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關(guān)于“風(fēng)電”那些事
發(fā)布時間:2016-06-30 14:56
風(fēng)電科普知識
一、風(fēng)電行業(yè)一些基礎(chǔ)知識
風(fēng)能是一種干凈的、儲量豐富、可再生的能源。風(fēng)能發(fā)電的主要形式有三種:一是獨(dú)立運(yùn)行;二是風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式(如柴油機(jī)發(fā)電)相結(jié)合;三是風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電。
小型獨(dú)立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般不并網(wǎng)發(fā)電,只能獨(dú)立使用,單臺裝機(jī)容量約為100瓦-5千瓦,通常不超過10千瓦。它的構(gòu)成為:風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能;尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。因風(fēng)量不穩(wěn)定,故小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的是13~25v變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220v市電,才能保證穩(wěn)定使用。<
德國、丹麥、西班牙等國家的企業(yè)開發(fā)建立了評估風(fēng)力資源的測量及計算機(jī)模擬系統(tǒng),發(fā)展變槳距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計理論,采用新型風(fēng)力機(jī)葉片材料及葉片翼型,研制出變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機(jī),開發(fā)了由微機(jī)控制的單臺及多臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動控制技術(shù),從而大大提高了風(fēng)力發(fā)電的效率及可靠性。在此基礎(chǔ)上,風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)裝機(jī)容量可以達(dá)到600千瓦以上。不少國家建立了眾多的中型及大型風(fēng)力發(fā)電場,并實(shí)現(xiàn)了與大電網(wǎng)的對接?! ?br /> 現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為水平軸式。一部典型的現(xiàn)代水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括葉片、輪轂(與葉片合稱葉輪)、機(jī)艙罩、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、塔架、基座、控制系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓裝置等。其工作原理是:當(dāng)風(fēng)流過葉片時,由于空氣動力的效應(yīng)帶動葉輪轉(zhuǎn)動,葉輪透過主軸連結(jié)齒輪箱,經(jīng)過齒輪箱(或增速機(jī))加速后帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。目前也有廠商推出無齒輪箱式機(jī)組,可降低震動、噪音,提高發(fā)電效率,但成本相對較高。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)并不能將所有流經(jīng)的風(fēng)力能源轉(zhuǎn)換成電力,理論上最高轉(zhuǎn)換效率約為59%,實(shí)際上大多數(shù)的葉片轉(zhuǎn)換風(fēng)能效率約介于30-50%之間,經(jīng)過機(jī)電設(shè)備轉(zhuǎn)換成電能后的總輸出效率約為20-45%。一般市場上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動風(fēng)速約為2.5-4米/秒,于風(fēng)速 12-15米/秒時達(dá)到額定的輸出容量。當(dāng)風(fēng)速更高時,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制機(jī)構(gòu)將電力輸出穩(wěn)定在額定容量左右,為避免過高的風(fēng)速損壞發(fā)電機(jī),大多于風(fēng)速達(dá) 20-25米/秒范圍內(nèi)停機(jī)。一般采用旋角節(jié)制或失速節(jié)制方式來調(diào)節(jié)葉片之氣動性能及葉輪的輸出。依據(jù)目前的技術(shù),3米/秒左右的風(fēng)速(微風(fēng)的程度)便可以進(jìn)行發(fā)電。但在進(jìn)行風(fēng)場評估時,通常要求離地10米高的年平均風(fēng)速達(dá)到5-5.5米/秒以上。
風(fēng)機(jī)葉片從風(fēng)的流動獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比。風(fēng)速之外,葉輪直徑?jīng)Q定了可擷取風(fēng)能的多寡,約與葉輪直徑平方成正比。葉片的數(shù)量也會影響到風(fēng)機(jī)的輸出。一般來說,2葉、3葉風(fēng)機(jī)效率較高,力矩較低,適用于發(fā)電。此外?,F(xiàn)代風(fēng)機(jī)的葉片多采用機(jī)翼的翼型。
近年來,風(fēng)電機(jī)組技術(shù)改進(jìn)的主要方向是降低制造成本、提高單機(jī)容量、提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率、自動控制等。主流風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量為600-2000千瓦,容量越大,發(fā)電效率越高,技術(shù)難度越大。目前,國內(nèi)單機(jī)容量750-2000千瓦的機(jī)組最受歡迎。國外正在開發(fā)、應(yīng)用的機(jī)組單機(jī)容量是3000-5000千瓦。2003年,德國enercon公司安裝了第一臺4500千瓦的風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)。
風(fēng)電的優(yōu)劣之處-----------
風(fēng)電的優(yōu)點(diǎn)包括:(1)、利用自然界的可再生能源,干凈無污染,無須燃料;(2)、運(yùn)行成本低,風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計壽命約為20-25年,運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用通常相當(dāng)于機(jī)組總成本的3%-5%;(3)、建設(shè)周期短,若不計測風(fēng),快者一年左右可建成。它的主要不足有三:
(1)、選址時對自然環(huán)境(風(fēng)速)要求較高,光測風(fēng)階段就要?dú)v時一年以上;風(fēng)場占地面積通常在幾百畝到幾千畝,與火電相比,單位土地面積的發(fā)電出力相差較大(盡管風(fēng)機(jī)塔架周圍的土地仍可進(jìn)行其它利用);風(fēng)力大的地區(qū)通常人口稀少,離電力負(fù)荷中心較遠(yuǎn),對電網(wǎng)輸送要求較高;
