 济 优 势风电价格较高，被认为是影响风电发展的重要因素。目前风电的价格比火电的价格高出一倍多，但人们忽略了其背后的社会成本，而

24、仅是习惯性地考虑企业成本。如果算入环境污染等其他成本，风电要便宜得多。从趋势上看，风力发电成本呈下降趋势，目前已经下降到每千瓦/时0.50.6 元，这已经是风电的全部成本。随着技术的进步，成本还会进一步下降。与火力发电相比，风电还有一个最大的优势是其环境效益。目前火力发电的不完全成本已经达到每千瓦/时 0.20.3 元，这其中不包括所排污染物的处理成本，而且，火力发电还受到化石能源价格浮动的影响。风能取之不尽，没有原料成本。风力发电 1 亿千瓦时，可节约 3 万吨标煤，减少 9 万吨二氧化碳的排放，节约淡水 20 多万立方米。这些能源与环境因素折算成经济效益的话，风电要比火电经济优势明显很多。

25、再以水电价格为例，它比风电低很多。但水电价格机制未能全面反映电力供求关系、水资源价值和水电开发环境损害成本。现行的水电上网价格根本不足以支撑水电站建造的移民补偿和环境保护成本。另外，水电站建造的一次性经济投资和人力投资远高于风电站建造，并且消耗大量时间，对周围居民的影响更是不可补偿。就开发现状和趋势而言，第一，水电本身已经很少有可供开发的新资源，例如广西水电资源已接近饱和开发。第二，水电并购的成本非常的高，难度也很大。第三，水电价格长期的偏低，导致水电营业一直处于保本的边缘。由此可见，风电比水电经济效益更好。4.3 产业优势相对于发展时间较长的火电产业和水电产业，风电属于新兴发展产业，其前景及

26、潜力远远高于其他电力产业。就目前而言，风电产业已经具备了三大市场条件推动产业提速：首先，行业增速放缓。经过近 5 年每年超过 100%的市场扩张，今年风电市场迎来一个明显的转折点。2010 年中国风电年新增装机增长 50%，2011-2012年增速小幅放缓至 30%。其次，产品价格低。就目前的价格水平，下降空间已经不大，可以看作行业价格的底部区域，已经接近市场可接受价格范围。第三，行业集中度进一步提高。便于风电产业集中发展。另外，风电正属于高速发展期间，其发展潜力远高于其他电力产业。对于风电相关产业，如主要的零部件制造商，齿轮箱、电机、叶片、电控系统、变压器、轴承等，相比于其他电力产业，风电制

27、造业有着广阔的发展前景，这些相关产业能带来巨大效益，也能提供很多工作岗位，为提高我国就业率，拉动地区经济发展的提高带来巨大积极影响。结语：能源节约与资源综合利用是世界经济和社会发展的一项长远的战略方针，风能发电具有巨大的发展前景，大力发展风力发电既可以减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺压力。我国的风力发电发展已经上路，国家政策支持及时到位，为大力发展我国风电事业奠定了坚实基础。对于风电发展面临着的问题，首先政府要给风力发电的发展给予一定的鼓励政策。其次要实现风力发电及大型风力发电装置国产化，降低成本，否则风力发电的发展仍会受到严重制约。三是引进技术，因地制宜，按不同的地区选择不同的建设规

28、模 。风力发电具有其他电力行业无可比拟的优势，无论是从环境、经济、产业上，经过分析都可以得出风电为目前最具有发展潜力和发展必要的可持续发展行业。相信我国会乘着风电发展的浪潮，让我国风电事业发展迈向新的台阶。参考文献：1、李 锋， 陆一川大规模风力发电对电力系统的影响 ， 中国电力2006年 11 月 11 期。2、赵大庆 王 莹 韩玺山 风力发电场的主要环境问题 ， 环境保护科学第 31 卷。3、杨秀媛 梁贵书风力发电的发展及其市场前景 ， 电网技术第 7 期第27 卷。4、李 哲，岳剑飞 ，张利平，曹俊建风力发电的趋势及对策 ， 华北水利水电学院学报2011 年 6 月第 3 期5、周燕莉风力发电的现状与发展趋势 ，甘肃科技 2008 年 2 月第三期。6、方永 胡明辅风力发电的现状与进展7、万 利、陶文彪风力发电的现状与展望8、赵永强、李俊峰、许洪华风力发电技术发展状况与趋势分析9、王超、张怀宇、王辛慧、李天柱风力发电技术及其发展方向 ， 电站系统工程 ，2006 年 3 月10、 李泓泽 ，郭 森，王 宝我国风力发电的环境价值分析 ，能源技术经济 2011 年 7 月第 7 期