风电发展现状和形势

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1、 欢迎阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!2 风电发展现状与展望2.1 世界风电发展现状与展望发展可再生能源是人类应对能源危机和全球气候变暖双重挑战的必然选择。目前,除水能之外的所有可再生能源中,风能最具有开发潜力和发展优势。与太阳能、生物质量相比,风能具有资源丰富,经济环境效益明显、可大规模利用等特点,已成为世界各国发展可再生能源的首选。风能的真正开发利用始于上世纪70年代,石油危机迫使美国、西欧等发达国家不得不寻找新能源以替代化石能源,投入大量的人力物力,用于研发风力发电机组及相关技术,80年代开始建立示范风电场、并网发电,成为电网新电源。从80年代中期开始,世界风力发电技术取得了快速发

2、展,风机设计和制造趋向成熟,产品进入商业化阶级,机组容量不断增大。在20世纪的最后两年,全世界风力发电的装机容量开始快速增长。特别是在欧洲,为实现减排温室气体的目标,对风电执行较高收购电价激励政策,促进了风电技术和产业的发展,风电成本继续下降。由于海上风能资源比陆地丰富,海上风电场在欧洲已从可行性示范进入商业化示范阶段,风电机组技术继续向着增大单机容量的方向发展,并开始研制风轮直径超过100m的5MW机组。图1 全球风电装机容量变化趋势新世纪开初的前十年,世界各国对发展可再生能源以应全国气候变化和能源枯竭的共识达到了新的水平,风力发电更是迎来了前所没有的发展机遇,全球风电产业空前繁荣,风力发电

3、的装机容量保持令人惊叹的高速增长。到2010年,全球有80多个国家在积极开发和利用风能资源,风电累计装机容量达到194GW,年平均增速接近30%(见图1)。同时,对海上风能资源的开发和利用加速,截止2009年底,已有834台共2.11GW的风电机组在海上风电场投入运行,约占全球累计风电装机容量的1.3%。世界风电发展区域格局在近十年来也发生了很大改变,2009年新增装机容量亚洲首次超过欧洲和美洲成为全球风电产业的重要新兴市场,欧洲等发达国家在风电产业中的统治地位逐渐被打破。2010中国风电累计装机容量超过美国上升到全球第一,新增装机容量连续两年位列全球第一。此外,一些欠发达国家也开始试水风电产

4、业,把发展风力发电作为国家未来可持续发展能源战略的重要组成部份。2.1.1 世界风电发展现状2.1.1.1 世界风电发展区域分布对风能资源的大规模开发利用起源于欧美发达国家。20世纪70年代的石油危机,使欧美等发达国家开始重视风力发电,美国、英国、德国、丹麦、加拿大等国投入大量资金和人力用于研发风力发电机组及相关技术。80年代初,风电场在北美洲开始建立,美国的风力发电在加利福尼亚州开始兴起,当时美国为了鼓励发展可再生能源技术,出台了一系列激励政策,到1986年总装机容量达到了160万千瓦。此后,由于激励政策中止,美国风电处于徘徊不前状态,多年没有实行增长。上世纪末至2009年,在新的激励政策和

5、应对全球气候变暖的推动下,美国风电产业进入了一个新的发展阶段,高速增长一直持续,2007年当年装机容量超过5.2GW,2008年达到8GW,2009年达到10GW。2010年由于国内气候立法未能成行,国内可再生能源行业投资信心受到影响,美国新增装机容量开始大幅下滑,累计装机容量第一位置被中国取代。北美洲的加拿大近年来风电产业也发展比较快,2010年累计装机容量达4GW,位列全球第九。在欧洲,由于各国政府重视,激励政策一直延续,欧盟一直是风电发展的主战场,新增装机容量保持持续稳定增长,累计装机容量始终保持全球第一。到2007年底,欧盟已有8个国家风电装机容量超过了1GW;世界风电装机容量前10名

6、的国家中,欧洲占了7个。截至2009年底,欧洲累积装机总容量为76.5GW,占全世界风电总装机容量的47.9%,提前超额完成了到2010年欧洲风电装机容量达到40GW的目标。但由于融资问题的影响,2010欧盟新的风电装机容量与2009年的10.3GW相比,下降了10,为9.3GW。在这些新的风电装机容量中,8.4GW是来自陆上风电新增装机容量,与2009年相比下降13.9;大约883MW来自于海上风电新增装机容量,与2009年相比增长51。最近几年虽然欧洲仍是世界风电发展的中心,但其比重开始下降,尤其是当年新增装机容量,欧洲所占的比例已经下降到50%以下;在世界范围内2010年新增装机容量方面

7、,欧洲9.88GW占新增总容量的27.6%,北美洲5.8GW占16.2%,亚洲高达19GW占53%,欧洲已逐渐失去了其领先多年的地位。发展中国家中国和印度近两年风电的发展势头正劲,尤其是中国更引人注目。仅中国2008年新增装机容量达到5GW,2009年达到13.8GW,2010年达到16.5GW,中国成了推动全球风电产业的火车头(见图2)。2010年风电累计装机位于前10名的国家分别是:中国,美国,西班牙,德国,印度,意大利,法国,英国,加拿大,葡萄牙(见图3)。新增装机位于前10名的国家分别是:中国,美国,德国,西班牙,印度,意大利,法国,英国,加拿大,葡萄牙(见图4)。2010年中国累计装