(2)、出力不穩(wěn)定(取決于不可控的風(fēng)速),利用小時數(shù)低(通常為2000小時/年左右),通常認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電量占電網(wǎng)總電量的比重不能過高(10-12%,也有人說是20%),否則會影響電網(wǎng)穩(wěn)定。
2003年德國曾經(jīng)因?yàn)轱L(fēng)電出力驟減導(dǎo)致電價上漲20%。有些人認(rèn)為,丹麥的經(jīng)驗(yàn)表明,風(fēng)電能占到電網(wǎng)20%以上的發(fā)電量比重。其實(shí)不盡然。丹麥也有它的特殊情況。它的風(fēng)電夏季發(fā)電量僅為冬季的一半,而夏季用電需求弱于冬季;夏季白天發(fā)電量較夜間大,白天用電需求正好也高于夜間;冬季夜間發(fā)電量最大,此時的用電需求正好也在高位。而在臺灣,夏天白天是全年用電高峰,此時風(fēng)電出力反而最低,僅及冬季的10%左右。我國大陸多數(shù)地區(qū)也是冬春季節(jié)風(fēng)速高,夏季風(fēng)速小;沿海地區(qū)還經(jīng)常受到臺風(fēng)的侵?jǐn)_(臺風(fēng)風(fēng)速過大,不利于發(fā)電)。
(3)、一次性投資較火電大,上網(wǎng)電價高于火電、水電。目前國內(nèi)風(fēng)電場的千瓦造價通常要 8000----12000元,比西方還高,原因之一是進(jìn)口設(shè)備價格較貴。2002年,采用當(dāng)時先進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組在最佳條件下,歐洲每千瓦裝機(jī)的投資成本為 832歐元(現(xiàn)價折人民幣8428元),每度電的成本為0.0388歐元合人民幣不到0.4元/度,我國火電成本通常為0.15-0.25元/度左右)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,風(fēng)電成本將會下降。有研究稱,預(yù)期風(fēng)電成本會從0.04歐元/度,下降至2010年的0.03歐分/度(假設(shè)裝機(jī)成本降至628歐元/千瓦);到2020年,再降低至0.0234歐元/度(裝機(jī)成本為497歐元/千瓦)。屆時,風(fēng)力發(fā)電的成本已跟燃煤機(jī)組的成本相近。
二、世界風(fēng)電及風(fēng)電設(shè)備發(fā)展概況
2006年全球新裝風(fēng)電設(shè)備價值達(dá)230億美元,已經(jīng)形成了一個很大的產(chǎn)業(yè),行業(yè)規(guī)模的增大和快速發(fā)展吸引了更多的企業(yè)投入風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)。預(yù)計至2010年和2020年全球風(fēng)電設(shè)備市場容量將分別達(dá)到320億美元和1200億美元。
世界風(fēng)能資源儲量豐富---------
斯坦福大學(xué)土木和環(huán)境系根據(jù)國家氣象數(shù)據(jù)中心和預(yù)警實(shí)驗(yàn)室1998-2002年的風(fēng)速和溫度數(shù)據(jù),得出:按80 米高度處6.9米/秒的風(fēng)速計算,全球風(fēng)能可利用資源量為72萬億千瓦時。預(yù)計到2020年世界電力需求上升到約26萬億千瓦時,到時即使只成功利用了三分之一的風(fēng)能資源,即可滿足世界電力需求。目前,風(fēng)能利用已經(jīng)取得很大進(jìn)展,但仍然有許多技術(shù)難題需要克服,才能真正充分發(fā)揮利用風(fēng)能的潛力。
風(fēng)電成本持續(xù)下降------------
由于技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品批量的增加,風(fēng)電的成本持續(xù)下降,每千瓦時風(fēng)電成本由20世紀(jì)80年代的20美分下降到 21世紀(jì)初的5美分左右。隨著技術(shù)的進(jìn)步和風(fēng)機(jī)制造中規(guī)模效應(yīng)的發(fā)揮,風(fēng)力發(fā)電成本尚有很大的下降空間。預(yù)計到2010年,風(fēng)力發(fā)電成本還可以下降 30%,風(fēng)電成本持續(xù)下降,已經(jīng)接近常規(guī)能源成本。根據(jù)風(fēng)電發(fā)展的迅猛勢頭,機(jī)構(gòu)預(yù)計2020年前,全球風(fēng)電累計裝機(jī)將以20%的復(fù)合增長率增長。歐洲風(fēng)能協(xié)會和綠色和平組織曾發(fā)表題為《風(fēng)力12:關(guān)于2020年風(fēng)電達(dá)到世界電力總量12%的藍(lán)圖》的報告,這份情景報告認(rèn)為,世界風(fēng)能資源足夠,風(fēng)電上網(wǎng)沒有實(shí)質(zhì)性障礙,到2020年風(fēng)電裝機(jī)可達(dá)到12.6億千瓦,風(fēng)電電量達(dá)3.1萬億千瓦時,占2020年總發(fā)電量的12%;這是一個驚人的數(shù)字,是目前風(fēng)電總裝機(jī)的17倍,能否實(shí)現(xiàn)取決于世界各國政府的決策。
2006年全球新裝風(fēng)電設(shè)備價值達(dá)230億美元,已經(jīng)形成了一個很大的產(chǎn)業(yè),行業(yè)規(guī)模的增大和快速發(fā)展吸引了更多的企業(yè)投入風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)。預(yù)計至2010年和2020年全球風(fēng)電設(shè)備市場容量將分別達(dá)到320億美元和1200億美元。
世界各國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀--------
世界風(fēng)電裝機(jī)容量的增長,20世紀(jì)80年代主要集中在美國。但從1986年起,美國過早地停止了對發(fā)展風(fēng)電的優(yōu)惠政策,而90年代初,歐洲一些國家卻建立了較全面的支持可再生能源政策,所以,90年代以后,歐洲取得了更快的發(fā)展,至2006年底,約48000mw 風(fēng)機(jī)安裝在歐洲,占全球64.67%。另外在發(fā)展中國家,印度的風(fēng)力發(fā)電也得到了迅速發(fā)展,2006年以6270mw的總裝機(jī)容量居全球第四。
盡管全世界風(fēng)能發(fā)電去年增長幅度很大,但各地區(qū)發(fā)展并不平衡,與其他地區(qū)相比,歐洲的風(fēng)能發(fā)電發(fā)展最快,其中,德國的風(fēng)能發(fā)電能力為1.03兆瓦,占全歐洲風(fēng)能發(fā)電能力的一半左右。
美國:發(fā)揮技術(shù)和裝備優(yōu)勢。據(jù)報道,美國將利用其技術(shù)和裝備優(yōu)勢,使風(fēng)能發(fā)電發(fā)揮更重要的作用。美國能源部新能源管理機(jī)構(gòu)最近指出,盡管目前風(fēng)能發(fā)電僅占全美電力生產(chǎn)比重的1.5%,但這一比重在2010年可達(dá)9.5%,2020年后可達(dá)15%。
