一、風(fēng)能資源 1.1 風(fēng)能儲(chǔ)量
我國(guó)幅員遼闊，海岸線長(zhǎng)，風(fēng)能資源比較豐富。根據(jù)全國(guó)900 多個(gè)氣象站陸地上離地10m 高度資料進(jìn)行估算，全國(guó)平均風(fēng)功率密度為100W/m2，風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約32.26 億kW，可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量有2.53 億kW，近�？砷_發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量有7.5 億kW，共計(jì)約10 億kW。如果陸上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負(fù)荷2000 小時(shí)計(jì)，每年可提供5000 億千瓦時(shí)電量，海上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負(fù)荷2500 小時(shí)計(jì)，每年可提供1.8 萬億千瓦時(shí)電量，合計(jì)2.3 萬億千瓦時(shí)電量。
1.2 風(fēng)能資源分布
我國(guó)面積廣大，地形條件復(fù)雜，風(fēng)能資源狀況及分布特點(diǎn)隨地形、地理位置不同而有所不同。風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在東南沿海及附近島嶼以及北部地區(qū)。另外，內(nèi)陸也有個(gè)別風(fēng)能豐富點(diǎn)，海上風(fēng)能資源也非常豐富。
北部(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能豐富帶。北部(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能豐富帶包括東北三省、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏和新疆等省/自治區(qū)近200km 寬的地帶。三北地區(qū)風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電場(chǎng)地形平坦，交通方便，沒有破壞性風(fēng)速，是我國(guó)連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)，有利于大規(guī)模的開發(fā)風(fēng)電場(chǎng)，但是當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)容量較小，限制了風(fēng)電的規(guī)模，而且距離負(fù)荷中心遠(yuǎn)，需要長(zhǎng)距離輸電。
沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能豐富帶。沿海及其島嶼地區(qū)包括山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西和海南等省/市沿海近10km 寬的地帶，冬春季的冷空氣、夏秋的臺(tái)風(fēng)，都能影響到沿海及其島嶼，加上臺(tái)灣海峽狹管效應(yīng)的影響，東南沿海及其島嶼是我國(guó)風(fēng)能最佳豐富區(qū)。沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)方便，與水電具有較好的季節(jié)互補(bǔ)性。然而沿海岸的土地大部份已開發(fā)成水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)或建成防護(hù)林帶，可以安裝風(fēng)電機(jī)組的土地面積有限。
內(nèi)陸風(fēng)能豐富點(diǎn)。在內(nèi)陸一些地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，形成一些風(fēng)能豐富點(diǎn)，如鄱陽湖附近地區(qū)和湖北的九宮山和利川等地區(qū)。
海上風(fēng)能豐富區(qū)。我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富，東部沿海水深2m 到15m 的海域面積遼闊，按照與陸上風(fēng)能資源同樣的方法估測(cè)，10m 高度可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3 倍，即7 億多kW，而且距離電力負(fù)荷中心很近。隨著海上風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)上可行，將來必然會(huì)成為重要的可持續(xù)能源。
二、風(fēng)電的發(fā)展
2.1 建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，風(fēng)電場(chǎng)管理逐步規(guī)范
1986 年建設(shè)山東榮成第一個(gè)示范風(fēng)電場(chǎng)至今，經(jīng)過近20 多年的努力，風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大截止2004 年底，全國(guó)建成43 個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，安裝風(fēng)電機(jī)組1292臺(tái)，裝機(jī)規(guī)模達(dá)到76.4 萬kW，居世界第10 位，亞洲第3 位(位于印度和日本之后)。另外，有關(guān)部門組織編制有關(guān)風(fēng)電前期、建設(shè)和運(yùn)行規(guī)程，風(fēng)電場(chǎng)管理逐步走向規(guī)范化。
2.2 專業(yè)隊(duì)伍和設(shè)備制造水平提高，具備大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電的條件經(jīng)過多年的實(shí)踐，培養(yǎng)了一批專業(yè)的風(fēng)電設(shè)計(jì)、開發(fā)建設(shè)和運(yùn)行管理隊(duì)伍，大型風(fēng)電機(jī)組的制造技術(shù)我國(guó)已基本掌握，主要零部件國(guó)內(nèi)都能自己制造。其中，600kW 及以下機(jī)組已有一定數(shù)量的整機(jī)廠，初步形成了整機(jī)試制和小批量生產(chǎn)。