8、机容量超过美国,新增和累计均位列全球第一。2009、2010年依靠中国和其它亚洲国家的市场拉动作用,新增装机容量连续两年亚洲超过美洲和欧洲,成为风电发展重要的新兴市场,世界风电产业形成了欧盟、北美和亚洲齐头并进的格局。图2 世界风电新增装机容量分布图3 全球风电累计装机容量前十名的国家图4 全球风电新增装机容量前十名的国家2.1.1.2全球装机容量快速增长风电装机容量是风电产业发展的一个重要指标。从上世纪80年代欧美发达国家开始建立示范风电场以来,就装机容量而言,一直保持着快速增长的态势。进入90年代,欧美等发达国家已经逐步建立起了一个颇具规模的风电市场,同时发展中国家也开始投入风电产业。90

9、年代中后期,风力发电增长率远高于其它电源增长率,1996年到2001年间的风电新增装机容量平均增长率为32.6%。进入21世纪,全球风电新增装机容量开始大幅增加,2003年到2007年间,全球风电平均增长率为24.7%,到2007年底总装机容量累计达到94GW。此后三年风电装机容量更是高速增长,2008、2009和2010年新增装机容量分别达到了26.67、38.34和35.8GW,新增装机容量增长率分别为32.9%、42%和22.5%,世界各地区近4年来装机总容量变化趋势如图5所示。到2010年全球风电装机总容量已达194.4GW。1996年至2010年期间,世界风电累计装机的平均增长速度高

10、达28.2%(见图6)。这表明世界风电产业一直保持快速、持续增长的势头。图5 世界风电装机容量增长情况图6 全球风电新增装机容量2.1.1.3机组单机容量不断增大随着风力发电技术的迅速发展,机组也在不断实现大容量化,上世纪90年代末期,世界上公认的大型机标准为0.6MW以上。到21世纪初的前两年,单机容量为1.5MW级机组开始涌入市场,转轮直径高达60m的1MW机组成为主流产品,业界普遍把1MW作为新的大型机标准。2005年以后,功率在1.52.5MW的风电机组逐渐占领市场,新增装机中比例不断提高,到2006年全球新增市场中1.52.5MW的风电机组占62.2%,2007年增加到63.7%,2

11、008年则达到80.4%,而功率小于1.5MW的风电机组,新增市场占有率则在明显降低,2008年已不足14%,如表1、2所示。表1 2006年-2008年全球风电机组功率分布功率范围2006年2007年2008年2500KW4.3%5.3%6.0%表2 2008年全球新增风电机组功率分布功率范围台数装机容量(MW)平均功率(KW)市场份额2500KW603186630946.0%合计20050312811560100%2008年以后,世界各主要风电机组生产商开始研制并生产更大容量的风电机组。在2008年前在大型风机制造方面只有德国Repower和Enercon的绩效相对突出,而近两年,其他企业

12、也已开始逐步跟进。丹麦维斯塔斯正在开发Micon机型的4MW海上风机;西班牙歌美飒在开发4.55MW机组;德国BARD已研发出5MW系列,目前已有3台安装在陆上和近海区域,2009年又宣称开始研制6.5MW机组;西门子已完成对其3.6MW直驱概念机组的测试;荷兰的Darwind在研发直驱5MW机组;美国Clipper计划第一阶段与英国合作开发7.5MW机组,第二阶段的目标是10MW机组;美国超导公司则与美国能源部达成协议,计划采用超导发电机,制造10MW规模的机组。由此看来,410MW风机将可能成为未来风电场的主流机组。2.1.1.4海上风电资源开发加速海上风电由于其资源丰富、风速稳定、开发利

13、益相关方较少、不与其他发展项目争地、可以大规模开发等优势,一直受到风电开发商关注。但是,海上风电施工困难、对风机质量和可靠性要求高,自1991年丹麦建成第一个海上风电场以来,海上风电一直处于实验和验证阶段,发展缓慢。随着风电技术的进步,海上风电开发开始进入风电开发的日程。2000年,丹麦政府出于发展海上风电考虑,在哥本哈根湾建设了世界上第一个商业化意义的海上风电场,安装了20台2MW的海上风机,为海上风电开发积累经验。丹麦海上风电开发的成功经验,使欧盟、美国及其它发展中国家逐渐开始重视海上风电的开发和利用,到2007年底全球海上风电装机容量达到了1.08GW,约占世界风电装机总容量的1.5%,

14、其中欧盟约为900MW,占世界海上风电的90%(风图7)。2009年11月欧盟颁布了海上风电综合规划,规划了1亿kW的海上风电项目,年发电量可达欧盟发电量的10%。美国舆论已久的海上风电项目受到欧盟成功经验的鼓励,2010年也将开始试水,预计12个海上风电项目近期也将开工建设,总装机容量超过1GW。中国2009年海上风电也实现了零的突破,上海东海大桥100MW海上风电项目安装34台单机容量3MW的海上风机,2010年已全部安装并网,成为上海世博会一道亮丽的风景线。未来风电发展的主战场对于欧盟陆上风能资源已基本开发的国家而言主要集中海上,其它发达国家和发展中国家将会是陆上和海上齐头并进,成比例开

