中國風(fēng)能資源利用現(xiàn)狀與展望

中國風(fēng)能資源利用現(xiàn)狀與展望小組成員：許倩許霞蘆怡婷金露一、風(fēng)能資源的概念風(fēng)能（windenergy)是地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時數(shù)。

為什么要利用風(fēng)能？風(fēng)能是地球上重要的能源之一。據(jù)估計(jì)，到達(dá)地球的太陽能中只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。據(jù)世界氣象組織估計(jì)，整個地球上可以利用的風(fēng)能為2*107MW，為地球上可以利用的水能總量的10倍。風(fēng)中含有的能量，比人類迄今為止所能控制的能量都要高出許多。全世界每年燃燒煤炭得到的能量，還不及風(fēng)力在一年內(nèi)所提供給我們的能量的1%。全球風(fēng)力發(fā)電已形成年產(chǎn)值超過50億美元的產(chǎn)業(yè)。風(fēng)力發(fā)電——這一風(fēng)能利用形式近幾十年來隨著社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展已經(jīng)變得越來越重要，受到世界各國的高度重視。中國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)中國現(xiàn)代化目標(biāo)的重要前提。風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式,也是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、最具有規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。利用風(fēng)能可以調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少溫室氣體排放，緩解環(huán)境污染。在風(fēng)能資源好的地區(qū)，可以作為一種補(bǔ)充能源，緩解那里的能源急僻和電力短缺。另外，它也是解決邊遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立供電的重要途徑。此外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電場建設(shè)還可以提供就業(yè)機(jī)會,帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。二、我國的風(fēng)能資源概況總量

據(jù)報道，我國風(fēng)能資源理論蘊(yùn)藏量為32.26億kw，加上近岸海域可利用風(fēng)能資源共計(jì)約10億kw，初步估算可開發(fā)的裝機(jī)容量逾2.53億kw，居世界首位。風(fēng)能資源主要分布在“三北”（東北、華北北部、西北地區(qū)），東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。另外，內(nèi)陸還有局部風(fēng)能豐富區(qū)。中國風(fēng)力資源十分豐富。根據(jù)國家氣象局的資料，我國離地10米高的風(fēng)能資源總儲量約32.26億千瓦，其中可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲量有2.53億kW，50米高度的風(fēng)能資源比10米高度多1倍，約為5億多kW。近?？砷_發(fā)和利用的風(fēng)能儲量有7.5億kW。分布特點(diǎn)中國有效風(fēng)力資源分布我國風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在以下地區(qū)：（1）三北（東北、華北、西北）地區(qū)豐富帶，風(fēng)能功率密度在200～300瓦/米2以上，有的可達(dá)500瓦/米2以上，如阿拉山口、達(dá)坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁等、可利用的小時數(shù)在5000小時以上，有的可達(dá)7000小時以上。這一風(fēng)能豐富帶的形成，主要是由于三北地區(qū)處于中高緯度的地理位置有關(guān)。（2）東南沿海及附近島嶼包括山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西和海南等省(市)沿海近10公里寬的地帶，年風(fēng)功率密度在200W/m2米以上。（3）內(nèi)陸個別地區(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)。（4）近海地區(qū)，我國東部沿海水深5米到20米的海域面積遼闊，按照與陸上風(fēng)能資源同樣的方法估測，10米高度可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3倍，即7億多千瓦。