近年來,美國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已有重大改進(jìn),主要表現(xiàn)在:改進(jìn)了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的葉片設(shè)計,普遍使用風(fēng)向傳感元件、采用自動控制系統(tǒng),減少了人力和降低了成本。
據(jù)報道,美國政府正在大力推動風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè),使其成為21世紀(jì)重要基礎(chǔ)能源裝備產(chǎn)業(yè)。據(jù)預(yù)測,2010年以前,美國以及歐洲將出現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備更新?lián)Q代高潮,屆時將有大批陳舊的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備被淘汰,因此風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場前景十分樂觀。
歐洲:進(jìn)入快速增長時期
在歐洲許多國家,人們均可看到高高聳立的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。它們猶如超級電線桿,靜靜地站在路旁、河邊、農(nóng)田里或山崗上。近年來,歐洲國家不斷促進(jìn)風(fēng)能的發(fā)展,風(fēng)能利用在一些國家已初具規(guī)模。德國是發(fā)展和利用風(fēng)能較早的國家,自上世紀(jì)90年代以來,德國總共建立了 6600座風(fēng)力電站。德國政府計劃,今后每年都將以30%的速度增長,每年增長的風(fēng)力發(fā)電量超過1000兆瓦。
丹麥靠近北海,是多風(fēng)之國,也是最早發(fā)展風(fēng)力發(fā)電站的國家。20多年來,丹麥在利用風(fēng)能方面一直處于領(lǐng)先地位。20世紀(jì)90年代以來,特別是近10年,丹麥風(fēng)力發(fā)電量的增長率均在30%以上。
歐洲近年來風(fēng)力發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)已進(jìn)入快速增長時期。除德國外,荷蘭、丹麥、瑞典、法國、挪威、芬蘭、意大利和西班牙等國家也出臺了5年、10年風(fēng)力發(fā)電普及計劃。
亞洲、拉美:落后北美洲和西歐
亞洲風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展目前明顯落后于北美洲和西歐。但國際能源專家認(rèn)為,這并不意味著亞洲的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場就無所作為。日本政府一再重申發(fā)展再生能源的重要性,僅1999~2003年日本與西歐有關(guān)風(fēng)能開發(fā)技術(shù)、開展合作的項目就達(dá)55個。此外,亞洲的印度、中國、巴基斯坦、泰國、印尼、韓國和菲律賓等國家,最近5年在風(fēng)能開發(fā)應(yīng)用方面的投資也有較大增長。印度過去3年利用世界銀行4.55億美元的貸款,用于建造風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造工廠和引進(jìn)技術(shù)。
拉美也是世界上近幾年風(fēng)能開發(fā)利用進(jìn)展較快的地區(qū)。該地區(qū)的巴西、阿根廷、智利、委內(nèi)瑞拉和巴拉圭,過去5年在風(fēng)能開發(fā)方面的投資年均增長18.5%,高于亞洲地區(qū)。
全球風(fēng)力發(fā)電-----------
2003年以前的5年里,風(fēng)電成本下降約20%,是可再生能源技術(shù)中成本降低最快的技術(shù)之一。 1997-2006年,全球風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長率約為25%。至2006年底,全球風(fēng)電裝機(jī)容量約為7400萬千瓦,其中歐洲最多,占比略高于 50%。2006年全球風(fēng)電新增裝機(jī)1500萬千瓦。目前,風(fēng)力發(fā)電量約占世界總電量的0.7%,預(yù)計到2020年風(fēng)力發(fā)電量比重可升至12%。
丹麥btm咨詢公司2005年5月所做的市場預(yù)測報告稱,全球2005年至2009年新安裝機(jī)組容量年平均增長率為16.6%;亮點(diǎn)主要在于美國市場和亞洲主要市場的增長;2009年之后預(yù)計2010-2014年的年增長率為10.4%。
從全球范圍來看,風(fēng)力發(fā)電發(fā)展較好、較快的國家有德國、西班牙、美國、丹麥、印度等,它們同時也是風(fēng)電設(shè)備的制造大國。其中,德國裝機(jī)已超過1700萬千瓦。2005年底我國居全球第七。
世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)狀況--------------
在風(fēng)電場造價構(gòu)成中,風(fēng)電機(jī)組造價通常占60-70%以上,國內(nèi)甚至有占85%以上的情況。德國的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)電機(jī)組本身的成本占陸上風(fēng)電項目的65%,其余的成本是電氣系統(tǒng)設(shè)備、地價、基礎(chǔ)設(shè)備、輸電線路建設(shè)等。有研究稱,2006年全球風(fēng)電設(shè)備市場總值超過70億美元。
全球風(fēng)電設(shè)備市場的集中度比較高,前四名廠商份額約為70-80%。
并網(wǎng)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的下游是風(fēng)力發(fā)電,上游則是一些零部件,主要有葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、塔筒等。風(fēng)機(jī)葉片的材料為玻璃纖維增強(qiáng)樹酯、碳纖維,其余部件的主要原材料為鋼材。
印度是發(fā)展中國家發(fā)展風(fēng)電的典范。2004年印度風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)298.5萬千瓦,位居全球第五,而且建立了風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)業(yè),能生產(chǎn)70%的風(fēng)機(jī)零部件及1000千瓦以上級別的風(fēng)機(jī)整機(jī),風(fēng)機(jī)及部件出口歐美。由于我國國內(nèi)市場龐大、機(jī)械制造業(yè)較印度發(fā)達(dá),預(yù)計我國也將步印度后塵。
世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)加強(qiáng)國際合作
世界風(fēng)電設(shè)備國際間合作------------