15、发的态势,海上风电的装机容量将会在新增装机容量份额中大幅上升图7 2000-2009年欧盟海上风电装机容量2.1.2 剖析世界风电产业高速发展原因2.1.2.1 世界丰富的风能资源是风电产业高速发展的前提条件风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。地球上的风能资源十分丰富,根据相关资料统计,每年来自外层空间的辐射能为1.51015MW.h,其中的2.5产生大约4.3l09MW.h的风能,其中可利用风能约2l07MW.h,这一能量是世界水能资源的10倍。从地球上风能资

16、源的分布来看,风能资源受地形的影响较大,海上风能资源比陆地上更丰富,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家。世界气象组织于1981年发表了全世界范围风能资源估计分布图,按平均风能密度和相应的年平均风速将全世界风能资源分为10个等级。8级以上的风能高值区主要分布于南半球中高纬度洋面和北半球的北大西洋、北太平洋以及北冰洋的中高纬度部分洋面上,大陆上风能则一般不超过7级,其中以美国西部、西北欧沿海、乌拉尔山顶部和黑海地区等多风地带较大。据统计,全球风能潜力约为目前全球用电量的5倍,美国仅西北部的风能资源就足以安装容量为11.2GW的风力发电机,可开发的风

17、力资源总量可以满足美国目前20%以上电力需求。阿根廷、加拿大、智利、中国、俄罗斯、英国、埃及、印度、墨西哥、南非和突尼斯,它们的20%或更多的电力可以由风电提供。丰富的风能资源为世界各国大规模开发利用提供了前提条件。欧洲各国,以及中国和美国在规划和实施可再生能源开发战略时,都把风电作为发展重点,逐步建立起了高度发达的风电产业,正是得益于它们得天独厚的风力资源。截至2009年底,全世界风电累计装机总容量约为1.6亿KW,占全球风能资源1300亿KW的比例为0.12%,这表明风力资源开发的潜在空间还很大,通过进一步对风力资源的大规模开发和利用,可以大幅减少工业发展对化石能源的需求,以及减少温室气体

18、排放。2.1.2.2 全球气候变暖和能源危机是风电产业高速发展的动因2010年国外研究机构发布数据表明,在2010年的前9个月地球创下了130年来表面温度的最高纪录。大量事实和数据表明,地球正在变暖,环境正在恶化。人类活动是影响全球气候变化的主要因素,而温室气体的大量排放是导致全球气候变暖的罪魁祸首。特别是最近几十年,由于工业发展迅猛,人类对煤炭、石油等化石燃料无节制的开发和利用,以及工业生产排放的大量有害物质,使全球气候变暖趋势更加明显,生态环境遭到严重破坏,世界各地自然灾害频发。另一方面,工业的高速发展对能源的需要日趋增加,而人类赖以生存和发展的化石能源却日趋匮乏。据专家预测,煤炭还可开采

19、217年,天然气56年,石油只能35年。如何确保能源供给满足经济和社会发展需求是各国政府都面临的一大难题,发展可再生能源以替代传统化石能源是唯一的出路。风电具有清洁、可再生、环境效益好等优点,大规模开发利用风电是目前各国发展可再生能源的最佳选择。过去二十年对风能的成功利用表明,大规模开发利用风能在应对能源枯竭和减少温室气体排放可以发挥重要作用。目前,全世界对风能的开发利用还不到1%,开发潜力仍然很大。保守估计,到2020、2030和2050年,全球风电装机容量分别达到1.5亿KW、2.5亿KW和4.5亿KW。将可以替代97、231和297百万吨标准煤,减少二氧化碳排放2.7、4.6和9.4亿吨

20、。2.1.2.3 技术日趋成熟及成本下降是风电产业高速发展的关键可再生能源的优势主要在于没有资源总量约束和具有良好的环境效益,但对再生能源还必须考虑其成本和收益问题,如果开发可再生能源资本投入过大而综合收益太小,不但会给政府增加巨大的财政压力,而且会严重挫伤投资者的投资热情,发展前景不容乐观。在众多可再生的新能源中,风力资源可利用优势明显,理论上具有较好的开发前景。但是,在对风能资源开发的较早时期,由于技术比较落后,单机容量普遍小于1MW,每千瓦的投资成本也比较高,并网难度大,资源利用率低,开发风电的资金主要来源政府支持,所建风电场多为示范工程,商业价值并不明显。随着风电技术的日益成熟,风电装

21、机容量不断增大,并网性能不断改善,发电效率不断提高,风电设备在全球能源设备中脱颖而出,自20世纪90年代兆瓦级风机出现以来,1.5MW及其以上的风机基本上垄断了风电的市场,由此带来风电成本的持续降低。世界风能理事会统计表明,上世纪80年代到90年代初风电成本下降较快;90年代中期以来,成本下降趋缓,即使这样,风电成本也达到每5年下降20%。世界风能理事会估计,到2020年,陆上风机的总体造价还可以下降20%25%,海上风机的造价可以降低40%以上,发电成本可以同幅下降,照此速度即使没有补贴,风电的成本将接近常规的能源。技术的进步使等容量的风电机组重量下降,每千瓦的售价降低,风电电能质量进一步提

