我国风能利用的现状与展望林秀华林彦
风的能量来源于太阳辐射遥当太阳光照射到地球表面袁地表各处受热不同袁产生温差,引起大气的对流运动,从而形成风遥可见风的能量是来自太阳的袁太阳辐射出来的光和热是地球上风形成的源泉遥这是一种前途广阔的可再生能源遥
万kw袁位居世界第十位袁亚洲第三位袁成为继欧洲尧美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一遥尽管如此袁与发达国家相比袁我国风能的开发技术与利用程度还比较落后袁不但发展速度缓慢而且设施落后袁远没有形成规模遥我国应在风能的开发利用上加大投入力度袁使高效清洁的风能在我国能源格局中占据应有的一席之地遥
长期以来袁风能技术之所以发展缓慢袁是由于人们并未足够的重视遥直到上世纪70年代世界石油危机爆发袁常规能源告急袁全球生态环境恶化袁人们才开始认识到风能的重要性和优越性袁风能技术开发有了长足的发展遥风能这一无污染尧可再生的新能源蕴藏着巨大的发展潜力遥特别是可作为沿海岛屿袁交通不便的边远山区尧深山高原袁地广人稀的
潜力巨大的能源
风能是地球上重要的能源之一遥据估计袁到达地球的太阳能中只有大约2%转化为风能袁但其总量仍是十分可观的遥据世界气象组织估计袁整个地球上可以利用的风能为2曾107MW袁为地球上可以利用的水能总量的10倍遥风中含有的能量袁比人类迄今为止所能控制的能量都要高出许多遥全世界每年燃烧煤炭得到的能量袁还不及风力在一年内所提供给我们的能量的1%遥全球风力发电已形成年产值超过50亿美元的产业遥风力发电要要要这一风能利用形式近几十年来随着社会进步尧经济迅猛发展已经变得越来越重要袁受到世界各国的高度重视遥
我国位于亚洲东南尧濒临太平洋西岸袁季风强盛遥季风是我国气候的基本特征院如冬季季风在华北长达6个月袁东北长达7个月袁东南季风则遍及我国的东部半璧江山遥目前我国已研制出100多种不同型式尧不同容量的风力发电机组袁并初步形成了风力机电产业遥近几年发展较为迅速袁自2004年以来袁每年新增装机容量增速均超过100豫遥2006年新增装机容量同比大幅增长166豫袁达到134万kw袁装机容量同比大幅增长105豫袁达到267
草原牧场袁以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村尧边疆解决生产和生活能源的一种可靠途径袁有很重大的意义遥即使在发达国家袁风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视遥美国早在1974年就开始实行联邦风能计划遥其内容主要是院评估国家的风能资源曰研究风能开发中的社会和环境问题曰改进风力机的性能袁降低造价曰致力研究为农业和其他用户用的小于100kw的风力机曰为电力公司及工业用户设计兆瓦级的风力发电机组遥80年代就成功地开发了100尧200尧2000尧2500尧6200尧7200kW的6种风力机组遥目前美国已在夏威夷岛建成运行世界上最大的新型风力发电机组袁其风力机叶片直径为97.5m袁重144t袁风轮迎风角的调整和机组的运行都由计算机控制袁年发电量达1000万kw窑h遥根据美国能源部的统计至1990年美国风力发电已占发电量的1%遥在瑞典尧荷兰尧英国尧丹麦尧德国尧日本尧西班牙袁也根据各自国家的情况制定了风力发电规划和相应的措施计划遥
大力开发可再生风能
据报道袁我国风能资源理论蕴藏量为32.26亿kw袁加上近岸海域可利用风能资源共计约10亿kw袁初步估算可开发的装机容量逾2.53亿kw袁居世界首位遥风能资源主要分布在野三北冶渊东北尧华北北部尧西北地区冤袁东部沿海陆地尧岛屿及近岸海域遥另外袁内陆还有局部风能丰富区遥总的看来袁风能资源开发投入上尧实际利用上尧效益上与西方国家相比差距较大遥为鼓励风电产业的进一步发展袁国家经贸委在深入调查研究的