全球化經(jīng)濟(jì)浪潮正在推動世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)加強(qiáng)國際間的合作,以加速新技術(shù)的商品化和開拓市場空間。例如,歐洲的荷蘭、丹麥、瑞典和挪威四國通力合作,正在發(fā)展適合民用住宅的太陽能一風(fēng)能發(fā)電組合設(shè)備,以充分利用陽光以及風(fēng)力發(fā)電。另一個顯著特點(diǎn)是,許多大型企業(yè)和跨國公司已經(jīng)開始通過兼并、合作等手段力求壟斷世界風(fēng)力發(fā)電設(shè)備市場。日益眾多的國家正在將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)為重點(diǎn)扶持的新興產(chǎn)業(yè),以促進(jìn)本國經(jīng)濟(jì)的振興。據(jù)分析,國際風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的市場前景十分廣闊,風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)的迅猛發(fā)展,不僅能使企業(yè)取得良好的效益,還將為人們創(chuàng)造出眾多的就業(yè)機(jī)會。
風(fēng)力發(fā)電是可再生能源中最具規(guī)?;_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的新型能源,具有十分明顯的環(huán)保效益和綜合效益。國際綠色和平組織和世界風(fēng)能協(xié)會發(fā)布的一份報告。這份全球產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書指出,2020年風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到總裝機(jī)容量12.5億千瓦,將為世界提供12%的電力。與此同時,這種清潔能源將向地球大氣層減少將近110億噸的二氧化碳排放。
這份報告中列舉了全球風(fēng)電市場未來發(fā)展中將扮演領(lǐng)軍角色的13個國家,中國名列其中。此外,美國、加拿大、澳大利亞、英國、法國、日本、意大利、法國、巴西、印度、菲律賓、土耳其、波蘭也榜上有名。風(fēng)電在這些國家尚處于早期發(fā)展階段,但它們是實(shí)現(xiàn)12%目標(biāo)的希望所在。
2010年后,中國將成為世界上最大的風(fēng)電市場和風(fēng)能設(shè)備制造中心。中國正逢發(fā)風(fēng)電的大好時機(jī)。按“十一五”規(guī)劃,到2010年,我國風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到 500萬千瓦,2015年達(dá)到1000萬千瓦,2020年達(dá)到3000萬千瓦。中國風(fēng)電市場將越來越大,成為世界最大的風(fēng)電市場指日可待。
世界風(fēng)電設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢-------------
大型化:現(xiàn)在世界上兆瓦級的風(fēng)電機(jī)組已具備了商業(yè)化價值,其單機(jī)容量可達(dá)2~3兆瓦。目前,單機(jī)容量最大的風(fēng)電機(jī)組是德國repower公司生產(chǎn)的容量為5兆瓦(海上單機(jī)容量可達(dá)到5兆瓦)。
變速運(yùn)行:與恒速運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相比,變速運(yùn)行的風(fēng)機(jī)具有發(fā)電量大、對風(fēng)速變化的適應(yīng)性好、生產(chǎn)成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。德國enercon公司是生產(chǎn)變速風(fēng)電機(jī)組最多的公司。
變槳距:定槳距在向變槳距方向發(fā)展,變槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)組起動性能好,輸出功率穩(wěn)定,機(jī)組結(jié)構(gòu)受力小,停機(jī)方便安全。但其缺點(diǎn)是增加了變槳裝置與故障幾率,控制程序比較復(fù)雜。
無齒輪箱(直驅(qū)式):由于采用無齒輪箱的直驅(qū)方式有效地提高了系統(tǒng)的效率以及運(yùn)行的可靠性,無齒輪箱系統(tǒng)的市場份額迅速擴(kuò)大。德國enercon公司在開發(fā)直驅(qū)發(fā)電機(jī)方面居于世界領(lǐng)先地位,已批量生產(chǎn)1.8兆瓦的直驅(qū)發(fā)電機(jī)組。
國外風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大,2~3mw以上的風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)商業(yè)化,5mw的風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)投入運(yùn)行,為了降低成本,提高效率,減少維護(hù),增加壽命,在風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計中出現(xiàn)了許多創(chuàng)新的理念,采用了許多新工藝,新材料和新技術(shù)。目前傳統(tǒng)的失速型風(fēng)電機(jī)組被變槳變速恒頻型風(fēng)電機(jī)組所取代,直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組和半直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組具有很好的市場及發(fā)展前景。另外,海上風(fēng)電場已是國際上風(fēng)電發(fā)展的一個新的領(lǐng)域,歐盟提出了到 2020年達(dá)到1800萬的kw戰(zhàn)略目標(biāo),3.6mw的海上風(fēng)電場已經(jīng)研發(fā)成功。
世界各國風(fēng)電機(jī)組的平均裝機(jī)容量在不斷的增大。隨著裝機(jī)容量的增大,風(fēng)電的單位成本也在不斷下降。截至04年,我國風(fēng)電機(jī)組的平均容量為750kw,為主要風(fēng)電國家中的最低水平,最高的丹麥平均容量已高達(dá)2mw以上。未來我國風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量還有很大的提升空間。
葉片材料由玻璃纖維增強(qiáng)樹脂發(fā)展為強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的碳纖維。
控制與監(jiān)控技術(shù)不斷完善。包括先進(jìn)控制規(guī)律的應(yīng)用、快速無沖擊并網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、獨(dú)立槳葉控制技術(shù)、孤立風(fēng)機(jī)或弱電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)以及風(fēng)電與光伏混合控制技術(shù)等。
直接驅(qū)動技術(shù)。齒輪傳動不僅降低了風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率和產(chǎn)生噪音,同時是造成機(jī)械故障的主要原因,而且為了減少機(jī)械磨損需要潤滑清洗等定期維護(hù)。采用無齒輪箱的直驅(qū)方式雖然提高了電機(jī)的設(shè)計成本,但卻有效地提高了系統(tǒng)的效率以及運(yùn)行可靠性。