22、高,对电网的不利影响减小。通过规模化、系列化和标准化后大规模投入市场,大幅度降低发电成本。这些技术进步使大规模利用风能成为可能,极大刺激了各国政府和投资商开发风力资源的热情,助推了风电产业的高速发展。2.1.2.4 国际合作与政府支持是风电产业高速发展的可靠保障尽管风电成本大幅度下降在推动风电产业的快速发展中起到了十分重要的作用,但政府的激励也同样扮演了重要角色。由于风电具有间歇性、不稳定性和可控性差等特点,机组出力波动大,电能质量与火电和水电相比要差,并网后对电网产生冲击,影响电网的稳定性,所以电网企业对接受风电的积极性并不高。这就需要政府的协调和支持,才能有效地调动电网企业的积极性,突破风

23、电上网瓶颈,保障风电的顺利发展。在政策保障方面,各国都根据本国国情制定了各种激励政策,支持风电作为新能源优先发展,这些政策措施包括各种形式的补贴、价格优惠、税收减免、贴息或低息贷款等。比如丹麦政府,自20世纪80年代先后投入约20亿美元支持风电技术的研发和产业发展,率先制定了开发风能资源鼓励政策的措施,并要求电力企业全额收购风力发电。德国政府也资助了一系列风力发电研究计划,1991年国会又通过了强制购电法,为清洁能源提供足够的激励机制并建立起市场,参与煤电和核电竞争,还设定了到2025年风电至少供应25%发电量的目标。中国风电产业发展迅速,近期风电政策密集出台,在风电基地建设、风电上网标杆价格

24、、海上风电、电价补贴、全额收购等各方面给予支持,有效的促进了风电的发展。欧洲一体化也促进了风电发展,为全球风电区域协调发展做出了表率。2007年2月的欧盟首脑会议决定,到2020年可再生能源在整个欧盟能源消费中的比例达到20%,风电装机容量达到1.8亿KW,发电量达到4300亿KW.h的目标。欧盟各国还在电网建设、风能资源普查等方面通力合作,例如丹麦风电的多余电量可以输往德国、挪威和波兰,同时三国的电网为丹麦的风电提供备用电源。为了发展海上风电,欧盟已经决定建设环大西洋欧洲沿岸的海底电缆网,为海上风电的输送和调度提供基础设施保障。此外,世界范围内的技术转让和合作开发,以及行业规范和技术标准的制

25、定,有利风电机组及零部件的通用性,也加速了风电产业的发展。2.1.3 世界风电发展展望全球风能理事会、绿色和平和德国航空航天中心自2005年起,每两年更新一次全球风能发展的情景展望。最新的风电发展展望是2010年10月全球风能理事会(GWEC)和国际环保组织绿色和平发布的全球风能展望2010报告。全球风能展望2010报告指出,风能能够在减少主要温室气体排放的同时,满足全球日渐增长的能源需求。报告预期全球的风能装机容量到2020年可达1000GW,从而可以每年减少15亿吨的二氧化碳排放,这相当于“哥本哈根协议”中发达国家所作的2020年减排承诺的50%-75%。而到2030年,全球预期将达230

26、0GW的风能装机容量,可减少总计340亿吨的碳排放。报告预计到2030年,风能产业将为全球提供超过300万份工作。绿色和平国际可再生能源总监Sven Teske指出,在2010年,风能行业60万名从业人员平均每30分钟就安装一台机组,而每三台安装好的机组里,就有一台在中国。而到2030年,风能市场规模将会是今天的3倍,所需投资规模达到2020亿欧元。届时全球每七分钟就将树起一台新的风力发电机。这份研究报告显示,中国及亚洲市场是当前风能市场发展最快的国家和地区。2009年,中国风电新增13.8GW,比2008年增加了一倍多,成为2009年装机容量最多的国家。全球风能展望2010预测,中国国内的风

27、电装机容量在2020年将达到现在的十倍。同时,中国也已经成为世界风电机组生产大国,在世界市场上的份额占到25%。2.2 我国风电发展形势及展望2.2.1 我国风能资源分布我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源丰富。2006年国家气象中心采用数值的模拟法对我国风能资源进行估算,得到的结果是:在不考虑青藏高原的情况下,全国陆地上离地面10米高度层风能资源技术可开发量为25.48亿kW。如果按照第三次全国风能普查结果计算:对于陆上,在考虑实际可开发面积和风机布置能力情况下,技术可开发风能约610亿kW;对于海上,在考虑港口航运、渔业开发和实际可利用面积等因素的影响,我国大陆沿岸浅海020米等深线的近海海域