截止2004 年底，本地化風(fēng)電機(jī)組所占市場(chǎng)份額已經(jīng)達(dá)到18%，設(shè)備制造水平不斷提高，目前，我國(guó)已經(jīng)具備了設(shè)計(jì)和制造750kW 定槳距定轉(zhuǎn)速機(jī)型的能力,相當(dāng)于國(guó)際上二十世紀(jì)90 年代中期的水平。與國(guó)外聯(lián)合設(shè)計(jì)的1200 千瓦和獨(dú)立設(shè)計(jì)的1000 千瓦變槳距變轉(zhuǎn)速型樣機(jī)于2005 年安裝，進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行。
2.3 風(fēng)力發(fā)電成本逐步降低
隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的形成和規(guī)模發(fā)展，通過引進(jìn)技術(shù)，加速風(fēng)電機(jī)組本地化進(jìn)程以及加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行管理，我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行的成本逐步降低，初始投資從1994 年的約12000 元/kW 降低到目前的約9000 元/kW。同時(shí)風(fēng)電的上網(wǎng)電價(jià)也從超過1.0 元/kW•h 降低到約0.6 元/kW•h。
2.4 2003 年國(guó)務(wù)院電價(jià)改革方案規(guī)定風(fēng)電暫不參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，電量由電網(wǎng)
企業(yè)按政府定價(jià)或招標(biāo)價(jià)格優(yōu)先購(gòu)買。國(guó)家發(fā)展改革委從2003 年開始推行風(fēng)電特許權(quán)開發(fā)方式，通過招投標(biāo)確定風(fēng)電開發(fā)商和上網(wǎng)電價(jià)，并與電網(wǎng)公司簽訂規(guī)范的購(gòu)電協(xié)議，保證風(fēng)電電量全部上網(wǎng)，風(fēng)電電價(jià)高出常規(guī)電源部分在全省范圍內(nèi)分?jǐn)偅欣谖龂?guó)內(nèi)外各類投資者開發(fā)風(fēng)電。
2.5 2005 年2 月28 日通過的《中華人民共和國(guó)可再生能源法》中規(guī)定了“可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)，由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門根據(jù)不同類型可再生能源發(fā)電的特點(diǎn)和不同地區(qū)的情況，按照有利于促進(jìn)可再生能源開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)合理的原則確定”，“電網(wǎng)企業(yè)為收購(gòu)可再生能源電量而支付的合理的接網(wǎng)費(fèi)用以及其他合理的相關(guān)費(fèi)用，可以計(jì)入電網(wǎng)企業(yè)輸電成本，并從銷售電價(jià)中回收�！焙汀半娋W(wǎng)企業(yè)依照本法第十九條 規(guī)定確定的上網(wǎng)電價(jià)收購(gòu)可再生能源電量所發(fā)生的費(fèi)用，高于按照常規(guī)能源發(fā)電平均上網(wǎng)電價(jià)計(jì)算所發(fā)生費(fèi)用之間的差額，附加在銷售電價(jià)中分?jǐn)偂�，將風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目中的特殊之處已經(jīng)用法律條文作為通用的規(guī)定，今后風(fēng)電的發(fā)展應(yīng)納入法制的框架。
三、存在問題
3.1 資源
需要進(jìn)行第二輪風(fēng)能資源普查，在現(xiàn)有氣象臺(tái)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按照近年來國(guó)際通用的規(guī)范進(jìn)行資源總量評(píng)估，進(jìn)而采用數(shù)值模擬技術(shù)編制高分辨率的風(fēng)能資源分布圖，評(píng)估風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量。更重要的是應(yīng)該利用GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)將電網(wǎng)、道路、場(chǎng)址可利用土地，環(huán)境影響、當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃等因素綜合考慮，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可開發(fā)儲(chǔ)量評(píng)估。
3.2 風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)本地化
現(xiàn)有制造水平遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)對(duì)技術(shù)的需求，國(guó)內(nèi)定型風(fēng)電機(jī)組的功率均為兆瓦級(jí)以下，最大750 千瓦，而市場(chǎng)需要以兆瓦級(jí)為主流。國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組制造企業(yè)面臨著技術(shù)路線從定槳定速提升到變槳變速，單機(jī)功率從百千瓦級(jí)提升到兆瓦級(jí)的雙重壓力，技術(shù)路線跨度較大關(guān)。