離岸風(fēng)力發(fā)電。海上風(fēng)速大且穩(wěn)定,利用小時數(shù)可達(dá)到3000小時以上。同容量裝機(jī),海上比陸上成本增加60%,電量增加50%以上。風(fēng)速較陸上大20%,獲得風(fēng)能增加72%,且塔架不必太高;氣流較陸上穩(wěn)定,機(jī)組疲勞載荷小,壽命較陸上長25%;遠(yuǎn)離陸地,噪音及光影問題小,可自由提高轉(zhuǎn)速;取用地較陸上單純,不易發(fā)生爭端,還會引來魚群棲息;靜風(fēng)期少,每年滿負(fù)荷小時數(shù)較陸上長,有利于增加發(fā)電量;未來機(jī)組可更大型化,易形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),縮短回收期。
世界風(fēng)電設(shè)備制造競爭格局----------
有資料統(tǒng)計,在風(fēng)電設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)逐漸成熟之后,國外風(fēng)電制造企業(yè)經(jīng)過20余年的發(fā)展,迫于市場競爭壓力以及降低成本的要求,整合之勢已躍然呈現(xiàn)。在2001—2004年間,丹麥的micon公司先后與nordtank公司合并成neg-micon公司又收購了荷蘭 nedwind公司。2003年底,丹麥的vestas并購了neg-micon成為全球最大的風(fēng)電機(jī)組制造公司——新vestas。此外,德國西門子收購了丹麥的bonus公司;西班牙gamesa并購了made公司;美國的ge收購了enron的風(fēng)電部等??梢?,受市場規(guī)律的調(diào)控,全球擁有20年以上歷史的生產(chǎn)廠家發(fā)展至今只剩3~5家。
丹麥和印度模式及啟迪------------
行業(yè)政策促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展國外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在政府政策支持下得到繁榮發(fā)展以丹麥為例,解析國外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)政策。就技術(shù)的先進(jìn)性和全球市場占有率來說,丹麥風(fēng)電設(shè)備制造商是目前世界上最成功的,丹麥已安裝風(fēng)機(jī)的99%都來自本國,06年全球市場占有率28.2%,居第一位。
目標(biāo)明確的研發(fā)與嚴(yán)格的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合是發(fā)展大型風(fēng)機(jī)制造業(yè)首要的驅(qū)動力,而政府擔(dān)保貸款和出口援助項目是第二驅(qū)動力。丹麥政府在風(fēng)機(jī)技術(shù)開發(fā)的最初階段資助了重要的研發(fā)活動,目的是為了降低大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的成本,使得風(fēng)電可以與傳統(tǒng)電力競爭。倡導(dǎo)適用風(fēng)機(jī)技術(shù)的質(zhì)量認(rèn)證和采用標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng);風(fēng)機(jī)擔(dān)保項目為適用丹麥風(fēng)機(jī)的項目提供了長期的融資和擔(dān)保貸款,顯著降低了風(fēng)電場的風(fēng)險。在購電法政策體系的基礎(chǔ)上,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步壯大,從79年起就要求風(fēng)電強(qiáng)制上網(wǎng),要求電力公司支付部分的并網(wǎng)成本;為丹麥的風(fēng)機(jī)提供資金,補(bǔ)貼他們的安裝成本;為風(fēng)力發(fā)電提供補(bǔ)貼,要求電力公司提供一個固定的上網(wǎng)電價。在穩(wěn)定的政策環(huán)境下,通過政府有效分配的研發(fā)資金、較早建立的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、對外援助項目和補(bǔ)貼等各種激勵因素相結(jié)合而建立起來,為風(fēng)電提供了一個穩(wěn)定而又具有吸引力的風(fēng)電價格。政府通過開展風(fēng)電資源評價的方式支持國內(nèi)風(fēng)電場的開發(fā),同時政府的貸款擔(dān)保也創(chuàng)建了一個穩(wěn)定的投資環(huán)境。
我們再來看看印度風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,印度suzlon經(jīng)過多年發(fā)展,06年市場占有率7.7%,居世界第五位。
印度風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的繁榮與國家的激勵政策和財政支持密切相關(guān)。印度政府規(guī)定,在風(fēng)電項目裝機(jī)第一年,允許風(fēng)電設(shè)備按 100%進(jìn)行折舊,電量銷售的前五年免稅;用不同關(guān)稅鼓勵進(jìn)口風(fēng)機(jī)零部件,對風(fēng)機(jī)制造所需的專用軸承、齒輪箱、零部件、傳感器和葉片生產(chǎn)所需部件及原材料免征關(guān)稅,對用于風(fēng)機(jī)制造所需的液壓剎車部件、萬向聯(lián)軸器、剎車鉗、風(fēng)機(jī)控制器和葉片減征關(guān)稅,對發(fā)電機(jī)制造所需的部件免征消費(fèi)稅?;诠I(yè)狀況,在某些州給予風(fēng)電津貼補(bǔ)助,通過州際電力委員會以有利的價格購買后備電力等。
印度政府在政策上對風(fēng)電的傾斜和支持,還通過一系列具體、有效的措施加以保證。1995年7月,印度制定了為風(fēng)電項目清除障礙的國家指導(dǎo)方針,強(qiáng)制要求所有地方電力部門以及所屬單位都必須確保已規(guī)劃風(fēng)電項目接入電網(wǎng);在批復(fù)項目前,聘請獨(dú)立咨詢公司,對規(guī)劃裝機(jī)容量大于1000千瓦的風(fēng)電開發(fā)項目進(jìn)行投資成本、風(fēng)力資源及可發(fā)電量等科學(xué)評估。
除國家政策這一主要驅(qū)動力外,還包括一些其他因素:一是成立風(fēng)能技術(shù)中心,主要目標(biāo)是建立和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究室,提高風(fēng)電領(lǐng)域研發(fā)能力,進(jìn)行風(fēng)力資源評估、風(fēng)電項目選址及提供風(fēng)電信息,搞好培訓(xùn)和監(jiān)測,建立風(fēng)機(jī)檢測機(jī)構(gòu)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)及預(yù)備標(biāo)準(zhǔn)。二是建立213個風(fēng)力監(jiān)測站,同時安裝530個風(fēng)能地圖站,準(zhǔn)確測量20-30米距離外的風(fēng)速,用精密的微處理器控制處理記錄下來的風(fēng)速、風(fēng)向等數(shù)據(jù)。三是在非常規(guī)能源部協(xié)助下,由相關(guān)機(jī)構(gòu)制訂總體規(guī)劃,配以現(xiàn)有風(fēng)能監(jiān)測手段,將風(fēng)力發(fā)電所需各方面的信息進(jìn)行細(xì)節(jié)化。
世界前十風(fēng)機(jī)供應(yīng)商------------
根據(jù)丹麥btm咨詢公司2007年3月26日發(fā)布的統(tǒng)計報告,金風(fēng)已成為世界排名第10的風(fēng)機(jī)供應(yīng)商.