28、技术可开发约12亿KW。综合来看,我国可开发的风能潜力巨大,陆上加海上的总量有7亿12亿kW,风电具有成为未来能源结构中重要组成部分的资源基础。2.2.1.1 我国风能资源丰富地区我国的风能资源分布广泛,其中较为丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部(东北、华北、西北)地区,内陆也有个别风能丰富点。此外,近海风能资源也非常丰富。1 沿海及其岛屿地区风能丰富带沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省(市)沿海近10公里宽的地带,年风功率密度在200W/m2以上,风功率密度线平行于海岸线。2 北部地区风能丰富带北部地区风能丰富带包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃

29、、宁夏和新疆等省(自治区)近200公里宽的地带。风功率密度在200300W/m2以上,有的可达500W/m2以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁、承德围场等。3 内陆风能丰富区在两个风能丰富带之外,风功率密度一般在100W/m2以下,但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能资源也较丰富。4 近海风能丰富区东部沿海水深5米到20米的海域面积辽阔,但受到航线、港口、养殖等海洋功能区划的限制,近海实际的技术可开发风能资源量远远小于陆上。不过在江苏、福建、山东和广东等地,近海风能资源丰富,距离电力负荷中心很近,近海风电可以成为这些地区未来发展的一项重要的清洁能源。2.2.1.2 我

30、国风能资源分布特点我国的风能资源有两个特点:一是风能资源季节分布与水能资源互补:我国风能资源丰富但季节分布不均匀,一般春、秋和冬季丰富,夏季贫乏;水能资源丰富,在南方大致是3月到6月,或4月到7月,正是夏季,在这期间的降水量约占全年的5060;在北方,不仅降水量小于南方,而且分布更不均匀,冬季是枯水季节,夏季为丰水季节。丰富的风能资源与水能资源季节分布刚好互补,大规模发展风力发电可以一定程度上弥补中国水电冬春两季枯水期发电电力和电量的不足。二是风能资源地理分布与电力负荷不匹配:沿海地区电力负荷大,但是风能资源丰富的陆地面积小;北部地区风能资源很丰富,电力负荷却很小,给风电的经济开发带来困难。由

31、于大多数风能资源丰富区,远离电力负荷中心,电网建设薄弱,大规模开发需要电网延伸的支撑。2.2.2 我国风电发展现状在节能减排和能源需求的压力下,我国的风电产业发展较快,特别是可再生能源法实施以来,我国的风电产业和风电市场发展十分迅速,2010年更是实现了历史性的突破,装机总容量超过美国上升到全球第一,新增装机容量仍然位列全球第一。装备制造业也取得了很大进步,技术水平不断提高,逐步摆脱了风电场建设主要依靠进口的局面,培育出了一批具有国际先进水平和竞争力的风电装备制造商,国产风电机组已开始向海外出口。2.2.2.1 装机容量迅速增长。中国的风电从20世纪80年代开始发展,到2004年底,全国的风力

32、发电装机容量约有764MW,居世界第十位;2005年2月可再生能源法颁布推动了风电产业的发展,当年风力发电新增装机容量超过60%,总容量达到了1.26GW;2006年当年新增装机容量超过100%,累计装机容量超过2.6GW,居世界第六位;2007年新增装机容量3.4GW,累计装机容量达到6GW,超过丹麦成为世界第五风电大国,当年装机仅次于美国和西班牙,超过德国和印度,成为世界上最主要的风电市场之一。2008年累计装机容量约12.15GW,累计装机增长率为106%。2009年我国风电产业发展领跑全世界,新增风电装机10,129台,容量达13.8GW,新增装机居世界第一位,累计风电装机容量25.8

33、GW,居世界第二位。2010年更是实现了历史性的突破,累计装机总容量达到40GW,超过美国上升到全球第一,新增装机容量仍然位列全球第一(见图8)。图8 我国风电装机容量从各省份来看,截止2008年底,排在第一位的是内蒙,累计装机容量达到了3.73GW,占全国总装机容量的30.74;其次是辽宁、河北、吉林三省,累计装机容量分别达到了1.25GW、1.11GW、1.07GW。截止到2009年底,我国有24个省市自治区(不含港澳台)有了自己的风电场,风电累计装机超过1GW的省份超过9个,其中超过2GW的省份4个,排在第一位的仍然是内蒙,内蒙古自治区2009年当年新增装机5.55GW、累计装机9.2G

34、W,均实现150%的大幅度增长,累计和当年新增占全国的比例分别高达36%和40%。紧随其后的是河北、辽宁和吉林,分别是2.79GW、2.43GW和2.06GW。表3 2009年我国大陆地区装机容量前十名的省(直辖市、自治区)省(直辖市、自治区)2008年(MW)2009年新增(MW)2009年(MW)内蒙古3,650.995,545.179,196.16河北1,107.701,680.402,788.10辽宁1,224.261,201.052,425.31吉林1,066.46997.402,063.86黑龙江836.30823.451,659.75山东562.25656.851,219.10甘

35、肃639.95548.001,187.95江苏645.25451.501,096.75新疆576.81443.251,002.56宁夏393.20289.00682.202.2.2.2 风电制造业发展迅猛。2005年之前,我国只有少数几家风电制造商,且规模小、技术落后,在激烈的市场竞争中风雨飘摇,风电场建设主要依赖进口。我国本土只能制造0.6MW以下的风电装备,零部件配套能力也很差,关键零部件依赖进口,0.75MW以上的风机全部依赖进口。可再生能源法颁布以后,在政策激励和市场拉动的双重作用下,风电装备制造和设计技术的转让加速,开始形成自主制造能力。2006年1.5兆瓦、2007年2MW国产风机

