李劍

（天津市津能風(fēng)電有限責(zé)任公司，天津 300480）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們越來越多地在滿足物質(zhì)需求的基礎(chǔ)上呼喚新能源與環(huán)境保護(hù)，擁有清潔的能源和適合生存的環(huán)境日益成為一種需求常態(tài)。在自然環(huán)境受到嚴(yán)重破壞的情況下，新能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展是社會發(fā)展的必然。科技快速發(fā)展，以風(fēng)能為主要清潔能源的新能源得到不斷的開發(fā)，人們的生活深受其益，風(fēng)力發(fā)電在世界各國的發(fā)展速度也在加快。相對于太陽能、核能等能源，由于風(fēng)能在發(fā)展上呈現(xiàn)出生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、轉(zhuǎn)化效率相比優(yōu)勢明顯、技術(shù)發(fā)展速度快等優(yōu)勢，以至于能夠滿足資源開發(fā)的需求。風(fēng)能成為具備很好發(fā)展前景的朝陽產(chǎn)業(yè)，全球風(fēng)能發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)能不斷增加，中國風(fēng)電產(chǎn)能也緊跟其后。

1 風(fēng)能發(fā)電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

在經(jīng)濟(jì)和社會快速發(fā)展的背景下，為了配合建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會發(fā)展的理念，基于化石能源的不可再生能源難以滿足社會生產(chǎn)的需求。在發(fā)展高污染、高消耗的廣泛經(jīng)濟(jì)模式的情況下，二氧化碳的排放量大大增加，我國的環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。與傳統(tǒng)的化石能源相比，它不可再生，并且具有很大程度的環(huán)境污染。在我國風(fēng)能資源的儲量非常豐富，蘊含的能量需要開發(fā)以在滿足人們基本需求的同時，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)能作為一種新型可再生資源，具有綠色清潔、價格低廉等環(huán)保優(yōu)勢。在西方的許多國家，風(fēng)力發(fā)電與同火力發(fā)電并行。在我國，風(fēng)能資源發(fā)現(xiàn)得早，風(fēng)電行業(yè)起步比較靠前，由于發(fā)展緩慢等原因，至今火力發(fā)電仍然是電力供應(yīng)的主要來源。雖然有政策支持，風(fēng)力發(fā)電量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于風(fēng)能資源儲備量，風(fēng)能資源亟待開發(fā)。主要影響我國風(fēng)能資源開發(fā)的問題有: 中國的風(fēng)能資源主要集中在東南沿海和北部地區(qū)；風(fēng)能資源的地理分布與電力負(fù)荷不匹配；沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，電力負(fù)荷大，風(fēng)能資源豐富；北部地球風(fēng)能資源豐富，但是電力負(fù)荷小，資源豐富地區(qū)遠(yuǎn)離電力負(fù)荷中心。

2 作為新能源的風(fēng)能發(fā)電的特點及優(yōu)勢

2.1 風(fēng)能發(fā)電的特點

風(fēng)力發(fā)電具有不穩(wěn)定和不可控隨機(jī)性的特點。自然界的風(fēng)能的產(chǎn)生會受到諸如溫度、氣壓等各種因素的影響，這也導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的輸入功率的不斷變化。在風(fēng)能不穩(wěn)定的作用下，大直徑風(fēng)力渦輪機(jī)具有較大的慣性矩。為了使風(fēng)輪始終與風(fēng)向?qū)R以獲得最大的功率，類似于風(fēng)向標(biāo)的尾舵通常安裝在風(fēng)輪的后部。

在風(fēng)力渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī)之間使用柔性連接。因為風(fēng)能的不穩(wěn)定性，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一般不會很高，并且齒輪箱用于變速器的柔性連接，解決了轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速大且不能和諧共轉(zhuǎn)的問題。

2.2 風(fēng)能發(fā)電的優(yōu)勢

風(fēng)能發(fā)電最明顯的優(yōu)勢是資源豐富，作為一種可再生資源，不會枯竭，儲量豐富，其充分開發(fā)產(chǎn)生的能量能大大滿足人們的生活需求。風(fēng)能作為一種清潔能源，其利用不需要煤炭等化石燃料，不會產(chǎn)生危害環(huán)境和人類生存的有害物質(zhì)，具有很高的環(huán)境效益。與太陽能、核能和生物質(zhì)能等發(fā)電方法相比，風(fēng)能需要建造發(fā)電廠的周期短，對地理環(huán)境的要求相對較低。風(fēng)能在發(fā)電中的應(yīng)用具有很大的市場優(yōu)勢和競爭力。