我國風(fēng)力資源分布與電力需求存在不匹配的情況。東南沿海地區(qū)電力需求大，風(fēng)電場接入方便，但沿海土地資源緊張，可用于建設(shè)風(fēng)電場的面積有限。廣大的三北地區(qū)風(fēng)力資源豐富和可建設(shè)風(fēng)電場的面積較大，但其電網(wǎng)建設(shè)相對薄弱，且電力需求相對較小，需要將電力輸送到較遠(yuǎn)的電力負(fù)荷中心。海上風(fēng)電資源豐富且距離電力負(fù)荷中心很近。隨著海上風(fēng)電場技術(shù)的發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)上可行，發(fā)展前景勢必良好。三、沿海（江蘇）風(fēng)能資源利用現(xiàn)狀我國沿海地區(qū)位于亞洲大陸東南，瀕臨太平洋西岸，季風(fēng)強(qiáng)盛。季風(fēng)是我國氣候的基本特征，如冬季季風(fēng)在華北長達(dá)6個月，東北長達(dá)7個月，東南季風(fēng)則遍及我國的東部半璧江山。目前我國已研制出100多種不同型式不同容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并初步形成了風(fēng)力機(jī)電產(chǎn)業(yè)。近幾年發(fā)展較為迅速，自2004年以來，每年新增裝機(jī)容量增速均超過100%。2006年新增裝機(jī)容量同比大幅增長166%，達(dá)到134萬kw，裝機(jī)容量同比大幅增長105%，達(dá)到267萬kw，位居世界第十位，亞洲第三位，成為繼歐洲、美國和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場之一。江蘇年平均風(fēng)功率密度分布圖進(jìn)入21世紀(jì)以來。江蘇省逐步加大了風(fēng)能資源的開發(fā)力度，對全省風(fēng)能資源的儲量、分布、開發(fā)前景進(jìn)行了深入調(diào)研，科學(xué)規(guī)劃了一批風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目。2006年，江蘇如東15萬千瓦風(fēng)電場首批風(fēng)電機(jī)組正式并網(wǎng)發(fā)電，這是江蘇省內(nèi)風(fēng)電機(jī)組首次并網(wǎng)發(fā)電。此后，江蘇省如東、響水、濱海、射陽等地陸續(xù)啟動或獲準(zhǔn)建設(shè)風(fēng)電項(xiàng)目，海風(fēng)電場走廊成為江蘇沿海近千公里海岸線上的一個新興產(chǎn)業(yè)。積極開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源已成為大勢所趨。2010年，中國啟動海上風(fēng)電的首輪特許招標(biāo)，初步選定在江蘇的沿海地區(qū)建設(shè)兩個近海風(fēng)電和兩個灘涂風(fēng)電項(xiàng)目。其中，近海風(fēng)電規(guī)模定為30萬千瓦，灘涂風(fēng)電規(guī)模定為20萬千瓦。江蘇風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迎來歷史性發(fā)展機(jī)遇。

江蘇省沿海地區(qū)到2007年底累計(jì)裝機(jī)臺數(shù)達(dá)188臺，位居全國第10位。根據(jù)江蘇省“十一五”計(jì)劃要求完成150萬kW的裝機(jī)規(guī)模，截至2008年10月底江蘇省已實(shí)現(xiàn)裝機(jī)達(dá)到121.5萬kW，按目前進(jìn)展情況，擬建項(xiàng)目將會提前和超額完成。江蘇風(fēng)能利用取得的成效

根據(jù)三批國家特許權(quán)項(xiàng)目，江蘇省的風(fēng)電場已建在建擬建項(xiàng)目的總裝機(jī)容量達(dá)到1383MW，按單位千瓦9000元的工程造價計(jì)算，總投資額度達(dá)1245億元。風(fēng)電場的建設(shè)不僅促進(jìn)了國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備的制造業(yè)，還帶動了江蘇省以南京高速齒輪箱為行業(yè)龍頭的一批風(fēng)電設(shè)備零部件配套企業(yè)。目前江蘇省已初步形成了風(fēng)電設(shè)備的整機(jī)和零部件制造的產(chǎn)業(yè)鏈，隨著國產(chǎn)化率逐漸增加，將會進(jìn)一步拉動相關(guān)制造業(yè)的快速發(fā)展，與此同時還增加了一定數(shù)量的就業(yè)崗位。新疆風(fēng)能資源總儲量9.57億kW,技術(shù)開發(fā)量為2.34億kW?？梢娦陆娘L(fēng)能資源十分豐富,但由于地形復(fù)雜,風(fēng)能資源分布極不均勻,風(fēng)能資源儲量和技術(shù)開發(fā)量分布不均勻。