技术路线图 中国风电发展路线图2050

项目主持机构
国家发展和改革委员会能源研究所
项目顾问
韩文科，史立山，李俊峰，梁志鹏， Hugo Chandler，贺德馨，王斯永， Jonathan SINTON, Cecilla Tam
项目主持人
王仲颖，时璟丽，赵勇强
报告编写人员
王仲颖，时璟丽，赵勇强，高 虎，陶 冶， 秦海岩，刘明亮，赵锦卓，曹博谦，谢宏文， 王霁雪，郭雁珩，王红芳，陈永安，朱 蓉， 杨振斌，白建华，贾德香，辛松旭，刘建东， 袁婧婷，朱顺泉
● 未来风电布局的重点是：2020 年前， 积极有序开发陆上风电，开展近海风 电示范；2021-2030 年，陆上、近海 风电并重发展，并开展远海风电示范； 2031-2050 年，实现在东中西部陆上 风电和近远海风电 的全面发展。
● 本路线图中设定的中国风电发展目标 是： 到 2020、2030 和 2050 年， 风 电装机容量将分别达到 2 亿、4 亿和 10 亿千瓦，成为中国的五大电源之一， 到 2050 年满足 17% 的电力需求。随 着风电和电力系统以及其他能源技术 的进步，实现路线图中提出的目标在 资源、产业、电力系统支撑等方面不 存在不可逾越的障碍。
中国改革开放三十多年来，能源发展之 路在重蹈发达国家工业化革命时期的覆辙， 以煤炭为主的能源供应支撑了经济的高速发 展，同样由此带来的资源、环境压力也已接 近承受Fra Baidu bibliotek力的极限。1980 年，中国酸雨影响 区不及全国面积的十分之一；今天，除了西 藏部分区域外，全国大部分地区都有酸雨问 题。能源是经济社会发展的动力，但化石能 源同时也是蓝天的杀手，大量简单依赖化石 能源不仅带来严峻的资源和环境问题，而且 没有发展前途，将会丧失在快速发展的全球 能源解决方案市场上的机遇。21 世纪，人类 必须也必将寻求安全、清洁的能源供给方式，
√ 建立完善风电技术公共研发平台、 行业管理和技术标准、规范；完 善设备供应链，开发应用 5MW 以上近海风电机组及风电场关键 技术。
√ 适应能源转型，构造未来创新电 力系统的框架及实施路径分析。
√ 加强风电科技和人才队伍建设。
中国风电发展路线图 2050 07
一、引 言
中国是一个发展中国家，发展经济 仍然是未来主要战略任务，但是如何为 经济发展提供可持续的能源保障，将是 中国 未来发展中面临的巨大挑战。风电 是未来最具发展潜力的可再生能源技术 之一，具有资源丰富、产业基础好、经 济竞争力较强、环境影响微小 等优势， 是最有可能在未来支撑中国经济发展 的能源技术之一。2006-2009 年，中国 风电累计装机年增长率平均在 100% 以 上；2010 年底， 风电累计装机容量已 超过 4000 万千瓦，并网运营容量超过 3000 万千 瓦。但是与常规能源发电相 比， 风电仍占极小的份额，其发展潜力 远 没有发挥出来，也即风电可以且应该 在中国未来清洁与可持续能源和 电力 供应中发挥更大作用。
08 中国风电发展路线图 2050
( 一 ) 能源需求
发 展 经 济 需 要 能 源 的 支 撑， 中 国 能源消费总量在未来相当长的时期内， 仍将保持一定的增长速度。一方面，分 析中国经济发展形势和未来趋势，今后 二十年仍将是工业化和城市化进程双快 速推进时期，以住房、汽车为主的消费 结构升级将带动产业结构优化升级，工 业化的持续发展将带动城市化的快速推 进，而 2030-2050 年经济仍将保持一定
项目协调人
国际能源署：Kat Cheung 中丹可再生能源发展项目：樊丽娟
序
能源是人类社会经济发展和文明进步的 重要条件。今天，能源已与水、空气一样成 为我们生活中不可缺失的部分。过去 100 多 年，西方社会拥有充足和相对廉价的化石能 源，支持其实现工业化、城镇化和现代化。 今天，有更多的国家和人口要发展，要进步， 需要使用更多的能源。但是，化石能源是不 可再生的，正在以每年 150 亿吨标煤的速度 减少，今后这个数量还会增加。化石能源的 有限性与人类需求的无限性之间的矛盾在日 益加剧。与此同时，化石能源大量燃烧带来 的气候问题更加突出。
可再生能源是清洁低碳能源，风电是目 前技术最成熟、基本实现商业化且最具发展 潜力的新兴可再生能源技术。2006 年后，中 国风电发展举世瞩目，年新增风电装机占全 球新增装机的比例从 2006 年的不足 10%， 上升到 2010 年 49%，2010 年底累计风电并 网运行装机达到 3100 万千瓦。短短数年间， 在市场的带动下，风电设备制造企业规模迅 速扩大，已有四家整机制造企业跻身全球装