2006年全球前10位風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商依次為: vestas 28.2% 、gamesa 15.6%、 ge wind 15.5%、 enercon 15.4%、 suzlon 7.7%、 siemens 7.3%、 nordex 3.4% 、repower 3.2% acciona 2.8%、goldwind(金風(fēng)科技) 2.8%。
全球風(fēng)電設(shè)備短期供不應(yīng)求:需求的不斷增長、現(xiàn)有產(chǎn)能的不足兩大因素導(dǎo)致近兩年國際市場上風(fēng)機(jī)整體上供不應(yīng)求。產(chǎn)能方面的制約主要在于大型齒輪箱和主軸這兩個零部件的生產(chǎn)能力不足。
三、我國風(fēng)電及風(fēng)電設(shè)備業(yè)概況
在我國電源、發(fā)電量中,火電占比最大,06年分別達(dá)到77.82%、83.17%的水平,而水電、核電、風(fēng)電占比都非常小,其中風(fēng)電占裝機(jī)容量、發(fā)電量的比例分別僅為0.3%、0.1%。出于改善過于依賴煤炭資源以及考慮到環(huán)保壓力,我國電源結(jié)構(gòu)調(diào)整將是未來電力投資的方向之一。由此,可再生能源、清潔能源等新能源發(fā)電方式迎來發(fā)展機(jī)會,未來裝機(jī)容量將快速增長,并在電力結(jié)構(gòu)中占據(jù)日益重要的地位。
在各類新能源開發(fā)中,風(fēng)力發(fā)電是技術(shù)相對成熟、并具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)開發(fā)條件的發(fā)電方式。隨著成本下降,風(fēng)電已經(jīng)適用于大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電。相對于其他發(fā)電方式,風(fēng)電具有裝機(jī)容量增長空間大,成本下降快,安全、能源永不耗竭等優(yōu)勢。而且,我國風(fēng)力資源較為豐富,具備發(fā)展風(fēng)電的基本條件。
2004年以來,我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展十分迅速,三年的增長率分別達(dá)到34.7%、65.7%、90.9%,呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢。我國風(fēng)能的發(fā)展遇到了非常好的機(jī)遇。2006年,我國新增裝機(jī)容量中金風(fēng)占據(jù)近三分之一的市場份額,首次超越vestas、gamesa 等國外同行業(yè)的龍頭企業(yè),躍居第一。同時,我們還可以看到,華銳、運(yùn)達(dá)、東汽等國內(nèi)企業(yè)占總市場份額的44.9%,改變了過去80%市場份額由國外企業(yè)占據(jù)的局面,國內(nèi)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)競爭力逐漸提升。
我國風(fēng)力發(fā)電的潛力---------
根據(jù)中國氣象科學(xué)研究院繪制的全國平均風(fēng)功率密度分布圖,中國陸地10m高度層的風(fēng)能總儲量為32.26億 kw,這個儲量稱作“理論可開發(fā)總量”,實(shí)際可開發(fā)的風(fēng)能資源儲量為2.53億kw,近海風(fēng)場的可開發(fā)風(fēng)能資源是陸上的3倍,據(jù)此,我國可開發(fā)的風(fēng)能資源約為10億kw。
中國風(fēng)能資源主要分布在東南沿海及附近島嶼,新疆、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部分地區(qū),每年風(fēng)速在3m /s以上的時間近4000小時左右,一些地區(qū)年平均風(fēng)速可達(dá)7m/s以上,具有很大的開發(fā)利用價值。我國面積廣大,地形地貌復(fù)雜,故而風(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,據(jù)此可將風(fēng)能資源劃分為四個區(qū)域(包括海上建設(shè)的風(fēng)電場)。
沿海及其島嶼地區(qū)風(fēng)能豐富帶沿海及其島嶼風(fēng)能豐富帶,年有效風(fēng)功率密度在200w/m2以上,風(fēng)功率密度線平行于海岸線,沿海島嶼風(fēng)功率密度在500w/m2以上,如臺山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等,可利用小時數(shù)約在 7000~8000小時。這一地區(qū)特別是東南沿海,由海岸向內(nèi)陸是丘陵連綿,風(fēng)能豐富地區(qū)僅在距海岸50km之內(nèi)。
東南沿海受臺灣海峽的影響,每當(dāng)冷空氣南下到達(dá)海峽時,由于狹管效應(yīng)使風(fēng)速增大。冬春季的冷空氣、夏秋的臺風(fēng),都能影響到沿海及其島嶼,是我國風(fēng)能最佳豐富區(qū)。
我國有海岸線約1800km,島嶼6000多個,這是風(fēng)能大有開發(fā)利用前景的地區(qū)。
北部(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能較豐富帶風(fēng)功率密度在200~300w/m2以上,有的可達(dá)500w/m2以上,如阿拉山口、達(dá)坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁、承德圍場等,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)能較豐富帶的形成,主要是由于北部地區(qū)處于中高緯度的地理位置。
由于歐亞大陸面積廣大,北部地區(qū)氣溫又低,是北半球冷高壓活動最頻繁的地區(qū),而我國地處歐亞大陸東岸,正是冷高壓南下必經(jīng)之路。北部地區(qū)是冷空氣入侵我國的前沿,在冷鋒(冷高壓前鋒)過境時,在冷鋒后面200km附近經(jīng)??沙霈F(xiàn)6~10級 (10.8~24.4m/s)大風(fēng)。對風(fēng)能資源利用來說,就是可以有效利用的高質(zhì)量大風(fēng)。這一地區(qū)的風(fēng)能密度,雖較東南沿海為小,但其分布范圍較廣,是我國連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)。
內(nèi)陸局部風(fēng)能豐富區(qū)在兩個風(fēng)能豐富帶之外,風(fēng)功率密度一般在100w/m2以下,可利用小時數(shù)3000小時以下。但是在一些地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響,風(fēng)能也較豐富,如鄱陽湖附近較周圍地區(qū)風(fēng)能就大,湖南衡山、湖北的九宮山、河南的嵩山、山西的五臺山、安徽的黃山、云南太華山等也較平地風(fēng)能為大。
青藏高原海拔4000m以上,這里的風(fēng)速比較大,但空氣密度小,如在海拔4000m的空氣密度大致為海平面的 67%,也就是說,同樣是8m/s的風(fēng)速,在海平面風(fēng)功率密度為313.6w/m2,而在海拔4000m只有209.9w/m2。這里年平均風(fēng)速3~5m /s,風(fēng)能仍屬一般地區(qū)。
海上風(fēng)能豐富區(qū)海上風(fēng)電場的特點(diǎn)是風(fēng)速高、發(fā)電量大,湍流強(qiáng)度小,可減少機(jī)組疲勞載荷,延長使用壽命,如陸上 20年,海上可能25年;但是接入電力系統(tǒng)和機(jī)組基礎(chǔ)成本高。我國海上風(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,10m高度可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3倍,即7.5億kw,而且距離電力負(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,將來必然會成為重要的電源。
中國陸地10米高度層實(shí)際可開發(fā)的風(fēng)能儲量為2.53億千瓦,風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。風(fēng)電項目通常要求年利用小時數(shù)高過2000小時,目前中國已經(jīng)建成的風(fēng)電場平均利用小時約2300小時,主要位于 “三北”地區(qū)(西北、東北和華北)及東南沿海。我國并網(wǎng)風(fēng)電建設(shè)規(guī)模較大的省份為:新疆、內(nèi)蒙古、廣東、遼寧、浙江、江蘇、寧夏、甘肅、福建等。累計裝機(jī)前三名為新疆、內(nèi)蒙古、廣東。
