孫守坤

摘 要：本文闡述了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的概況，并分析了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)；國(guó)內(nèi)外概況；發(fā)展方向

1 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來(lái)越受到各國(guó)的重視。風(fēng)能取之不盡、用之不竭越來(lái)越多的受到人們的青睞。風(fēng)能潛力巨大，將風(fēng)能用于發(fā)電，可為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持。

2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的概況

風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用可以追溯數(shù)千年的歷史，風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式，風(fēng)能是不產(chǎn)生污染物排放的可再生自然能源。在蒸汽機(jī)發(fā)明以前，風(fēng)能曾作為重要的動(dòng)力用于當(dāng)時(shí)的日常生活。風(fēng)很早就被人們利用，主要是通過(guò)風(fēng)車(chē)來(lái)抽水、磨面等。在當(dāng)今發(fā)展形勢(shì)下，人們更加關(guān)注如何用風(fēng)能來(lái)發(fā)電，即通過(guò)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)來(lái)滿足人們的生產(chǎn)生活。

2.1 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電的概況

風(fēng)能是一種綠色的可再生能源，為了減少一次性能源的開(kāi)采與消耗、減少對(duì)當(dāng)今環(huán)境的污染，應(yīng)對(duì)高漲的能源需求，積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一種不可缺少的途徑。世界上第一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是19世紀(jì)末丹麥?zhǔn)紫妊兄瞥鰜?lái)的，在丹麥建成了世界上第一座風(fēng)力發(fā)電站。20世紀(jì)70年代，美國(guó)和歐洲就開(kāi)始研制兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。100多年來(lái)，世界各國(guó)成功研制了類(lèi)型各異的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，推動(dòng)了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)向前發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，風(fēng)力發(fā)電受到各國(guó)的普遍重視。在風(fēng)力發(fā)電的各項(xiàng)技術(shù)和國(guó)家政策等方面都有了很大的發(fā)展與進(jìn)步。

近二十多年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷的努力取得突破，國(guó)際上大型風(fēng)電技術(shù)更加成熟、成本降低，產(chǎn)業(yè)不斷成長(zhǎng)壯大。在技術(shù)上，國(guó)際風(fēng)電行界長(zhǎng)期致力于提高風(fēng)電機(jī)組安全和可靠性、提高發(fā)電效率、增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量、減少基礎(chǔ)設(shè)施的成本等，以擴(kuò)大可經(jīng)濟(jì)利用風(fēng)能資源量。近年來(lái)，隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和巨型企業(yè)的加入，風(fēng)電業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，標(biāo)志著國(guó)際風(fēng)電制造業(yè)的不斷成熟與完善。

自20世紀(jì)70年代發(fā)生世界性能源危機(jī)以來(lái)，世界各國(guó)都日益重視可再生能源的研究、開(kāi)發(fā)和利用工作。國(guó)際能源研究報(bào)告表明，如果各國(guó)采取有力措施，風(fēng)力發(fā)電可提供可觀的電力需求，并有效的減少二氧化碳廢氣的排放。風(fēng)能將成為發(fā)展最快的能源，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日益成熟，世界各國(guó)的裝機(jī)容量不斷提高，到2010年德國(guó)新增500萬(wàn)千瓦的裝機(jī)容量，西班牙新增520萬(wàn)千瓦，年生產(chǎn)能力可滿足全國(guó)電力需求的10%。加拿大、美國(guó)是北美利用風(fēng)能較好的國(guó)家，在美國(guó)有30個(gè)州以上已經(jīng)開(kāi)始利用風(fēng)能資源。歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電站建成，英國(guó)國(guó)家電力公司在倫敦西北85km威爾斯的卡諾附近建成了目前歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電站。該站配有56臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)高48m，共耗資260萬(wàn)英磅，發(fā)出的電力可供2.5萬(wàn)戶居民使用。日本建成大型風(fēng)力發(fā)電站。日本投資15億日元在青森縣建造了一座大型風(fēng)力發(fā)電站。該電站擁有5臺(tái)功率各為275kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每臺(tái)風(fēng)力機(jī)的高度為30m，裝有3個(gè)葉片，旋轉(zhuǎn)部分的直徑為28m。風(fēng)力發(fā)電是可再生潔凈能源，其環(huán)境效益十分可觀，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日益成熟，它會(huì)越來(lái)越被更多的人認(rèn)識(shí)和接受。全世界很多國(guó)家都積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要原因也在于此。

2.2 國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的概況

我國(guó)是世界上風(fēng)力資源占有率較高的國(guó)家，有著豐富的風(fēng)資源有待開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代后期，和世界上風(fēng)能發(fā)電發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、丹麥等國(guó)相比還有很大差距。在我國(guó)風(fēng)力發(fā)電起初是在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村、牧區(qū)、海島建設(shè)了獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)電裝置。20世紀(jì)70年代中后期，在世界能源危機(jī)的影響下，相繼開(kāi)展了風(fēng)力發(fā)電的研究工作。