基础上袁与财政部尧国家税务总局协调袁提出了给予风力发电减免优惠的建议遥叶中华人民共和国电力法曳规定院国家鼓励和支持利用可再生和清洁能源发电遥从1998年1月1日开始执行的国家海关总署关于对鼓励外商投资的产业进行减免税的通知袁对300kw以上大中型风电机组进口关税予以减免遥1998年2月袁国家计委和科技部联合下发了叶国家计委尧科技部关于进一步支持可再生能源发展有关问题的通知曳袁提出了促进可再生能源发展特别是针对风力发电的几项优惠遥2005年叶可再生能源法曳颁布实施后袁风力发电产业得到快速发展遥据科技日报2009/2/9报道袁2006年底全国累计装机容量295.9万kw袁新增风电机组3155台袁当年就达133.7万kw比2005年增长率166%曰2007年底全国累计装机容量605万kw袁新增344.9万kw袁其中1.5Mw容量风电机组1000台袁比2006年新增装机增长率158%遥目前袁600kw风力发电机组已经初步实现了国产化袁这是国家经贸委利用国债技改贴息推动我国风力发电装备国产化取得的一项重要成果遥湖南株洲电力机车研究所有限公司投巨资研究开发生产风力发电机组整机300台/年袁将带动电机尧风叶叶片尧机械尧电气尧五金和金属材料等多个配套产业与技术袁带来产业集群效应遥财政部和国家税务总局联合下发文件袁对风力发电实行按应纳税额减半的优惠遥国家计委和国家电力公司联合调研袁根据有关省市渊自治区冤的风力资源情况和电网电价水平袁制定风力发电的全国统一发展规划袁已启动了远个千万千瓦级风电基地规划和建设遥按此我国风电电价平均将降低约5~6分钱袁新建风电场电价有望降低到0.50元/kw窑h遥这些利好对我国风力发电产业发展产生积极的影响袁也将大力推动风电事业的快速发展袁坚持改革开放袁加强国际合作袁积极引进国外先进技术和设备袁利用外资袁拓宽引资融资渠道袁争取国外贷款尧国际金融组织贷款以及国际商业信贷遥同时袁鼓励外商以直接投资方式参与中国风电建设遥目前袁全国累计安装小型风力发电机近20万台袁解决了西部无电地区农牧民生产生活用电遥在广
东尧福建尧浙江尧辽宁尧内蒙尧等地已建成26个风电场袁单机容量从200kw耀1300kw多种规格袁总装机容量近40万kw遥河北省拟建千万千瓦级风电遥近年来我国已经建成了一批大型风力发电场遥
海西尧厦门发展风力发电的优势
据气象局的有关专家关于我国风能区划的划分意见袁东南沿海及其岛屿袁为我国最大风能资源区遥这一地区袁有效风能密度大于等于200W/m2的等值线平行于海岸线袁沿海岛屿的风能密度在300W/m2以上袁有效风力出现时间百分率达80%耀90%袁大于等于8m/s的风速袁全年出现时间约7000耀8000h袁大于等于6m/s的风速也有4000h左右遥但从这一地区向内陆延伸尧丘陵连绵遥冬半年强大冷空气南下袁很难长驱直下曰夏半年台风在离海岸线50km时风速便减少68%遥所以袁东南沿海仅在由海岸向内陆几十公里的区域内有较大的风能袁再向内陆则风能锐减遥在不到100km的地带袁风能密度降至50W/m2以下袁成为全国风能最小区遥在福建的东山尧平潭和浙江的南麂尧大陈尧嵊泗等沿海岛屿上袁风能却都很大遥其中在台山风能密度为534.4W/m2袁有效风力出现时间为90%袁逸3m/s的风速袁全年累积出现7905h遥换言之袁平均每天逸
3m/s的风速有21.3h袁是我国平地上有记录的风能资源最大地方之一遥厦门地处东南沿海袁属于风能丰富区之一遥
厦门建设成海湾城市袁外商投资日益增多袁工业蓬勃发展袁需要更多的电力资源遥据厦门晚报2008年报道袁最近几年厦门日用电最高达到200万/kw袁常规的水电火电已经远远不能满足工业以及生活用电遥发展风力发电乃大势所趋袁务必不失时机地提到重要议事日程上袁把风电编列野十二五冶重大投资项目遥为此袁应积极鼓励外商外资尧社会资金直接投资参与中国风电建设袁在产业尧信贷资金尧科研项目经费尧各种税收上予以大力支持袁促进风能健康可持续发展袁有利招商引资尧为海峡西岸经济区新一轮跨越式发展建功立业遥
我国目前的电力供应依然以火电为主袁水电尧风电尧核电等规模非常小袁电力结构极为不合理袁造成这种现状的一个重要因素就是关于风力发电上网电价的确定遥国外风电价格通常采用的是强制入网价格和固定电价收购遥丹麦对煤电征收能源税和二氧化碳排放税袁对风电的收购电价则给予补贴袁使风电机组的用户从满足自用转向销售曰德国将风电上网电价分为最低保护电价加上鼓励电价两部分袁通过调节授予鼓励电价的时间减小因资源条件引起的收益差别遥另外袁初期制订较高的保护电价袁激励产业的发展袁形成较大规模的风电设备制造能力袁再通过逐年递减最低保护电价袁促使设备制造商努力降低成本曰西班牙的风电上网电价与每年公布的电力基准电价挂钩袁而且逐年递增遥目前我国的风电的上网电价还是普遍高于火电的上网电价袁这在很大程度上了风电的发展遥如果国家相关部门能够借助目前提倡发展新能源的契机袁在一定范围内给予风电一定的补贴渊如将风电的价格控制在0.5耀0.6元之间冤袁加上风电技术的不断改进促使成本降低袁必将有利风电得到最大程度的开发利用遥
渊作者单位院厦门大学物理与机电学院冤