中國風(fēng)電真正開始有較大規(guī)模的發(fā)展是從1996年、1997年開始的。截至2006年底,中國有80家風(fēng)電場,總裝機(jī)約230萬千瓦(指已吊裝,不要求并網(wǎng)發(fā)電),當(dāng)年新增約120來萬千瓦,年度裝機(jī)增長超過77%(以2005年底并網(wǎng)機(jī)組105.59萬千瓦為基礎(chǔ),居世界第七位)。另有統(tǒng)計稱,2006年當(dāng)年投運(yùn)風(fēng)電裝機(jī)(運(yùn)行發(fā)電)92萬千瓦。
另據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計,2005年底中國(除臺灣省外)累計風(fēng)電機(jī)組有1864臺,裝機(jī)容量(指已吊裝,不要求并網(wǎng)發(fā)電)126.6萬千瓦,裝機(jī)增長率為65.6%,風(fēng)電場62個,分布在15個省。與2004年累計裝機(jī)76.4萬kw相比,2005年累計裝機(jī)增長率為65.6%。2005年風(fēng)電上網(wǎng)電量約15.3億千瓦時,平均利用小時數(shù)約為1500小時。
我國風(fēng)電裝機(jī)占總裝機(jī)的比重不過0.39%左右。我國風(fēng)電發(fā)展較早的新疆地區(qū),該比重也僅為2%左右。故,發(fā)展?jié)摿Ψ浅4?,長遠(yuǎn)占比可提升至5-10%;但是,縱到2015年,預(yù)計該比例也會低于 4%。國家發(fā)改委規(guī)劃,“十一五”期間擬建成30個10萬千瓦級的風(fēng)電項目,在內(nèi)蒙、河北、江蘇、甘肅(當(dāng)?shù)赜忻裰V:天上不飛鳥,地下不長草,風(fēng)吹石頭跑,大姑娘一年不洗澡,足見風(fēng)能之潛力,其中安西縣為世界三大風(fēng)口之一)等地形成4個百萬千瓦級的風(fēng)電場。按規(guī)劃,到2010年我國風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá) 800萬千瓦,但照目前各地區(qū)的建設(shè)勢頭,若政策面進(jìn)一步向好(風(fēng)電上網(wǎng)定價更為優(yōu)惠等),最終結(jié)果可能達(dá)到或超過1000萬千瓦,甚至超過1200萬千瓦,目前已有業(yè)界專家樂觀預(yù)測至2000千瓦(取決于風(fēng)電上網(wǎng)電價及國家的審批政策,若政策放開、電價優(yōu)惠,完全有可能)。除蒙、冀、蘇、甘之外,廣東、山東等風(fēng)力資源較為豐富的省份“十一五”規(guī)劃建設(shè)風(fēng)電規(guī)模也可達(dá)到100萬千瓦左右。
風(fēng)能資源的優(yōu)劣并不是從單純氣象學(xué)的角度來衡量,重要的還是看可利用開發(fā)的(比如發(fā)電)的程度,因此,在風(fēng)電場建設(shè)的初期,“測風(fēng)”環(huán)節(jié)就顯得至關(guān)重要。盡管沒有直接的證據(jù)說明哪些省份最適合從事風(fēng)力發(fā)電,但是已有的風(fēng)電場分布情況,反映了風(fēng)能資源可開發(fā)利用的優(yōu)劣程度。
相關(guān)政策及規(guī)劃-------------
2003年以來,我國加快了風(fēng)電發(fā)展步伐。主要政策包括:(1)、電價市場化改革方案明確風(fēng)電不參與市場競爭,電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價或招標(biāo)價格優(yōu)先購買;(2)、財稅上扶持考慮到現(xiàn)階段可再生能源開發(fā)利用的投資成本比較高,為加快技術(shù)開發(fā)和市場形成,《可再生能源法》還分別就設(shè)立可再生能源發(fā)展專項資金,為可再生能源開發(fā)利用項目提供有財政貼息優(yōu)惠的貸款,對列入可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目標(biāo)的項目提供稅收優(yōu)惠等扶持措施作了規(guī)定。增值稅減半等稅收優(yōu)惠(免所得稅);(3)、《可再生能源法》規(guī)定,國家建立可再生能源總量目標(biāo)制度,規(guī)劃出指標(biāo),分解到各省;實(shí)行可再生能源配額制,明確電網(wǎng)、電源企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)?!犊稍偕茉捶ā返念C布和《京都議定書》的生效使中國風(fēng)電發(fā)展進(jìn)入了高速成長期。
2005年7月,發(fā)改委《關(guān)于風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知》中明確規(guī)定:風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化率要達(dá)到70%以上,未滿足國產(chǎn)化率要求的風(fēng)電場建設(shè)不許建設(shè),進(jìn)口設(shè)備要按章納稅。2006年風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)原則規(guī)定:每個投標(biāo)人必須有一個風(fēng)電設(shè)備制造商參與,而且風(fēng)電設(shè)備制造商要向招標(biāo)人提供保證供應(yīng)符合75%國產(chǎn)化率風(fēng)電機(jī)組的承諾函。投標(biāo)人在中標(biāo)后必須并且只能采用投標(biāo)書中所確定的制造商生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)。
目前我國風(fēng)電電價分為兩類,政府審批電價和招標(biāo)電價。在現(xiàn)階段,采用招標(biāo)電價可以促使運(yùn)營商采用國產(chǎn)設(shè)備,有利于培育扶持國內(nèi)還處在初級階段的風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)。從長期角度以及國外經(jīng)驗(yàn)來看,偏低的中標(biāo)風(fēng)電電價又會壓低設(shè)備報價,使得風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)的盈利空間不大。國內(nèi)外專家建議將風(fēng)電定價方式改為固定電價,經(jīng)過前幾年引進(jìn)技術(shù)并消化吸收,我國風(fēng)電設(shè)備制造商具備一定的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造能力,未來幾年風(fēng)電定價有可能朝著最有利于我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向發(fā)展。
《可再生能源法》:風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本保障《可再生能源法》于2006年1月1日起施行??稍偕茉矗侵革L(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等非化石能源。法?guī)要點(diǎn)包括以下幾個方面:.可再生能源可列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域;國家鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電;.電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)全額收購取得行政許可的可再生能源發(fā)電企業(yè)電量;對列入國家可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄的項目予以貸款和稅收的優(yōu)惠政策;.對取得行政許可的可再生能源發(fā)電企業(yè),電網(wǎng)企業(yè)未全額收購其電量,造成企業(yè)損失的,應(yīng)當(dāng)承擔(dān)賠償責(zé)任。雖然法規(guī)無法定量很多指標(biāo),但可以肯定的是,在上網(wǎng)電量消納方面,風(fēng)電有著火電不可比擬的優(yōu)勢,運(yùn)營方面幾乎不用考慮人為造成的利用小時下降。