36、相继问世。2009年我国在多MW级(2MW)风电机组研制方面取得新的成果,如金风科技股份有限公司研制的2.5MW和3MW的风电机组已在风电场投入试运行;华锐风电科技股份有限公司研制的3MW海上风电机组已在东海大桥海上风电场并网发电;由沈阳工业大学研制的3MW风电机组也已经成功下线。此外,我国华锐、金风、东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5MW的风电机组。随着国内企业兆瓦级风电机组产量的增加,我国新增装机MW级机组的占有率持续增加,2007年兆瓦级风电机组的装机容量占到当年新增市场的51%,2008年占到72.8%,2009年占到86.8%。兆瓦级风电机组目前已经成为我国风电市场的主流产

37、品,并且开始全面迈进多兆瓦级风电机组研制的领域。与此同时,国产品牌积极参与国际合作与国际竞争。2005年以前我国仅有一家企业进入世界前15名,但到了2009年有3家企业进入世界10强,5家企业进入前十五名(见表4)。华锐、金风和东方汽轮机已经成为全球风电界的著名品牌,中国风电装备制造业开始走向成熟。2009年,我国风电市场新增装机容量市场份额前十名的国产品牌有6家,占新增容量的比例是74.1%。表4 世界同机制造商前十名企业序号企业名称当年新增(MW)%累计(MW)%1维斯塔斯476612.9%3970523.6%2GE Wind474112.8%2293113.6%3华锐35109.5%56

38、583.4%4Enercon32218.7%1973811.7%5金风27277.4%53153.2%6Gamesa225466.9%1922511.4%7东汽24756.7%37652.2%8Suzlon24216.5%96715.7%9西门子22656.1%112136.7%10Repower12973.5%48942.9%其它企业合计703419.0%2633115.6%总计37003100.0%168446100.0%前十名2996981.0%14211584.4%2.2.3 我国风电产业激励政策为了给风电产业长期发展提供良好的外部环境,自2005年起,国家相继出台了可再生能源法、可再

39、生能源发电有关管理规定、可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法、可再生能源电价附加收入调配暂行办法、可再生能源中长期规划、节能发电调度办法(试行)、可再生能源十一五规划等多项扶持风电政策。最初制定激励政策主要以“还本付息、合理利润、全额收购”为原则,在很长一段时间内对风电发展起着积极的促进作用。但这种指导原则的弊端在于风电项目建设成本高,导致上网电价高,灵活性差,缺少竞争机制。在随后的项目实践中,国家又制定了风电场特许权招标政策,并在实施过程中逐步进行修订和完善。风电场特许权招标政策引入了竞争机制,降低了建设成本,上网电价比较合理,进一步推动了风电产业的健康发展。从2003到2010年一共组

40、织了6期特许权招标,总的趋势是电价在招标中的权重逐步减小;技术、国产化率等指标有所加强;风电政策已由过去的注重发电转向了更注重设备制造。目前,国家对风电的支持政策可以说是相当优惠,这些政策法规整体思路上,就是支持风电产业化和自主化,以实现风电对石油、煤炭等能源的替代。主要包括以下几个方面内容:1 支持风电设备国产化为鼓励国内风电设备产业发展,早在1996年当时的国家计委就推出了“乘风计划”。该计划以市场换技术为策略,提出以一定的风力发电机定单为筹码,采取合资合作方式引进技术,在“十五”期间,实现大型风力发电机风机国产化率60%80%以上的目标。为鼓励国内企业开发、制造大功率风力发电机,2006

41、年风电特许权招标原则规定:每个投标人必须有一个风电设备制造商参与,而且风电设备制造商要向招标人提供保证供应符合75%国产化率风电机组的承诺函。投标人在中标后必须而且只能采用投标书中所确定的制造商生产的风机。这也是国际风电设备巨头陆续开始在华建厂的根本原因。2009年8月20日,国家财政部发布风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法,明确了中央财政安排风电设备产业化专项资金的补助标准和资金使用范围,提出将对风力发电设备制造商给予直接的现金补贴。办法规定,政府将对符合支持条件的首50台兆瓦级风电机组按照600元/千瓦的标准予以补助,其中,整机制造企业和关键零部件制造企业各占50%。2 风电全额并网2

42、006年1月1日开始正式实施的可再生能源法,构建了一个比较完整的可再生能源法律的系统框架,结束了我国可再生能源发展无法可依的历史。该法要求电网企业为可再生能源电力上网提供便利,并全额收购符合标准的可再生能源电量,以使可再生能源电力企业得以生存,并逐步提高其在能源市场竞争力。该法将风电特许权项目中的特殊之处用法律条文明确。在随后颁布的配套法规可再生能源发电有关管理规定对发电企业和电网企业的责任等方面作了明确阐述,大型风电场接入系统工程由电网企业投资,并根据国家发改委可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法和可再生能源电价附加收入调配暂行办法,风电场接网费用纳入可再生能源电价附加给予补偿,为进一步