9大風(fēng)區(qū)中年平均風(fēng)功率密度大于150W/m2的區(qū)域,其面積僅占全疆的7.58％,卻集中了全疆31.2％以上的風(fēng)能。根據(jù)《全國風(fēng)能資源評價技術(shù)規(guī)定》,風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量為年平均風(fēng)功率密度大于150W/m2的區(qū)域的風(fēng)能資源儲量值乘0.785,也就是說,只有年平均風(fēng)功率密度大于150W/m2的區(qū)域才屬于風(fēng)能資源達(dá)到技術(shù)開發(fā)的區(qū)域面積。四、內(nèi)陸（新疆）風(fēng)能利用現(xiàn)狀新疆各大風(fēng)區(qū)技術(shù)開發(fā)量新疆風(fēng)能資源豐富區(qū)集中在9大風(fēng)區(qū),包括達(dá)坂城風(fēng)區(qū),阿拉山口風(fēng)區(qū)、十三間房風(fēng)區(qū)、吐魯番小草湖風(fēng)區(qū)、額爾齊斯河河谷風(fēng)區(qū)、塔城老風(fēng)口風(fēng)區(qū),三塘湖-淖毛湖風(fēng)區(qū)、哈密東南部風(fēng)區(qū)、羅布泊風(fēng)區(qū)。這些風(fēng)區(qū)的中心區(qū)年平均風(fēng)功率密度在200W/m2以上,有效風(fēng)速小時數(shù)在5500h以上。有效風(fēng)速小時數(shù)指3～25m/s各級風(fēng)速出現(xiàn)的小時數(shù)之和。它表征著風(fēng)力發(fā)電機(jī)可能正常運(yùn)行的時間。新疆9大風(fēng)區(qū)包括了新疆年平均功率密度在150W/m2以上的所有區(qū)域。新疆各地風(fēng)速分布狀況新疆的風(fēng)能開發(fā)、建設(shè)始于80年代初期當(dāng)時引進(jìn)了20kW、30kW、55kW和100kW風(fēng)機(jī)各1臺,1988年100kW風(fēng)電并網(wǎng)試驗(yàn)運(yùn)行。1989年利用丹麥政府贈款引進(jìn)了13臺150kW風(fēng)機(jī),建立達(dá)坂城風(fēng)電一場,總裝機(jī)容量達(dá)到2050kW,單機(jī)容量和總?cè)萘吭诋?dāng)時均居全國第一。1992年到1995年,相繼引進(jìn)了300kW和500kW風(fēng)機(jī)共33臺,建成了國內(nèi)第一座萬kW級的達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電廠。1997年利用兩項(xiàng)丹麥政府貸款和國內(nèi)“雙加”風(fēng)電項(xiàng)目,于當(dāng)年完成了全部78臺600kW風(fēng)電機(jī)組的安裝。達(dá)坂城風(fēng)區(qū)因其開發(fā)較早,目前風(fēng)區(qū)風(fēng)電總裝機(jī)容量已達(dá)12.55萬kW,占到了新疆主電網(wǎng)總裝機(jī)容量495.75萬kW的2.53％。達(dá)坂城風(fēng)區(qū)面積1500公里，距烏魯木齊市市區(qū)40公里，交通方便，地形平坦，地質(zhì)條件優(yōu)良，位于新疆電力負(fù)荷中心，是建設(shè)世界級大型風(fēng)電場的理想風(fēng)區(qū)。從烏魯木齊至哈密一線，分布有九大風(fēng)區(qū)中的5個，預(yù)計(jì)可裝機(jī)3460萬千瓦，同時沿線太陽能資源也十分豐富，盛產(chǎn)石油與天然氣的吐哈油田居其中央，是新疆未來最可寶貴的、具有戰(zhàn)略意義的清潔能源富礦聚集帶，集中開發(fā)或者東送出疆的前景都十分看好。額爾齊斯河谷風(fēng)區(qū)不僅風(fēng)能資源豐富，而且正在集中開發(fā)水力資源，構(gòu)建風(fēng)電—水電互補(bǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)已具有現(xiàn)實(shí)可能。阿拉山口的風(fēng)能資源已經(jīng)開始試驗(yàn)性開發(fā)。除九大風(fēng)區(qū)外，還有不少地區(qū)適于安裝戶用小型風(fēng)電機(jī)組。風(fēng)電場布局風(fēng)能資源區(qū)劃有效風(fēng)能密度分布五、我國風(fēng)能資源利用瓶頸中國氣象局日前公布我國首次風(fēng)能資源詳查和評價取得的進(jìn)展和階段性成果：我國陸上離地面50米高度達(dá)到3級以上風(fēng)能資源的潛在開發(fā)量約23.8億千瓦；我國5—25米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度可裝機(jī)容量約2億千瓦。我國陸上風(fēng)能資源主要集中在內(nèi)蒙古的蒙東和蒙西、新疆哈密、甘肅酒泉、河北壩上、吉林西部和江蘇近海等7個千萬千瓦級風(fēng)電基地。