力發(fā)電是一種主要的風能利用形式,中國風力發(fā)電已經(jīng)開展了多年,隨著中國能源環(huán)境的變化和風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的成熟,未來幾年中國風力發(fā)電將呈現(xiàn)新的趨勢。
1、風力發(fā)電成本將大幅降低
風力發(fā)電相對于太陽能、生物質(zhì)等可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對環(huán)境破壞更小。在過去20多年里,風力發(fā)電技術(shù)不斷取得突破,規(guī)模經(jīng)濟性日益明顯。
根據(jù)美國國家可再生能源實驗室NREL的統(tǒng)計,從1980年至2005年期間,風力發(fā)電的成本下降超過90%,下降速度快于其他幾種可再生能源形式。根據(jù)丹麥RIS國家研究實驗室對安裝在丹麥的風力發(fā)電機組所進行的評估,從1981~2002年間,風力發(fā)電成本由15.8歐分/kWh下降到4.04歐分/kWh,預計2010年度電成本下降至3歐分/kWh,2020年降低至2.34歐分/kWh。
隨著風力發(fā)電技術(shù)的改進,風力發(fā)電機組將越來越便宜和高效。增大風力發(fā)電機組的單機容量就減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投入費用,而且同樣的裝機容量需要更少數(shù)目的機組,這也節(jié)約了成本。隨著融資成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗豐富,項目開發(fā)的成本也相應得到降低。風力發(fā)電機組可靠性的改進也減少了運行維護的平均成本。
總體上,風力發(fā)電成本將得到大幅降低。
2、技術(shù)裝備國產(chǎn)化比例必然提高
實現(xiàn)風力發(fā)電技術(shù)裝備國產(chǎn)化的目的是提高我國風力發(fā)電裝備的制造能力和技術(shù)水平,降低風力發(fā)電成本,提高市場競爭能力,為推動我國風力發(fā)電技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。加大風力發(fā)電機組的國產(chǎn)化力度,一方面可為風力發(fā)電場建設(shè)采用國產(chǎn)設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)廉價的選擇;另一方面,也可迫使國外同類企業(yè)在參與我國市場競爭時大幅度降低產(chǎn)品價格。風力發(fā)電技術(shù)裝備國產(chǎn)化的指導思想是以市場為導向,以工程為依托,在引進消化吸收國際先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,進行創(chuàng)新提高,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風力發(fā)電設(shè)備。
實現(xiàn)風力發(fā)電機組國產(chǎn)化70%,預計可降低風力發(fā)電機組成本15%,在不改變其它條件的前提下,可使風力發(fā)電成本降至0.375元/kWh。如全部實現(xiàn)風力發(fā)電機組國產(chǎn)化,預計可降低風力發(fā)電機組成本30%,在不改變其它條件的前提下,可使風力發(fā)電成本降至0.332元/kWh。為此,國家必須加大科研開發(fā)投資力度,在目前條件下以風力發(fā)電場建設(shè)投資1.5-3%的比例支持我國的風力發(fā)電技術(shù)科研開發(fā)和國產(chǎn)化是適宜的。其重要意義不僅僅在于降低風力發(fā)電成本,還將推動我國風力發(fā)電機組產(chǎn)業(yè)的形成,利用我們的優(yōu)勢走向國際市場。
3、海上風力發(fā)電悄然興起并將成為重要能源形式
海上有豐富的風能資源和廣闊平坦的區(qū)域,使得近海風力發(fā)電技術(shù)成為近來研究和應用的熱點。多兆瓦級風力發(fā)電機組在近海風力發(fā)電場的商業(yè)化運行是國內(nèi)外風能利用的新趨勢。
國際上,到2003年末,圍繞歐洲海岸線,海上風力發(fā)電總裝機600MW,集中在丹麥、瑞典、荷蘭和英國。目前最大的海上風力發(fā)電場是位于丹麥南海岸的Nysted風力發(fā)電場,容量為165.6MW,由72臺Bonus2.3MW海上風力發(fā)電機組組成,于2003年12月開始發(fā)電。預計到2010年,歐洲海上風力發(fā)電的裝機容量將達到10000MW。海上風速大且穩(wěn)定,利用小時數(shù)可達到3000小時以上。同容量裝機,海上比陸上成本增加60%,電量增加50%以上。隨著風力發(fā)電的發(fā)展,陸地上的風機總數(shù)已經(jīng)趨于飽和,海上風力發(fā)電場將成為未來發(fā)展的重點。海上發(fā)電是近年來國際風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域,是“方向中的方向”。
中國海上風能資源儲量遠大于陸地風能,儲量10m高度可利用的風能資源超過7億kW,而且距離電力負荷中心很近。目前上海已開始海上風力發(fā)電項目的建設(shè),到2010年,上海的風力發(fā)電總裝機容量將達到200-300兆瓦。為達到這一目標,中國第一座長距離跨海大橋東海大橋兩側(cè)將建成中國內(nèi)地首個海上風力發(fā)電場。
隨著海上風力發(fā)電場技術(shù)的發(fā)展成熟,經(jīng)濟上可行,將來必然會成為重要的可持續(xù)能源。
4、風力發(fā)電機組不斷向大型化發(fā)展
隨著現(xiàn)代風力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的日趨成熟,風力發(fā)電機組正不斷向大型化發(fā)展。2002年前后,國際風力發(fā)電市場上主流機型已經(jīng)達到1500千瓦以上。目前,歐洲已批量安裝3600千瓦風力發(fā)電機組,美國已研制成功7000千瓦風力發(fā)電機組,而英國正在研制巨型風力發(fā)電機組。目前風力發(fā)電機組的規(guī)模一直在不斷增大,國際上主流的風力發(fā)電機組已達到2-3MW。2004年MW級風機已經(jīng)成為商業(yè)化機組的主流,1.0MW以上的兆瓦級風機占到新增裝機容量的74.9%,比2003年略有上升,是2000年的兩倍。
大體上大型風力發(fā)電機組有兩種發(fā)展模式。陸地風力發(fā)電,其方向是低風速發(fā)電技術(shù),主要機型是2—5 MW的大型風力發(fā)電機組,這種模式關(guān)鍵是向電網(wǎng)輸電。近海風力發(fā)電,主要用于比較淺的近海海域,安裝5MW以上的大型風力發(fā)電機,布置大規(guī)模的風力發(fā)電場,這種模式的主要制約因素是風力發(fā)電場的規(guī)劃和建設(shè)成本,但是近海風力發(fā)電的優(yōu)勢是明顯的,即不占用土地,海上風力資源較好。