能源战略与能源经济-第一章-能源概论4

1.7.7 风力发电 （2）风力发电的优势
2）风力发电清洁无污染 随着化石能源价格上涨，以及世界各国各地区对污染控 制，环境保护和社会可持续发展越来越重视，风能资源 作为一种清洁的可再生能源，其优势越来越明显; 而且风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条 件和商业化发展前景的发电方式之一，当前世界上很多 国家，尤其是发达国家，已充分认识到风电在调整能源
省份
内蒙古 辽宁 新疆
装机台数
224 202 224
装机容量(千瓦时)
135140 126460 113050
广东
宁夏 甘肃 黑龙江 河北
177
65 74 47 66
86390
55250 52200 36300 35050
表 3
浙江
山东 吉林 福建 海南
69
47 49 24 19
34450
33565 30060 12800 8755
1.能源概论 1.7 中国电力 1.7.7 风力发电
风能是指太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各 地温差和气压不同，导致空气运动而产生的能量。利用 风轮机可将风能转化成电能、机械能和热能等。 风能利用的主要形式有风力发电、风力提水、风力制热 以及风帆助航等。本节将概要介绍风力发电内容。
1.7.7 风力发电
国家制定了支持风电发展的政策，为风电在将来的快速发展提供了保证： ① 国务院电价改革方案：明确风电不参与市场竞争，电量由电网企业按政府定 价或招标价格优先购买，电力市场成熟时由政府规定供电企业售电量中新能 源和可再生能源电量的比例，建立专门的竞争性新能源和可再生能源市场。 ② 税收优惠：增值税减半征收：进口关税：设备暂按照5%，零部件1%；征地： 按照实际占用面积计征，即点征。 ③ 制定《可再生能源法》
1.能源概论
1.7中国电力
1.7.8 生物质发电
生物质能分布广泛、蕴藏量巨大、廉价易取，是洁净的可 再生能源。利用生物质发电，可以缓解目前化石能源的短缺 和日益严重的环境问题。 （1）生物质能——中国农业“第三战场”
开发生物质能源，可以促进经济发展，提高就业机会；将 传统农业由初级农产品生产向农产品加工业领域进行拓展， 开辟了为农业增效和农民增收的“第三战场”； 我国生物质资源丰富，生物柴油、燃料乙醇、生物塑料等 技术基本成熟，目前生物质发电技术也已涉足。
1.7.7 风力发电
（2）风力发电的优势
3）风力发电技术日趋完善，越来越有竞争力
风力发电成本下降
千瓦时电价/欧分
20 15 10 5 0 2020
1981
1987
1991
1995
2003
2004
2010
图4
0.7 人民币( 元) 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
煤电(含脱硫设备) 风力发电
表 2 2005年中国风电市场占有率
风电制造商 外资企业
Gamesa
GE Wind 其他
市场占有率(%)
70.30
36.00
18.70 15.60
29.70
国内企业
新疆金风 其他企业
26.60 3.10
1.7.7 风力发电 （4）风力发电的现状
2）国内风力发电的现状 下表3为2004年中国风电场分布情况，从中可以看出内蒙 、辽宁和新疆等省份是风力发电的主要地区。
1.7.7 风力发电 （5）风力发电未来发展展望
2）市场方面： 2005年底，全国风电总装机规模已经达到126.0万kW， 国家发展和改革委员会规划的风电未来的发展目标是： 2006～2010年，新增装机400万千瓦，平均年增80万千瓦， 2010年总装机规模将达到500万千瓦，2020年总装机规模 将达到 3000 万千瓦， 2020 年超过核电成为第三大主力电 源，2030年总装机规模将达到1亿千瓦，2050年总装机规 模将达到4亿千瓦，2050年超过水电成为第二大主力电源， 这表明国内的风电产业将有一个快速的增长阶段，发展 前景非常乐观。 中国风能资源丰富，设计、制造、建设及管理能力 的逐步提高，使我国已经具备大规模发展风电的前提条 件。
5
6 7 8 9 10
NEG Micon
Bonus Repower MADE Nordex 三菱MHI
丹麦
丹麦 德国 西班牙 德国 日本
10.2
6.6 3.5 2.9 2.9 2.6
5
6 7 8 9 10
SIEMENS
SUZLON Repower 三菱MHI Ecotecnia Nordex
德国
印度 德国 日本 西班牙 德国
2)生物质燃料对环境友好，实现了二氧化碳零排放：
生物质的灰分含量低于煤； 含氮量通常比煤少；
特别是含硫量，生物质比煤少得多，煤的含硫量一般为0.5％～1.5 ％，而生物质的含硫量一般少于0.2％。
