中国的风能资源与风力发电_申宽育

电项目、风电机组设备国产化比例不小于 70% 等政 已建 和在建 的风电 场约 158 个, 装 机总 容量达 到
策, 扶持和鼓励国内风电制造业的发展, 使国内风电 5 908 MW; 到 2008年底, 全国风电装机总容量达到
市场 的发 展 进入 到 一 个高 速 发 展的 阶 段。 中国 12 210 MW。而 / 十一 # 五 0国家风电发展规划中要
第 2阶段: 1995) 2003年 在第 1阶段取得的成果基础上, 中国各级政府 相继出台了各种优惠的鼓励政策。科技部通过科技 攻关和国家 863 高科技项目 促进了风电技 术的发 展, 原经贸委、计委分别通过双加工程、国债项目、乘 风计划等项目促进风电的持续发展。
图 1 中国全年风速大于 3 m /ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小时数分布图
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申宽育. 中国的风能资源与风力发电
图 2 中国有效 风功率密度分布图
第 3阶段: 2003年至今
( 1) 风电建设规模不断扩大, 管理逐步规范
中国国家发展和改革委员会通过风电特许权经
到 2006年底, 中国已建和在建 的风电场约 91
营, 下放 50 MW 以下风电项目审批权, 要求国内风 个, 装机总容量达到 2 604 MW; 到 2007年底, 全国
式, 有力地推进了风电规模化发展, 为国内风电制造
目前, 随着 5可再生能源法 6的实施和一系列有 企业创造了良好的市场条件。近年来, 在风电市场
关可再生能源政策的出台, 中国的风电开发势头迅 的拉动下, 国内风电机组制造业得到迅速发展。目
猛, 主要表现在以下几个方面。
前, 中国已基本掌握了大型风电机组的制造技术, 全
2006年新增装机 1 347 MW, 比以前翻了一番还多, 求 2010年全国风电装机容量达到 5 000 MW, 2020
比 2005年 增加 106. 4% , 2006 年风电累 计装机为 年全国风电装机容量达到 30 000 MW。单个风电场
2 604 MW, 是世界第 6大市场; 中国 2007年新增装 工程规模从过去的 10 MW 左右发展到目前最大的
实现了 2010 年中国 风电 5 000 MW 的发展 目标。 设备兆瓦级风电机组已经成为主流 机型。 2003 年
并且 2008年新增装机容量超过了 2007年以前装机 以来, 国家发展和改革委连续组织了 5期风电特许
容量的总和。
权招标项目, 采取政府支持和市场机制相结合的方
2. 2 风力发电现状
新能 源
西北水电 # 2010年 # 第 1期
文章编号: 1006) 2610( 2010) 01) 0076) 06
中国的风能资源与风力发电
申宽育 (中国水电顾问集团西北勘测设计研究院, 西安 710065)
摘 要: 简要介绍中国风能资源分布与风力发电的发 展、现状和趋 势; 展望中 国风力发 电的前 景; 分 析中国 风力发
( 3) 风电法规政策环境不断完善 为了促进可再生能源的发展, 2006 年, 中国开 始实施了 5可再生能源法 6, 确立了可再生能源发展 的法律地位、基本制度和政策框架, 将可再生能源作 为能源优先发展的领域, 提出了可再生能源总量目 标、强制上网、分类电价、费用分摊和专项资金等基 本制度, 为完善可再生 能源政策奠定 了法律基础。 根据 5可再生能源法 6的要求, 国家发展和改革委、 财政部等有关政府部门研究制定了有关配套政策, 形成了较为完整的支持可再生能源 发展的政策体 系, 为可再生能源的加快发展奠定了重要基础。 ( 4) 风电发展前景良好 / 十一 # 五 0期间和今后相当长时期, 国家将把 实施可持续发展战略放在更加突出的位置, 发展风 电将成为国家可持续发展战略的必然要求。按照国 家能源局 / 打造陆上 -三峡 . 、建设大基地、融入大电 网 0的风电开发和发展思路, 中国将重点陆续建设 甘肃酒泉、新疆哈密、河北坝上、蒙东和蒙西以及江 苏沿海等千万千瓦级风电基地。目前, 甘肃酒泉千 万千瓦级风电基地首批开发项目已经开始建设, 其 它几个千万千瓦级风电基地规划已经通过审查。到 2010年, 全国风电累计装机容量预计超过 2 000万 kW。同时, 将逐步建立起国内较为完备的风力发电 产业体系, 风电机组制造的关键技术和重大装备将 取得较大突破, 风电发展政策和具体措施基本落实 到位, 风电投资者积极性进一步提高, 中国基本具备 大规模商业化发展风电的条件; 到 2020年, 全国风 电开发建设规模有望达到 1亿 kW, 远远超过原先 规划的 3 000万 kW 目标。同时, 培育出中国具有 自主知识产权的兆瓦级及以上风电机组及零部件品 牌, 风电技术水平和装备能力基本达到国际水平, 风 电建设运营中各项技术经济指标进一步提高, 风电 市场竞争力明显增强。 表 1为中国 1995) 2008年风电装机容量统计表。
在 2个 风能 丰富带 之 外, 风功 能密 度一 般在 100W /m2 以下, 年有效 风速 ( 4 ~ 25 m / s) 时数在 3 000 h以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地 形的影响, 风能也较丰富, 如鄱阳湖附近较周围地区 风能大, 湖南衡山、湖北的九宫山、河南的嵩山、山西 的五台山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能 为大。 1. 4 海上风能丰富区
包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏 和新疆等省 /自治区近 200 km 宽的地带, 风功率密 度在 200~ 300 W /m2 以上, 有的可达 500 W /m2 以 上, 可开发利用的风能储量约 2亿 kW, 占全国可利 用储量的 80% 。另外, 该地区风电场地形平坦, 交 通方便, 没有破坏性风速, 是中国连成一片的最大风 能资源区, 有利于大规模开发风电场。但是, 建设风 电场时应注意低温和沙尘暴的影响, 有的地方联网 条件差, 应与电网统筹规划发展。 1. 2 东南沿海地区风能丰富带
电发展障碍和对策。
关键词: 风能资源; 前景; 风力发电; 对策
中图分类号: TK89
文献标识码: A
W ind energy resources and w ind pow er generation in Ch ina
SHEN Kuan- yu ( N o rthwest Hydro Consu lting Eng ineers, CHECC, X ia'n 710065, China)
收稿日期: 2009-06-18 作者简介: 申宽育 ( 1957- ), 男, 陕西省 户县人, 教授级高 工, 主 要从事水电站水工设计工作.