自主研發(fā)力量嚴(yán)重不足，由于國(guó)家和企業(yè)投入的資金較少，缺乏基礎(chǔ)研究積累和人才，我國(guó)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研發(fā)能力上還有待提高，總體來說還處于跟蹤和引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)階段。目前國(guó)內(nèi)引進(jìn)的許可證，有的是國(guó)外淘汰技術(shù)，有的圖紙雖然先進(jìn)，但受限于國(guó)內(nèi)配套廠的技術(shù)、工藝、材料等原因，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)化的零部件質(zhì)量、性能需要一定時(shí)間才能達(dá)到國(guó)際水平。購(gòu)買生產(chǎn)許可證技術(shù)的國(guó)內(nèi)廠商要支付昂貴的技術(shù)使用費(fèi)，其機(jī)組性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)在初期不明顯。
在研發(fā)風(fēng)電機(jī)組過程中注重于產(chǎn)品本身，而對(duì)研發(fā)過程中需要配套的工作重視不夠。由于試驗(yàn)和測(cè)試手段的不完備，有些零部件在實(shí)驗(yàn)室要做的工作必須總裝后到風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)才能做。風(fēng)電機(jī)組的測(cè)試和認(rèn)證體系尚未建立。
風(fēng)電機(jī)組配套零部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平較低，這樣增加了整機(jī)開發(fā)的難度和速度。特別是對(duì)于變槳變速型風(fēng)機(jī)，國(guó)內(nèi)相關(guān)零部件研發(fā)、制造方面處于起步階段，如變槳距系統(tǒng)，低速永磁同步發(fā)電機(jī)，雙饋式發(fā)電機(jī)、變速型齒輪箱，交直交變流器及電控系統(tǒng)，都需要進(jìn)行科技攻關(guān)和研發(fā)。
3.3 成本和上網(wǎng)電價(jià)比較高
基本條件設(shè)定：根據(jù)目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)平均水平，設(shè)定基本條件為：風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量5 萬千瓦，年上網(wǎng)電量為等效滿負(fù)荷2000 小時(shí)，單位千瓦造價(jià)8000－10000元，折舊年限12.5 年，其他成本條件按經(jīng)驗(yàn)選取。
財(cái)務(wù)條件：工程總投資分別取4 億元(8000 元/千瓦)、4.5 億元(9000 元/千瓦)和5 億元(10000 元/千瓦)，流動(dòng)資金150 萬元。項(xiàng)目資本金占20％，其余采用國(guó)內(nèi)商業(yè)銀行貸款，貸款期15 年，年利率6.12％。增值稅稅率為8.5％，所得稅稅率為33％，資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率10％。
風(fēng)電成本和上網(wǎng)電價(jià)水平測(cè)算：按以上條件及現(xiàn)行的風(fēng)電場(chǎng)上網(wǎng)電價(jià)制度，以資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為10％為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)年上網(wǎng)電量為等效滿負(fù)荷2000 小時(shí)，單位千瓦造價(jià)8000～
10000 元時(shí)，風(fēng)電平均成本分別為0.373～0.461 元/千瓦時(shí)，較為合理的上網(wǎng)電價(jià)范圍是0.566～0.703 元/千瓦時(shí)(含增值稅)。成本在投產(chǎn)初期較高，主要是受還本付息的影響。當(dāng)貸款還清后，平均度電成本降至很低。
風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)對(duì)上網(wǎng)電價(jià)有明顯的影響，當(dāng)造價(jià)增加時(shí)，同等收益率下的上網(wǎng)電價(jià)大致按相同比率增加。
我國(guó)幅員遼闊，各地風(fēng)電場(chǎng)資源條件差別很大，甚至同一風(fēng)電場(chǎng)址內(nèi)資源分布也有較大差別。為了分析由風(fēng)能資源引起的發(fā)電量變化對(duì)成本和平均上網(wǎng)電價(jià)影響，分別計(jì)算年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)為1400、1600、1800、2200、2400、2600、2800、3000 的情況下發(fā)電成本見表1，上網(wǎng)電價(jià)見表2。
如果全國(guó)風(fēng)電的平均水平是每千瓦投資9000 元，以及資源狀況按年上網(wǎng)電量為等效滿負(fù)荷2000 小時(shí)計(jì)算，則風(fēng)電的上網(wǎng)電價(jià)約每千瓦時(shí)0.63 元，比于全國(guó)火電平均上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.31 元高一倍。
3.4 電網(wǎng)制約
風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)后，在向電網(wǎng)提供清潔能源的同時(shí)，也會(huì)給電網(wǎng)的運(yùn)行帶來一些負(fù)面影響。隨著風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量的增加，以及風(fēng)電裝機(jī)在某個(gè)地區(qū)電網(wǎng)中所占比例的增加，這些負(fù)面影響就可能成為風(fēng)電并網(wǎng)的制約因素。