43、支持风电接入电网提供了制度和资金保障。3 电价分摊根据可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法相关规定,风力发电暂不参与市场竞争,风能发电价格实行政府指导价即通过招标确定的中标价格,可再生能源发电项目上网电价高于当地燃煤机组标杆上网电价的部分等费用,各省级电网企业按其销售电量占全国的比例,分摊全国可再生能源电价附加额,其实际支付的可再生能源电价附加与其应承担的电价附加的差额,在全国范围内实行统一调配。4 财税优惠考虑到现阶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,可再生能源法还分别就设立可再生能源发展专项资金,为可再生能源开发利用项目提供有财政贴息优惠的贷款,对列入可再生

44、能源产业发展指导目标的项目提供税收优惠,规定对可再生能源电力技术的增值税、所得税减免优惠制度,其中风电的增值税税率从正常的17%降到8.5%,风力发电项目的所得税税率由33%降到15%。5 风电特许权为促进我国风电发展,政府实施了风电特许权示范项目。到2010年,我国共计进行了6期风电特许权招标,确定了40个风电场工程项目,总装机容量为8.65GW,涉及广东、江苏、内蒙古、吉林、甘肃和河北六省(区)。通过风电特许权的方式,可以在风电领域引入市场运作机制,吸引私有资本,打破垄断;同时也能够刺激投资者的积极性,促进风电设备制造的本地化,利于降低风电设备的造价,进而降低开发商投资风电市场的成本,增强

45、风电市场的竞争力。除此之外,还将促进国内风电相关技术和管理水平的提高。2.2.4 制约我国风电发展的因素2.2.4.1 电力市场尚不完善欧美近30年的风电事业发展是建立在较成熟的自由电力市场基础之上的,并充分利用了市场机制和行政措施两种手段来解决风电发展中的各种问题。我国电力市场发展尚不成熟,市场模式尚不完善,市场优化资源配置、技术进步、利益分配和微观均衡等基本功能还十分欠缺。目前虽已对可再生能源发电实行了基于电量的电价补贴政策,但现有电价制度未能反映各类发电项目的电能质量和实时市场价值,费用分摊制度未能补偿电力运行增加的成本,大规模可再生能源发电与常规电力系统之间在电网建设和电力调度方面必将

46、出现成本风险分担和市场竞争问题。可以说在某种程度上,目前电力体制的陈旧,束缚了可再生能源市场的培养和成长2.2.4.2 电网成为最大瓶颈随着风电产业的快速发展,风电上网问题正变得日益凸显,电网已成为制约风电发展的一大瓶颈。由于我国风能资源最丰富的地区,主要分布在三北(华北、西北、东北)和东南沿海等偏远地区,绝大部分处于电网末梢,电网建设相对薄弱。另外,受风力影响,风电相对不够稳定,电网企业对接收风电的积极性不高,也被认为是造成风电上网难的一个重要因素。虽然可再生能源法要求电网企业要全额收购可再生能源发电电量,2008年颁布的我国十一五可再生能源发展规划中明确要求电网企业在2015年和2020年

47、需达到1%和3%可再生能源发电比例。但是这些规定至今没有落到实处,电网不接纳可再生能源发电没有得到应有惩罚,对风电企业造成的损失也没有补偿,使得电网企业无压力积极接纳包括风电在内的可再生能源发电。电网建设速度也没有跟上风电发展速度,难以满足高速发展的风电要求。以上因素导致部份地区弃风现象存在。另外,大规模风电将增加系统中不可控的发电出力,对电力系统维持供需平衡的能力产生影响,为电力系统各类电源的调度运行方式带来很大的压力。水电、燃油及燃气电源具有良好的调节能力。由于受资源条件的限制,我国风能资源好的地区,电源结构以燃煤发电为主,调峰性能较差,还要考虑许多技术和安全性因素,影响了电网吸纳风电的能

48、力;我国北方地区的峰谷差较大,热电联产机组发电出力向下调整还受热负荷需求的限制,尤其是要保证冬季供暖季节采暖的需求,使火电几乎没有调峰能力;能够用于调峰的水电机组也十分有限,且水电具有明显的季节性特征,水库蓄水除了发电还要满足农田灌溉等需要,水电的调峰能力也会受到制约。在我国电源结构中,响应速度快的燃气及燃油发电等灵活发电所占比例也在0.3%以下,使电网接纳风电能力进一步受到限制。2.2.4.3技术支撑体系不健全我国已经具备相当规模的风电装备制造能力,但与国外相比,在设备制造研发的投入上严重不足,没有建立起国家级的研发机构、公共测试平台和标准、检测、认证体系。目前可再生能源发电规模较大的国家均

