我国风电产业现状与发展趋势探究

詹发瑞

中国华电集团有限公司甘肃公司， 甘肃省兰州市， 730000

摘要：随着人们生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，风电作为一种清洁电力,在国家能源结构调整、经济转型升级、应对环境气候变化做出了积极贡献。经过近30年的发展，风机技术趋于成熟，产业规模越做越大，政策支持逐步退坡，我国风电产业已从粗放型发展进入高质量发展阶段，风电已成为可与传统火电同台竞争的电力。本文研究了风电产业发展现状，分析了影响产业进步的因素，预测了产业发展趋势。

关键词：风电产业；发展现状；发展趋势

引言

全球风资源量约为130000GW，超过全球可利用水能资源总量的10倍以上。我国是最早开发利用风能的国家之一，但早期的风能利用仅局限于风车提水、灌溉等代替人力进行生产作业，并未开展规模化的开发与利用。现在一些经济技术落后的国家或偏远地区，仍保留着原始的风能利用方式。近代的化石能源危机爆发之前，风能开发利用并未得到世界各国的足够重视，风能利用技术，特别是规模化风电生产技术发展缓慢。随着化石能源危机的加剧，将可再生能源转换为电能的技术受到重视，并在许多国家或地区呈现井喷式的发展，能源利用向新能源利用模式的转型已成为趋势。丹麦大力发展风电，打造新能源城市，2017年风电供给已占其全国电力消费总量的43.4%。我国在风电利用方面成效显著，风电已成为国家第三大电源。全球风电最新的发展态势如何？我国风电的建设现状和生产能力如何？我国风电产业发展中主要的制约瓶颈是什么？这些问题是我国风电产业所必须关注的问题。只有很好地了解上述问题，才能更好地适应国际风电市场的发展形势，更好地推动风电产业的长足发展。本文通过一些最新风电数据和信息调研，对上述问题进行了较详细和全面的阐述与分析。

1我国风能资源的分布

我国地理位置优越，北邻西伯利亚平原，东靠太平洋，南抵印度洋海域，受南印度洋的西南季风、澳大利亚北部的东南信风以及支气流源于北太平洋副热带高压给中国大陆带来的东南季风和南季风影响，我国具备安装风力发电机条件的地域十分广阔。我国幅员辽阔，960万平方公里的土地上有着许多的草原、高原、山地等，这些都是风力资源十分丰富的地区；此外，我国还有着长达18000多公里的漫长海岸线，在那里，风力发电机有着无限的发展潜力。利用风能发电不但可以解决我国目前能源短缺的问题，而且同时可以满足低碳绿色的可持续发展目标，这是传统发电所无法比拟的优势。

2我国风电产业现状

2.1进一步加强统筹规划,因地制宜地实行规模开发与分散开发相结合

为了促进我国风电发展的有序化、科学化和高效化,我国应在全面总结近年风电快速发展成就的基础上,进一步从国家、区域系统层面,做好风电发展的综合规划。风电发展的规模应与当地经济发展规划、电网改造建设规划等统筹协调推进。在经济发达、能源短缺的沿海地区,应加强风电发展与风电应用产业发展的同步规划,促进非并网技术的发展。如可参照丹麦、德国目前的方式。德国虽没有100MW规模的风电场,但风电装机已超过12GW,分布式电源也是未来电力结构发展的一种趋势。

2.2加强分布式风电发展

推动分布式能源发展已成为各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之已一。目前分布式风电存在成本高、并网难的问题，为解决上述问题，国家层面将发布相关政策，通过出台电价补贴政策、简化审批手续、明确年度发展目标、制定分布式电源并网规范、加快培育发电应用示范区等一系列举措，推动我国分布式风电的发展。

2.3海上风机支撑技术

海上风机是在陆地风机基础上，针对海上风环境进行适应性改造而诞生发展的。海上年平均风速明显大于陆地，欧洲对北海的研究表明，离岸10km的海上风速比岸上至少高25%。目前，海上风机的支撑技术主要有底部固定式支撑和悬浮式支撑两大类。其中，底部固定式支撑又分为重力沉箱基础、单桩基础和三脚架基础。（1）重力沉箱基础。重力沉箱基础是依靠箱体自重使风机直立在海面上的一种技术，该技术应用水深通常小于10m。（2）单桩基础。单桩基础是以一个直径在3～4.5m的钢桩为基础，钢桩安装在海床下18～25m的地方，以固定风机，将风塔伸到水下及海床内。该技术应用水深通常小于25m。（3）三脚架基础。三脚架是在风塔下面的钢桩利用三脚钢套管形成一些三脚钢架，承担和传递来自塔身的载荷。该技术应用水深通常在10～20m。悬浮式支撑技术主要有浮筒式支撑和半浸入式支撑。（1）浮筒式支撑。浮筒式支撑是由8根与海床相连的缆索固定，并使风机塔杆通过螺栓与浮筒相连。（2）半浸入式支撑。半浸入式主体支撑结构浸于水中，通过缆索与海底的锚锭连接。该形式受波浪干扰较小，较为稳定。

3我国风电发展趋势

（1）直驱型风机市场份额不断扩大。由轮毂直接驱动发电机转动的传动形式为直驱机组。通过节省投资、减少传输链中的损失和停机时间、降低维护成本提高可靠性，直驱型风机市场份额将不断增长。（2）智慧风电技术快速发展。智慧风场以数字化、信息化、标准化为基础，通过大数据、云平台、物联网技术，提升风电场智能感知、智能运维、智能控制、智能决策能力，减少运维人员，降低运行维护成本，实现风电场全寿命期综合效益最大化。（3）风电的竞争力将进一步增强。随着风轮直径越来越大，风能利用效率逐步提升。单机容量越来越大，同样规模的风电场投资将减少。智能化控制，运维成本进一步降低。技术进步将促进设备的价格进一步降低，风电将成为比传统化石能源更具有竞争力的电力。（4）风电的高效利用实现价值链延伸。风电供暖、参与电力辅助服务、取代燃煤燃气锅炉实现高效利用。风电制氢推动制氢产业发展，风电制氢可实现能量集中后的长距离灵活化的运输、使用，对于不具备外送条件的偏远、远海风场具有开发意义。（5）风光储多能互补助力风电产业发展。储能可以解决风电的间歇性及波动性问题,改善涉网性能，减少弃风限电。通过风电、光伏项目发电的互补性以及储能系统快速响应的灵活性，提高新能源发电的稳定性和可靠性，使得新能源也具备基荷电源的特性，提高风光储互补项目的竞价能力和盈利水平。（6）“三北”地区风电项目投资将回升。随着弃风弃光问题的改善，以及平价上网时代的到来，新能源投资开发将重回“三北”地区。“三北”地区的资源优势、外送优势、大基地、大单体项目开发模式的优势将会显现。（7）风电将由近海向远海发展。近海风电场址资源的稀缺，容易受到渔业、航道、军事、环境保护、发展空间等限制，规划场址已经不多。远海范围更广，风能资源更加丰富，减少或避免对工业生产和居民生活的海岸产生的影响。漂浮式基础、远距离海缆输电技术、海上施工能力、海上运维水平的发展，使得远海风电开发具有经济性。

结语

总而言之，由于我国在发展风电方面具有良好的优势，而且风电具有良好的环境效益，再加上风力发电成本的逐步降低，风电必将成为我国新能源发电的领跑者。

参考文献

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[3]张文佳，张永战.中国风电的时空分布特征和发展趋势[J].自然资源学报，2007，22（4）：585-595.