僅這些地區(qū)的陸上50米高度3級以上風(fēng)能資源的潛在開發(fā)量就達(dá)18.5億千瓦。面對如此巨大的風(fēng)能資源，面對我國嚴(yán)峻的節(jié)能減排形勢，為什么我國80多家風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)大部分產(chǎn)能閑置？為什么會出現(xiàn)嚴(yán)重產(chǎn)能過剩？具統(tǒng)計(jì)至2009年我國風(fēng)電裝機(jī)容量僅2500萬千瓦，風(fēng)電占全國的用電量還非常小，裝機(jī)容量占可開發(fā)量就更少，為什么風(fēng)電工程會淪落為“形象工程”？風(fēng)電被稱為“垃圾電源”？為什么風(fēng)電的開發(fā)與需求產(chǎn)生如此大的反差？我國陸地有多風(fēng)地區(qū)，但都較偏遠(yuǎn)，目前我國大規(guī)模風(fēng)電場的建設(shè)受到并網(wǎng)瓶頸的制約，風(fēng)電機(jī)的推廣又受到發(fā)電效率低，投資成本大，維護(hù)成本高的制約。我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的發(fā)展難題。要破解難題就必須對造成難題的原因有一個清醒的認(rèn)識，歐美的風(fēng)電技術(shù)并不符合中國國情。第一，國家能源政策的促進(jìn)。第二，氣候變化的推動。第三，風(fēng)電技術(shù)相對成熟。六、我國風(fēng)能資源利用展望自主創(chuàng)新自主創(chuàng)新風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要全面健康可持續(xù)發(fā)展需要解決的問題很多,這里僅就依靠科技進(jìn)步來推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出幾點(diǎn)建議。1、建立以企業(yè)為主體市場為導(dǎo)向產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系建立技術(shù)創(chuàng)新體系是建立創(chuàng)新型企業(yè)的基礎(chǔ)，創(chuàng)新型企業(yè)必須有自主知識產(chǎn)權(quán),有自主知識品牌和持續(xù)創(chuàng)新能力，除了主要依靠企業(yè)在市場競爭中自身努力外國家要給予重點(diǎn)扶持和引導(dǎo)。在建立創(chuàng)新體系中要特別注意加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研的聯(lián)合,通過整合資源、聯(lián)合創(chuàng)新、合理安排市場份額和知識產(chǎn)權(quán)使企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和高等院校優(yōu)勢互補(bǔ),共同發(fā)展。另外,學(xué)會、協(xié)會和商會也都可以充分發(fā)揮作用。2、制定風(fēng)能發(fā)展技術(shù)路線圖根據(jù)風(fēng)能發(fā)展的趨勢和本國的國情科學(xué)地制定發(fā)展風(fēng)能的技術(shù)路線圖是世界上風(fēng)能發(fā)展先進(jìn)國家的一個成功經(jīng)驗(yàn)。風(fēng)能發(fā)展技術(shù)路線圖包含風(fēng)能技術(shù)發(fā)展方向、技術(shù)發(fā)展目標(biāo)技術(shù)發(fā)展途徑以及相應(yīng)的保障措施。另外針對風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的豁要,在技術(shù)發(fā)展路線圖中還應(yīng)對風(fēng)能的關(guān)鍵科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行剖析,為國家制定風(fēng)能發(fā)展規(guī)劃和項(xiàng)目提供科學(xué)依據(jù)。3、建設(shè)公共技術(shù)服務(wù)平臺公共技術(shù)服務(wù)平臺是能力建設(shè)的重要方面,包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)信息,技術(shù)數(shù)據(jù)設(shè)備儀器計(jì)算軟件,技術(shù)咨詢技術(shù)培訓(xùn)等可以由企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高等院校包括國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家工程技術(shù)研究中心在內(nèi)聯(lián)合起來,共同對資源進(jìn)行整合、共享、完善和提高通過建立共享機(jī)制和管理程序逐步做到資源有效