49、实施可再生能源电力接入电网系统的技术标准和规程,大都要求风电、光伏发电系统具有煤电、气电等常规发电系统所能提供的动态的无功调节能力、有功率跟踪设定值的爬坡能力、在电网某些特殊情况下进行有功调节的能力及低电压穿越能力,只是考虑到可再生能源电力的特殊特点,要求达到的指标参数可能有所不同。但是,我国目前的可再生能源发电设备大多不具备这样的能力。此外,相对于国外在可再生能源电站短期功率预测方面已经开展的众多基础性研究工作,我国对于输出功率的短期预测技术的开发仍处在起步阶段,在保障电力系统的调度和安全稳定运行方面与先进国家还存在着很大差距。2.2.5 我国风电发展展望我国的风力产业已进入一个高速发展时期

50、,2010年中国实现了风电连续五年的翻倍增长,当年新增装机容量16.5GW左右,总装机容量超过40GW,超越美国,成为全球风电装机容量最大的国家。这些数据远远超过了我国发展可再生能源规划中预定的目标。当前,国家对未来能源发展战略有明确的方向,强调发展可再生、低碳新能源以降低对煤碳为主的化石能源的消耗,减少温室气体排放量应对全球气候变暖,实现对国际社会的承诺;再加上风电技术也日趋成熟,体制机制也正在逐步完善,未来我国风电发展仍有广阔的空间。根据风能资源评价的综合结果,在可接受的成本下(0.5元/kWh),我国风能资源可以支撑至少4亿kW的装机容量。对于未来我国风能发展的规模,中国工程院及国家发展

51、改革委的专家们也对中国风电发展提出了低、中、高三个方案:低发展方案、保守发展方案和积极发展方案。这三种方案考虑不同发展形势对我国风力资源开发速度影响,重点对我国2030前风电发展进行了前瞻性分析和判断。主要内容如下:1 低发展方案低发展方案不考虑温室气体减排的压力,国家对发展可再生能源主要借鉴发达因家经验和技术,总体投入相对较少,风电产业发展一般,且电网建设进度落后于风电建设速度从而影响风电的发展速度。产业化发展平均保持2008年风机供应能力的水平,即年新增并网装机68GW左右,2020年风电装机达到1亿kW,年提供电量210TWh;2030年风电装机达到2亿kW,年提供电量约440TWh。2

52、 保守发展方案中间发展方案介于高、低发展方案之间,是一个综合考虑了资源潜力、环境约束、社会总成本等多方因素,经过取舍后,平衡、稳妥的发展方案。并假设风机制造业和风电市场开发均保持一定的较为合理的增速,20102020年均装机增长12GW;20202030年均装机增长15GW。电网规划和建设能够考虑到风电发展的实际需求,全国强联网建设如期进行,配合适当的调度和调峰措施,使三北地区的三分之二的风电容量和电力可以输送到电力负荷中心区域。从而2020年风电装机达到1.5亿kW,年提供电量300TWh;2030年风电装机达到3亿kW,年提供电量约640 TWh。3、高发展方案高方案假设国家受到了较强的环

53、境压力,在风力发电技术研发投入较大,风电市场推进很快,并通过电网和灵活性电力系统建设使得电网最大可能地消纳风电,同时推进风电发展的政策到位、价格比较合理、风能资源评估到位,并且建立了完整的具有自主知识产权的风电产业体系,非并网风电开发利用得到充分发展,风力发电在电力结构中的比例增长迅速。随着风电经济性的提高,风电发展呈现加速发展趋势,风机制造业和风电市场开发均保持较高的增速:20102015年均装机增长13GW;20152020年均装机增长21GW;20202030年均装机增长22GW。电网规划和建设能够考虑到风电发展的实际需求,全国强联网建设如期进行,配合适当的调度和调峰措施,使三北地区的一

54、半的风电容量和电力可以输送到电力负荷中心区域。20202030年间后期深海风电技术开始应用,电网技术、电力系统技术和风电应用的技术有了质的突破,风电非并网用于高耗能企业的技术、具有经济性的储能技术等得以应用,可平滑电网峰谷差的电动汽车等得以推广,这些使北部地区尤其是内蒙古、甘肃、新疆的风电装机有大幅度的增长,到2020年风电装机达到2亿kW,年提供电量440TWh;2030年风电装机达到4亿kW,年提供电量850TWh表5 我国风电发展展望年份低发展方案保守发展方案高发展方案装机(GW)年均增长(%)年均增长速度(%)装机(GW)年均增长(%)年均增长速度(%)装机(GW)年均增长(%)年均增

55、长速度(%)200812.26.212.212.22009229.8105.00%229.8105.00%229.8105.00%201030836.40%30836.40%3088.10%201570818.47%75920.11%801021.67%202010067.39%1501514.87%2002420.11%2030200107.18%300157.18%400207.18%三个不同方案的结果列在表31,如果按照高中低发展方案估算,到2020年装机容量分别为1亿KW、1.5亿kW和2亿kW,发电量分别为2,200亿kWh、3,300亿kWh和4,400亿kWh,按目前的煤电能耗计算,可替代化石能源7,524万吨、11,286万吨和15,048万吨标准煤,在全部能源消费中的比例占到1.6%、2.5%和3.3%。但若想风电在整个能源的消费中占到5%,风电装机必须达到3亿kW以上,总之风电发展仍然是任重道远。 感谢阅读本文档,希望本文档能对您有所帮助!

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