kW, 技术可开发面积约 20万 km2, 此外, 还有潜在 技术可开发量约 7 900万 kW。另外, 海上 10 m 高 度可开发和利用的风能储量约为 7. 5亿 kW。全国 10 m 高度可开发和利用的风能储量超过 10亿 kW, 仅次于美国、俄罗斯居世界第 3位。陆上风能资源 丰富 的地区 主要分布 在三北地 区 ( 东北、华北、西 北 ) 、东南沿海及附近岛屿。 1. 1 / 三北 0 (东北、华北、西北 ) 地区风能丰富带
106. 6% , 2008年风电累计装机为 12 210 MW, 是世 程, 风电场管理在逐步走向规范化。
界第 4大市场。
( 2) 风电设备制造能力不断增强
自从 2006年 1月 1日开始实施可再生能源法
中国风电设备制造起步较晚, 2002年前后仅能
后, 2006年中国风电市场稳步发展, 2007年提前 3 a 小批量生产 600 kW 级风电机组, 而同期国际风电
中国风能资源丰 富, 风力发 电建设速 度迅猛。 文章对中国的风能资源与风力发电做简要介绍, 供 从事风力发电勘测设计、咨询服务、科学研究、设备 制造、施工监理、建设运营等人员参考。
1 风能资源
中国风能资源丰富, 具有良好的开发前景, 发展 潜力巨大。据最新风能资源普查初步统计成果, 中 国陆上离地 10 m 高度 风能资源总储 量约 43. 5亿 kW, 居世界第 1位。其中, 技术可开发量为 2. 5亿
后, 但起点较高, 主要经历了 3个重要的发展阶段。 第 1阶段: 1985) 1995年试验阶段 此阶段主要是利 用丹麦、德 国、西班牙 政府贷
款, 进行一些小项目的示范。欧洲风电大国利用本 国贷款和赠款的条件, 将它们的风机在中国市场进 行试验运行, 积累了大量的经验。同时中国的 / 七 # 五 0、/ 八 # 五 0国家风电规划中设立的国产风机 攻关项目, 也取得了初步成果。
东南沿海受台湾海峡的影响, 每当冷空气南下 到达海峡时, 由于峡管效应使风速增大。冬春季的 冷空气、夏秋的台风, 都能影响到沿海及其岛屿, 是 中国风能最佳丰富区。中国有海岸线约 1 800 km, 岛屿 6 000多个, 是风能大有开发利用前景的地区。
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沿海及其岛屿风能丰富带, 年有效风功率密度 在 200W /m2 以上, 风功率密度线平行于海岸线, 沿 海岛屿风功 率密度在 500 W /m2 以上, 如台 山、平 潭、东山、南麂、大 陈、嵊泗、南澳、马祖、马 公、东沙 等, 年有效风速 ( 4~ 25 m / s)时数约在 7 000~ 8 000 h。这一地区特别是东南沿海, 由海岸向内陆是丘陵 连绵, 风能丰富地区仅在距海岸 50 km 之内。 1. 3 内陆局部风能丰富区
中国海上风能资源丰富, 10 m 高度可利用的风 能资源约 7. 5亿 kW。海上风速高, 很少有静风期, 可以有效利用风电机组发电容量。海水表面粗糙度 低, 风速随高度的变化小, 可以降低风电机组塔架高 度。海上风的湍流强度低, 没有复杂地形对气流的 影响, 可减少风电机组的疲劳载荷, 延长使用寿命。 一般估计海上风速比平原沿岸高 20% , 发电量增加 70% , 在陆上设计寿命 20 a的风电机组在海上可达
机 3 304 MW, 比 2006年增加 126. 9% , 2007年风电 300 MW; 风电场工程规划从过去的几万千瓦级发展