3 我國風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展前景

3.1 風(fēng)力發(fā)電量大，利用率提高，發(fā)電成本降低

目前，風(fēng)力發(fā)電的增長速度驚人，發(fā)電量顯著增加。我國正在大力發(fā)展風(fēng)能，如果以這種驚人的速度增長，未來風(fēng)能需求滿足率將會得到明顯提升。除了可以利用的低空風(fēng)力資源外，還有高空風(fēng)力資源等待大力開發(fā)和使用。如果超過75%低空和高空的風(fēng)力資源得到充分發(fā)展，總發(fā)電量將繼續(xù)增加，人們生活需求將更有保障。中國風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展已相當(dāng)成熟，風(fēng)能資源利用率增加，發(fā)電成本下降，風(fēng)電市場優(yōu)勢得到充分體現(xiàn)。除了自然風(fēng)能外，在工業(yè)發(fā)展中被浪費的工業(yè)風(fēng)能應(yīng)該得到充分利用。在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)排風(fēng)能量占浪費資源的絕大部分，利用效率低。工業(yè)風(fēng)能相比于自然風(fēng)能有利用和運輸便捷的特點，如果能夠?qū)速M的工業(yè)風(fēng)能得到充分利用，風(fēng)能的利用率會得到更大的提高。

未來風(fēng)能發(fā)電前景是很可觀的，電力成本較煤炭呈現(xiàn)明顯下降狀態(tài)。2030年，滿足電力總裝機(jī)的15%的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可滿足8.4%左右的用電需求；2050年，滿足電力總裝機(jī)的26個百分點的風(fēng)電產(chǎn)生的電量能滿足約17%的電力需求，風(fēng)力發(fā)電在我國電源發(fā)展中處于發(fā)電主力之席。

3.2 增大海上風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展

由于海上風(fēng)電的安裝、運行和高技術(shù)要求，海上風(fēng)電的發(fā)展比較緩慢。在西方國家攻堅克難，在陸上風(fēng)能資源被開發(fā)完畢的情況下，連續(xù)不斷地克服海上風(fēng)電技術(shù)難關(guān)，海上風(fēng)電發(fā)展迅速，中國海上風(fēng)電實現(xiàn)零突破。風(fēng)電行業(yè)正在努力在海上建立一個新市場并取得初步成功。據(jù)悉，中國的海上風(fēng)電將在未來五年進(jìn)入加速發(fā)展期。從這個角度看， 風(fēng)能的發(fā)展前景將更為廣闊。雖然中國的風(fēng)能資源豐富，但其開發(fā)量遠(yuǎn)低于其儲量，所以風(fēng)能有著相當(dāng)廣闊的發(fā)展空間。因此，政府必須為風(fēng)能的發(fā)展提供良好的市場氛圍和廣闊的發(fā)展空間，大力扶持,并努力克服長途運輸帶來的技術(shù)問題。

4 促進(jìn)風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展建議

4.1 合理選址風(fēng)電，提高風(fēng)電發(fā)電能力

中國的風(fēng)能資源豐富，風(fēng)電發(fā)展前景良好。由于我國目前對風(fēng)電場的選址以資源為選擇核心，一般風(fēng)能資源豐富的地區(qū)屬于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，電力負(fù)荷小，遠(yuǎn)離電力負(fù)荷中心，很難實現(xiàn)風(fēng)電并網(wǎng)的高效率。風(fēng)能資源具有風(fēng)電質(zhì)量不穩(wěn)定的特點，使風(fēng)電場與負(fù)荷中心難以匹配。為了更好地提高風(fēng)電的利用，在風(fēng)電選址上要事前做好風(fēng)能資源和電力負(fù)載中心的合理規(guī)劃，提高選址的技術(shù)性和高效性，避免資源的浪費。加快技術(shù)創(chuàng)新，從風(fēng)電特性的根源入手，解決風(fēng)電并網(wǎng)的技術(shù)難題。

4.2 加大政府支持，提高風(fēng)能發(fā)電的開發(fā)程度

中央能源企業(yè)主導(dǎo)著我國的風(fēng)電開發(fā)市場，導(dǎo)致風(fēng)電開發(fā)市場的投資主體單一，市場缺乏有效的競爭，開發(fā)商缺少提升技術(shù)水平與管理水平的動力會影響風(fēng)電開發(fā)的效率。其他公司的參與度非常低，這使得中央能源公司憑借強(qiáng)大的集團(tuán)競標(biāo)力度來降低風(fēng)電價格，通過較低甚至不合理的價格獲取風(fēng)電項目，從而為其他投資者設(shè)置較高的準(zhǔn)入門檻。為了創(chuàng)造公平的風(fēng)電競爭市場，應(yīng)建立相應(yīng)的資源開發(fā)與管理制度，通過引入不同的投資實體，增加風(fēng)電市場的公平競爭。

5 結(jié)語

在面臨資源枯竭的事實面前，新能源的開發(fā)成為解決資源短缺的首選。風(fēng)能資源具有儲量豐富、可再生的天然清潔自然能源、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益高的優(yōu)點。雖然中國的風(fēng)能資源的開發(fā)利用率仍然較低，但隨著人類技術(shù)的發(fā)展和資源環(huán)境意識的提高，風(fēng)能在更大程度上得到應(yīng)用，為解決中國能源和環(huán)境問題作出巨大貢獻(xiàn)。