风电发展影响因素及节能减排效益分析

孟緐星 许冰冰

中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司， 辽宁省沈阳市 110000

摘要：风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。风电已成为清洁能源中最具竞争力和潜力的能源。合理有效的发展政策不仅可以促进风电产业健康可持续发展，而且可以缓解现有的能源危机和环境污染问题。

关键词：风电发展；影响因素；节能减排；效益分析

一、我国风电发展现状

在目前的世界资源排名中，中国排名第七，这在很大程度上反映了中国自然资源总量的丰富性。虽然我国资源总量较大，但在人口基数较大的情况下，我国能源资源人均占有量与世界其他国家相比相对稀缺。

随着国际社会的持续稳定和各国经济的快速发展，我国经济正以可喜的速度逐步增长。但仍有许多重要因素制约着我国社会经济的进一步发展和社会经济可持续发展的实现。在这些因素中，有一个不容忽视的因素：人均能源占有率相对不足，在这样的限制下，我国的节能减排事业被提上了社会发展的政治议程。

虽然世界上使用最广泛的能源仍然是煤炭、石油等传统化石能源，但这些化石能源都是不可再生和枯竭的。因此，人们逐渐将注意力转向风能、潮汐能等清洁可再生能源。它们不仅取之不尽，用之不竭，而且在使用中，不像化石能源那样是清洁能源，风能相对稳定，在技术上可以作为清洁资源之一使用

在我国现阶段特别是陆地上，可开发利用的风能资源可达到6000-10亿千瓦。如果我们能够充分利用这些风能资源，那么风能将在节能减排方面发挥巨大作用，为我国经济社会的可持续发展做出巨大贡献。而我国从2003年开始。至于风电场的大规模建设，以及这些风电场逐步走向本土化，并逐步摆脱对国外技术的依赖，我国风电产业的发展相对成熟。到目前为止，中国已经超过了西方许多发达国家，甚至在累计风电装机容量方面，中国已经成为全球风电装机容量最多的国家。

二、制约风电发展的影响因素

2.1风电功率的预测

在风力发电的过程中，风能转换成电能需要经历一个比较复杂的过程。最初风能需要先转换成机械能，这样才能够再进一步转换为我们所需要的电能。当切入风速大于风速的时候，此时的有用功率为零；而当切入风速小于风速的时候，此时风电机组开始了正常的工作运行，有效功率不再是零，而是随着风速的不断增加而持续增加；要想使得有效功率达到峰值，那就必须风速要达到机械设备规定的额定风速，或者是超过额定风速，当风速超过额定风速的时候，风电机组可以通过改变桨距使有效功率恒定的保持在最大值，但是这并不是意味着风速越快越好，任何事情都需要适可而止，当风速超过切出风速时，电机组为了保证安全，将停机，不再进行风能与机械能之间的相互转换，以此来保证整个风电机械设备组的安全。

从上面风电机组的运行原理来看，我们不难发现，风电机组所能够转换的有效功率的大小并不是恒定的，而是受到外界因素的影响，这个外界因素就是风速的大小，风作为自然界的一种自然现象，人们是难以控制其大小的，因此风电机组所发出的有效功率的波动也是相对而言比较大的。但也正是风电出力的不可控，使得风力发电中还存在着许多需要我们去解决的问题。而且这些问题在技术上暂时还难以解决，随着我国风力发电的不断发展，风电场的容量持续增加，这些问题的影响会越来越大的显现出来，也会对电力供应产生越来越大的影响。因此，在这样的情况下，电网在风电功率不能够进行有效的预测。

2.2风电组低电压穿越的能力

设备故障的发生是难以避免的，我们只能够在故障发生前尽可能的做好预防措施与检查措施，在故障发生之后，尽快的排除故障，保证机器设备的正常运行，尽可能的减少因此而带来的损失。电网故障的发生也是难以避免的，一旦电网发生故障导致电压大大降低，风电机组此时将不会正常运行，而且还会自动从电网中解出以对风电机组进行最大程度上的保护。虽然这样一来对风电机组进行了保护，但是不可否认的是，一旦这样的故障出现，电网将损失大量的负荷，而且由于故障对风电组的设备扰动大多不是长期的，持续的，而是一瞬间的，一旦扰动因素消失，风电机组会重新投入到运行之中，这个切换的过程对于电网的冲击是十分巨大的，尤其是随着风电机组单机容量的不断增加以及我国风电场规模的持续扩大，这样的冲击影响也会随之加大。

因此未来避免上述情况的出现，最大程度上降低这样意外情况对电网安全稳定运行的影响，低电压穿越能力成为了风电机组必须具备的重要能力之一。风电机组的低压穿越能力是指风电机组在端电压降低到一定数值的情况下，能够继续保持运行，而不脱离电网，甚至还能够为风电组系统提供有效的无功支持来帮助系统以最快的速度恢复电压。我国虽然目前还未在这方面实施强制性的措施，但是随着中国风电装机容量的不断增加与风电场规模的不断扩大，中国很快也会对相关方面提出要求。

2.3政府的电价政策

传统能源的真实生产成本包括那些不得不由社会吸收的代价，包括健康影响和当地及地区性甚至全球性的环境恶化。现在的火力发电并未将这些外部成本内部化，加之由于风电场的初始投资占总投资的比例很大，因此风电场投入初期其成本远大于火力发电机组，没有政府补贴风电场根本无法和火力发电厂竞争，这势必会阻碍我国风电的发展。因此我国为了扶持风力发电产业，对风力发电实行了上网电价政策，以促进风力发电产业的发展。

三、风力发电的效益分析

3.1经济效益

风电产业经济效益的决定性因素在于风电项目的初始投资、运营成本、上网电价等因素，根据我国目前风电产业发展的实际情况来看，在风能较为匮乏的地区，风能的经济效益并不突出，甚至远不如火力发电的经济效益，但是对于风能丰富的资源区而言，其总体的利润水平仍然是十分可观的，因此风电厂商在选择投资的时候，要选择一些风能资源比较丰富的地区进行投资。

3.2环境效益

随着传统化石能源的逐渐枯竭，人类社会所能够利用的资源也在不断的减少，人们对这些资源的使用方式也更加的节约。但是风能相对其他化石资源而言，不仅是可再生的，而且是无污染的，对于环境的影响非常小，非常契合可持续发展的要求。

3.3节能减排效益

现如今，能源紧张与环境的问题日益突出，使得风电的节能减排效益备受关注。据测算，每千瓦时风电上网可以节省人约340g标准煤，同时减少0.983kg 、0.698g 、0.65g 以及0.355g固体颗粒物的排放。作为清洁能源中最具竞争力、最具发展潜力的能源，风电随着装机容量的不断增人将越发彰显其在节能减排上的贡献。

结语：

从长期的经济效益和环境效益来看，风力发电远优于传统能源，尤其是火电。风力发电对建设可持续社会、实现节能减排目标具有重要作用。不可否认，风力发电是未来能源和电力发展的新方向和趋势，也是各国政府倡导和支持的方式。目前，我国实施的风电基准上网电价极大地促进了我国风电的发展，但我国风电发展的道路并不平坦，还存在着各种问题，这些问题需要进一步的技术开发来解决，因此对风电基准上网电价的制定非常重要和必要加强风电相关技术研究。中国的风力发电必须符合中国的国情和中国的实际技术能力。

参考文献：

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