《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》:制訂風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中長期目標(biāo)通過大規(guī)模的風(fēng)電開發(fā)和建設(shè),促進(jìn)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備制造自主化,盡快使風(fēng)電具有市場競爭力。到2010年,全國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦(后改為800萬千瓦)。重點(diǎn)在東部沿海和“三北”地區(qū),建設(shè)30個左右10萬千瓦等級的大型風(fēng)電項目,建成1~2個10萬千瓦級海上風(fēng)電試點(diǎn)項目。到2020年,全國風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到 3000萬千瓦。建成若干個總裝機(jī)容量200萬千瓦以上的風(fēng)電大省。建成新疆達(dá)坂城、甘肅玉門、蘇滬沿海、內(nèi)蒙古輝騰錫勒、河北張北和吉林白城等6個百萬千瓦級大型風(fēng)電基地,并建成100萬千瓦海上風(fēng)電。
特許權(quán)招標(biāo)利于行業(yè)規(guī)范發(fā)展。
從2005年起,特許權(quán)招標(biāo)不再只注重招標(biāo)價格,而是從投標(biāo)上網(wǎng)電價、本地化方案、技術(shù)方案、投標(biāo)人的投融資能力、項目財務(wù)方案多個方面綜合評分。另外,投標(biāo)人還需捆綁一家風(fēng)電設(shè)備制造商進(jìn)行投標(biāo),風(fēng)電設(shè)備制造商要向招標(biāo)人提交保證供應(yīng)符合70%國產(chǎn)化率風(fēng)電機(jī)組的承諾函。綜合來看,目前的特許權(quán)招標(biāo)更加有利于行業(yè)的規(guī)范發(fā)展。
其他具體細(xì)則《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》:對列入國家發(fā)展重點(diǎn)的重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品,條件成熟時,由有關(guān)部門制定專項進(jìn)口稅收政策,對國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)為開發(fā)、制造這些裝備而進(jìn)口的部分關(guān)鍵配套部件和原材料,免征進(jìn)口關(guān)稅或?qū)嵭邢日骱蠓?,進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅實(shí)行先征后返。同時,取消相應(yīng)整機(jī)和成套設(shè)備的進(jìn)口免稅政策。此外,為鼓勵企業(yè)增加研發(fā)投入,《意見》還提出將加大企業(yè)研發(fā)投入稅前扣除等激勵政策的力度。重點(diǎn)十六個領(lǐng)域中包括發(fā)展大型清潔高效發(fā)電設(shè)備的大功率風(fēng)力發(fā)電等新型能源設(shè)備。
電監(jiān)會《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》內(nèi)容包括:可再生能源發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)并網(wǎng);電網(wǎng)企業(yè)為可再生能源發(fā)電及時提供上網(wǎng)服務(wù);電力調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)先調(diào)度可再生能源發(fā)電;可再生能源并網(wǎng)發(fā)電安全運(yùn)行;電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電量;可再生能源發(fā)電電費(fèi)結(jié)算等。
發(fā)改委《促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施意見》到“十一五”期末,完成約5000萬千瓦的風(fēng)能資源詳細(xì)測量、評價和建設(shè)規(guī)劃;建立國家風(fēng)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、檢測認(rèn)證體系和用于整機(jī)及關(guān)鍵零部件試驗(yàn)測試的公共技術(shù)平臺;培育風(fēng)電機(jī)組整機(jī)制造企業(yè)和關(guān)鍵零部件配套生產(chǎn)企業(yè),逐步形成自主創(chuàng)新能力,研發(fā)生產(chǎn)具有自主只是產(chǎn)權(quán)和品牌的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦。
制約因素-------------
1、是政策扶持不到位。
從世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)大國的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看,政策法規(guī)對風(fēng)電發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。1981年丹麥制定了第一個能源計劃,除了給予風(fēng)電較高上網(wǎng)電價外,還給用戶購買風(fēng)電機(jī)組30%的補(bǔ)貼。今天全世界有40%的風(fēng)電機(jī)組來自丹麥,顯示出當(dāng)時制定這個政策的戰(zhàn)略意義。同樣,借助于強(qiáng)有力的政策扶持,德國和西班業(yè)也相繼成為全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)跑者。我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)起步雖早,但是缺乏大力發(fā)展風(fēng)電的戰(zhàn)略意識,政府的扶持措施一直缺乏力度。風(fēng)電較火電、水電等銷售價格偏高、銷路狹窄,造成風(fēng)電開發(fā)緩慢,遲遲未能產(chǎn)業(yè)化。
2、設(shè)備設(shè)計和制造水平落后。
中國從20世紀(jì)70年代開始研制大型并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組,但直到1997年在國家"乘風(fēng)計劃"的支持下,才真正從科研走向了市場。由于國家和企業(yè)投入的資金較少,缺乏基礎(chǔ)研究積累和人才,我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研發(fā)能力嚴(yán)重不足,總體來說還處于跟蹤和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的階段。目前,我國所掌握的750千瓦及以下容量的風(fēng)電機(jī)組制造技術(shù),只相當(dāng)于國際上20世紀(jì)90年代中期的水平。而國際廠商提供的主要機(jī)型為單機(jī)850千瓦和1.5兆瓦機(jī)組,丹麥enercon公司可提供2兆瓦的機(jī)組。
此外,由于我國風(fēng)電機(jī)組的測試和認(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,增加了整機(jī)開發(fā)的難度。特別是對于變槳變速型風(fēng)電機(jī)組,國內(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)、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、風(fēng)電成本。風(fēng)電成本主要取決于風(fēng)電機(jī)組的成本,降低成本、提高效率、增加壽命一直是風(fēng)電機(jī)組發(fā)展所追求的目標(biāo)。隨著風(fēng)電技術(shù)不斷進(jìn)步和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展,風(fēng)電成本一直呈下降趨勢,從1981年到l995年風(fēng)電成本已由15.8歐分/度電下降到5.7歐分/度電,目前風(fēng)電成本約為4歐分/度電左右,在過去五年中,風(fēng)電成本下降約20%。如果在常規(guī)能源電價中,考慮了因污染環(huán)境而發(fā)生的外部成本之后,那么風(fēng)能是目前最具有與常規(guī)能源競爭的可再生能源。