燃用生物质能产生的二氧化碳，又可被等量生长的植物光合作用所 吸收，实现二氧化碳“零”排放，这对减少大气中的二氧化碳含量， 从而降低“温室效应”极为有利。
明确发展目标：实行可再生能源配额制，明确电网、电源企业的责任 和义务。 并网就近：收购全部发电量，国家批准的风电场工程项目其送出工程 由电网负责。 税收优惠：增值税和所得税将进一步优惠。 固定电价：保护投资者收益，电价政府定价或项目招标确定。 另外，各地出台鼓励风电发展的激励政策，在所得税等方面优惠。
上海
全国(除台湾省)
5
1292
4900
764370
Байду номын сангаас
1.7.7 风力发电 （5）风力发电未来发展展望
目前风力发电在未来的发展趋势主要有以下几种： 1）技术方面：
① 单机容量不断增大，主流机组的功率在兆瓦级以上。
② 叶轮的长度不断增长，需要强度高，重量轻的复合材料，叶轮也向 柔性方向发展，制造难度不断增加。随着风机容量的不断增大，风 机尺寸以及叶轮的长度也逐渐增大。 ③ 塔架高度不断增加。 ④ 空气动力学新理论新方法更多地用于叶轮的研制。
1.能源概论 1.7中国电力 1.7.8生物质发电
（2）生物质发电的机会与优势 下表比较了生物质和化石燃料利用过程中CO2排放量。 （D：热化发电率, D＝供电能量/供热 ）
1.能源概论 1.7中国电力 1.7.8生物质发电
（2）生物质发电的机会与优势 3) 生物质能源电力成本逐年降低。
风轮（叶片）吸收风的动能，然后带动传动设备及电机 进行发电。
1.7.7 风力发电 （2）风力发电的优势
1）风能资源储量丰富 归根到底，风能还是来自于太阳能，据估计，全世界范围 内，风能资源非常丰富，下面以中国为例进行说明。 ① 中国风能资源储量——据估计，我国风能仅次于俄罗斯和 美国，居世界第三位，理论储量32260 GW。陆地上离地 10m高可开发和利用风能储量约为2.53亿kW，近海(水深不 超过10m)区域，离海面10米高度层可开发和利用的风能储 量约为7.5亿kW，共计10亿kW，风能资源非常丰富。 ② 风能资源分布 我国幅员辽阔，地形条件复杂，风能资源状况及分布特点 随地形、地理位臵不同而有所不同。风能资源丰富的地区 主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北”(东北、华 北、西北)地区。另外，内陆也有个别风能丰富点，海上 风能资源也非常丰富。其分布如下图2所示：
（1）风力发电设备及原理
风电设备主要包括旋转设备、功能系统和金属结构
件，如下图1所示：
① 旋转设备：风轮(叶片、轮毂)、主轴、增速箱、发电机 ② 功能系统：控制、制动、液压系统，变距系统、调向系 统。 ③ 金属结构件：机舱、塔架、主轴、轮毂和偏航系统。
尽管风力机的型式各异，诸如水平轴风力机和垂直
轴风力机，但是，他们的工作原理都是相同的，即利用
1.7.7 风力发电 （4）风力发电的现状
1）国外风力发电的现状
图7所示是全球最大的十个风电市场。 从中可以看出，目前世界风电的市场主要在德国、西班 牙和美国，且这些市场的增长都比较显著。值得注意的 是亚洲的印度市场，它在全球风电市场中占的份额已经 仅次于丹麦排在第五位。
1.7.7 风力发电 （4）风力发电的现状
1.7.7 风力发电
（3）风力发电的劣势
1）国家制定的《可再生资源法》等法律缺乏强制性，贯彻的并不好， 风电发展政策落实难度大； 2）风电产业服务体系有待加强； 3）对我国而言，风机制造企业技术自主化程度低，生产制造水平低； 4）相对煤电，气电等传统能源，风电初投资成本仍然较高，这提高 了企业介入风电的门槛； 5)全球一体化的行业竞争加剧。目前，世界风电市场主要掌握在几 个大的跨国风机制造商手中，生产市场集中，竞争十分剧烈，这 无疑对开始介入风电的企业增加了限制。
⑤ 研制新型的变速电机，如采用双反馈发电机技术的变速风机，取消 齿轮箱。
1.7.7 风力发电 （5）风力发电未来发展展望
2）市场方面： 世界上很多国家对风电的开发给予了高度重视，风电 装机规模不断增大，风电机组单机容量也不断扩大，海 上风电逐步商业化。 欧洲风能协会和绿色和平组织出版的《风力12：关于 2020 年风电达到世界电力总量 12%的蓝图》一书，就预 测到未来 2020 年，世界风电装机容量将占世界电力总量 的 12%。这个预测非常乐观，但是也从一个侧面说明了 未来风电的发展必会前景辉煌。
图3
2000
2005
2010
2015
2020
图5
1.7.7 风力发电 （2）风力发电的优势
4）单机容量提高，易于形成发电规模。 随着技术的发展和演变，风机单机容量一直在不断 地提高，发电规模也越来越大。如图6所示：
图 6
1.7.7 风力发电 （2）风力发电的优势
5）国家及地方政府大力支持风力发电事业
1.能源概论 1.7中国电力 1.7.8生物质发电
（2）生物质发电的机会与优势