風(fēng)力發(fā)電會(huì)降低電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)精度，從而影響電網(wǎng)的調(diào)度和運(yùn)行方式；影響電網(wǎng)的頻率控制；影響電網(wǎng)的電壓調(diào)整；影響電網(wǎng)的潮流分布；影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量；影響電網(wǎng)的故障水平和穩(wěn)定性等。
由于風(fēng)力發(fā)電固有的間歇性和波動(dòng)性，電網(wǎng)的可靠性可能降低，電網(wǎng)的運(yùn)行成本也可能增加。為了克服風(fēng)電給電網(wǎng)帶來的電能質(zhì)量和可靠性等問題，還會(huì)使電網(wǎng)公司增加必要的研究費(fèi)用和設(shè)備投資。在大力發(fā)展風(fēng)電的過程中，必須研究和解決風(fēng)電并網(wǎng)可能帶來的其他影響。
四、政策建議
1. 加強(qiáng)風(fēng)電前期工作。建立風(fēng)電正常的前期工作經(jīng)費(fèi)渠道，每年安排一定的經(jīng)費(fèi)用于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源測(cè)量、評(píng)估以及預(yù)可研設(shè)計(jì)等前期工作，滿足年度開計(jì)劃對(duì)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目的需要。
2. 制定“可再生能源法”的實(shí)施細(xì)則，規(guī)定可操作的政府合理定價(jià)，按照每個(gè)項(xiàng)目的資源等條件，以及投資者的合理回報(bào)確定上網(wǎng)電價(jià)。同時(shí)也要規(guī)定可操作的全國(guó)分?jǐn)傦L(fēng)電與火電價(jià)差的具體辦法。
3. 加速風(fēng)電機(jī)組本地化進(jìn)程, 通過技貿(mào)結(jié)合等方式，本著引進(jìn)、消化、吸收和自主開發(fā)相結(jié)合的原則，逐步掌握兆瓦級(jí)大型風(fēng)電機(jī)組的制造技術(shù)。引進(jìn)國(guó)外智力開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)組，開拓國(guó)際市場(chǎng)。
4. 建立風(fēng)電制造業(yè)的國(guó)家級(jí)產(chǎn)品檢測(cè)中心、質(zhì)量保證控制體系以及認(rèn)證制度，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，完善服務(wù)。
5. 制定適應(yīng)風(fēng)電發(fā)展的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，研究風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)影響的解決措施。
五、“十一五”和2020 年風(fēng)電規(guī)劃
我國(guó)電源結(jié)構(gòu)70%是燃煤火電，而且負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，環(huán)境影響特別是減排二氧化碳的壓力越來越大，風(fēng)能是清潔的可再生能源，我國(guó)資源豐富，能夠大規(guī)模開發(fā)，風(fēng)電成本逐年下降，前景廣闊。風(fēng)電裝機(jī)容量規(guī)劃目標(biāo)為2005 年100 萬千瓦，2010 年400～500 萬千瓦，2020 年2000～3000 萬千瓦。
2004 年到2005 年，“十五計(jì)劃”后半段重點(diǎn)建設(shè)江蘇如東和廣東惠來兩個(gè)特許權(quán)風(fēng)電場(chǎng)示范項(xiàng)目，取得建設(shè)大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，2005 年底風(fēng)力發(fā)電總體目標(biāo)達(dá)100 萬千瓦。
2006 年到2010 年�！笆晃逡�(guī)劃”期間全國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)容量約300 萬千瓦，平均每年新增60~80 萬千瓦，2010 年底累計(jì)裝機(jī)約400～500 萬千瓦。提供這樣的市場(chǎng)空間主要目的是培育國(guó)內(nèi)的風(fēng)電設(shè)備制造能力，國(guó)家發(fā)展改革委于2005 年7 月下發(fā)文件，要求所有風(fēng)電項(xiàng)目采用的機(jī)組本地化率達(dá)到70%，否則不予核準(zhǔn)。此后又下發(fā)文件支持國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)與電源建設(shè)企業(yè)合作，提供50 萬千瓦規(guī)模的風(fēng)電市場(chǎng)保障，加快制造業(yè)發(fā)展。
目前國(guó)家規(guī)劃的主要項(xiàng)目有廣東省沿海和近海示范項(xiàng)目31 萬千瓦；福建省沿海及島嶼22 萬千瓦；上海市12 萬千瓦；江蘇省45 萬千瓦；山東省21 萬千瓦；吉林省33 萬千瓦；內(nèi)蒙古50 萬千瓦；河北省32 萬千瓦；甘肅省26 萬千瓦；寧夏19 萬千瓦；新疆22 萬千瓦等。目前各省的地方政府和開發(fā)商均要求增加本省的風(fēng)電規(guī)劃容量。
2020 年規(guī)劃目標(biāo)是2000～3000 萬千瓦，風(fēng)電在電源結(jié)構(gòu)中將有一定的比例，屆時(shí)約占全國(guó)總發(fā)電裝機(jī)10 億千瓦容量的2～3%，總電量的1～1.5%。
2020 年以后隨著化石燃料資源減少，成本增加，風(fēng)電則具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，會(huì)發(fā)展得更快。2030 年以后水能資源大部分也將開發(fā)完，近海風(fēng)電市場(chǎng)進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)時(shí)期。
來源：中國(guó)水電工程顧問集團(tuán)公司