至今，我國(guó)已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營(yíng)口、黑龍江富錦、新疆達(dá)坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，并且計(jì)劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級(jí)風(fēng)電場(chǎng)。截止2007年底，我國(guó)風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量已達(dá)到6.05 GW，年發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的0.8%左右，比2000年風(fēng)電發(fā)電量增加了近10倍，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電量已躍居世界第5位。

我國(guó)風(fēng)力資源豐富，全國(guó)約有2/3的地帶為多風(fēng)帶。西北、華北、東北和東南沿海為風(fēng)能資源豐富區(qū)，跨全國(guó)21個(gè)省、市、自治區(qū)。風(fēng)能總儲(chǔ)量大，實(shí)際可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源豐富，為開(kāi)發(fā)利用新能源利用技術(shù)提供了強(qiáng)大的資源條件。我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)開(kāi)始于80年代，1985年，在海南省的東方風(fēng)電場(chǎng)安裝了55 kW風(fēng)機(jī)；第二年，我國(guó)第一座并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)在山東榮城建成。經(jīng)過(guò)近20年的建設(shè)，我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有了很大的進(jìn)展。后期開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)可充電型風(fēng)電機(jī)組，并在海島和風(fēng)場(chǎng)廣泛推廣應(yīng)用，目前有的風(fēng)機(jī)已遠(yuǎn)銷(xiāo)海外。至今，我國(guó)已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營(yíng)口、黑龍江富錦、新疆達(dá)坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。還計(jì)劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級(jí)風(fēng)電場(chǎng)。到2007年底，我國(guó)風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量已達(dá)到6.05 GW，年發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的0.8%左右，是2000年風(fēng)電發(fā)電量的近11倍，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電量已躍居世界第5位。

但是，中國(guó)風(fēng)能等新能源的開(kāi)發(fā)和利用受到一系列因素的限制，其中包括資金和技術(shù)資源供應(yīng)的不足等方面的因素。但從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，從中央到地方的各級(jí)政府對(duì)這些資源的開(kāi)發(fā)給予了很大關(guān)注。當(dāng)前，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電仍然面臨不少的難題，主要是工程造價(jià)高和上網(wǎng)電價(jià)高，與常規(guī)資源相比，它缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)家提供的支持政策還不甚完善，限制因素使風(fēng)力發(fā)電還難以進(jìn)入商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展軌道。要加快風(fēng)電發(fā)展，一方面地方政府積極的發(fā)揮作用，制定相關(guān)優(yōu)惠政策，給予適當(dāng)補(bǔ)貼，起到鼓勵(lì)作用。另一方面，國(guó)家的科技投入要不斷加大，提高進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和科研開(kāi)發(fā)水平，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

2.3 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)

21世紀(jì)風(fēng)力發(fā)電前景非常廣闊，風(fēng)電技術(shù)將進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時(shí)期，國(guó)際上風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將是增長(zhǎng)速度最快的產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，使得人類(lèi)的生活水平和生活環(huán)境有了大幅提高。從能源、電力市場(chǎng)看，發(fā)展最快的已不再是石油、煤等資源，而是風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源的快速發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電，以其儲(chǔ)量巨大、分布廣泛、無(wú)污染且無(wú)處不在、技術(shù)成熟，面向市場(chǎng)研制和開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠，成為今后我國(guó)利用綠色能源的發(fā)展趨勢(shì)，受世人的青睞。在我國(guó)，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量增長(zhǎng)速度將進(jìn)一步加快。我國(guó)應(yīng)把握機(jī)遇，加快科研，在積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能服務(wù)于我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的使命。

在具體的政策法規(guī)方面，90年代中期以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)制定了風(fēng)電相關(guān)優(yōu)惠政策法規(guī)，特別是風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目的實(shí)施和《可再生資源法》的制定，較為有利的推動(dòng)了國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將越來(lái)越高效，成本也日益降低。增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量就意味著減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投入費(fèi)用，同樣的裝機(jī)容量需要更少數(shù)目的機(jī)組，這也降低了成本。隨著融資成本的降低和開(kāi)發(fā)商的經(jīng)驗(yàn)豐富，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的成本也相應(yīng)得到降低。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性的改進(jìn)也減少了運(yùn)行維護(hù)的平均成本。風(fēng)力發(fā)電以其良好的社會(huì)和環(huán)境效益，不斷成熟的技術(shù)，逐步降低的成本，得到了人們的青睞和社會(huì)的認(rèn)可。通過(guò)以上分析，得知，風(fēng)電可以形成很大的投資市場(chǎng)，潛力是巨大的，有著較好的發(fā)展前景。