国家能源局新能源和可再生能源司 副司长 二 O 一一年十月 北京
目录
主要观点和发现 一、引 言 ( 一 ) 能源需求 ( 二 ) 低碳能源战略 ( 三 ) 研究目的 ( 四 ) 方法和内容 二、风电发展现状和前景 ( 一 ) 风电发展现状 ( 二 ) 风能开发前景分析 ( 三 ) 风能开发前景 三、风电发展战略目标 ( 一 ) 总体战略目标 ( 二 ) 开发情景 ( 三 ) 投资和补贴 ( 四 ) 能源供应和温室气体减排 ( 五 ) 促进西部发展和增加就业机会 四、技术研发示范与部署 (RDD&D) ( 一 ) 风能资源评价 ( 二 ) 风电设备研制 ( 三 ) 风电场开发建设和运行 ( 四 ) 风电并网和消纳 五、风电大规模并网和消纳途径 ( 一 ) 电力系统发展趋势 ( 二 ) 风电并网和消纳的挑战 ( 三 ) 风电并网、输送和消纳途径 六、政策框架——实施保障措施 ( 一 ) 制定国家清洁能源转型战略 ( 二 ) 加快电力系统转型，推进电力体制改革 ( 三 ) 健全监管和扶持政策 ( 四 ) 完善产业服务体系 ( 五 ) 加强风电科技和人才队伍 七、行动计划 ( 一 ) 政府部门牵头的行动 ( 二 ) 风能行业牵头的行动 ( 三 ) 电力系统牵头的行动 八、路线图的使用与改进 参考文献
从而支撑可持续的人类文明发展。
在未来的二三十年内，中国需要更多的 能源供给，既要合理控制或减少化石能源的 消费总量，又要保障能源供给，唯一出路是 将目前的传统能源供应体系向清洁低碳能源 体系转型。可靠的和经济可承受的能源供应 方针应该是在保证能源安全、保持有竞争力 的能源价格和生活高度富裕的前提下，发展 效益最好和最环保的能源技术，保障经济的 可持续发展。21 世纪是能源变革的时代，也 是创新的时代，未雨绸缪，我们应尽早规划 进入可再生能源时代的道路。只要太阳每天 升起，我们就有用之不竭的可再生能源，我 们的生命之源就不会枯竭，我们就有机会创 造人类文明的新时代。
2007 年，中国政府发布了《可再 生能源中长期发展规划》，提 出 2020 年风电装机目标 3000 万千瓦，但这一 目标在 2010 年就提 前实现，比规划时 间提前了 10 年。可再生能源（包括风 能）的开发与 利用不受资源约束，环境 约束微小，由于其清洁性以及无或可忽 略的 环境危害性，因此可以规模和持续 发展。研究风电发展目标和战略应从远 处着眼，应从技术 发展的趋势和大方向 来看，应从判断该技术在未来能源结构 中的地位 来看。从世界风电发展趋势和 未来发展可能性的角度，到 2030 年， 风电技术能够成为灵活的、电 网友好型 技术，将成为主力能源发电技术之一。 风电发展路线图（2050 年）就是要展现 中国未来风电的发展目标和实现途径。
● 未来十年的关键行动 √ 根据国家清洁能源战略转型的要 求，构建未来创新电力系统框架 及实施路径，加快推进电力体制 改革，建立有利于风电并网和消 纳的电价机制。 √ 制定和落实可再生能源发电配额 和电网保障性收购制度，建立实 施风电并网和全局消纳的详细规 则，促进“三北”地区风电的当 地消纳和跨省区输送。 √ 建立详细风资源数据库和信息滚 动公布机制，全面部署风功率预 测预报体系。
风电发展过程中的各种 要素和问题，提出切 实可行的中国风电发展路径，为风电和整个 电力系统相关战略、政策的制 定与完善提供 有价值的参考，是此路线图编制的初衷和目 标。
创新是生存和发展之根本，乔布斯与苹 果的故事告诉我们，只有勇于创新、勇于实 践，才能改变世界、创造新的生活，企业如此， 国家也是一样。我们要实事求是，放眼未来， 我希望这份凝聚业内心血的路线图，能够为 中国以风电的超越式发展带动能源转型、建 立未来可持续的能源系统开启创新思路之门， 希望它能为决策者、业内人士提供一些有价 值的启示和参考。我相信，为了我们的美好 家园，会有越来越多的人关心风电等清洁能 源技术发展，只要我们共同努力，风电一定 能够在保障中国能源安全、发展经济和应对 气候变化的历史使命中发挥重大作用。
● 实现上述目标，将带来巨大的环境和 社会效益，2050 年当年二氧化碳减 排量将达到 15 亿吨，风电带来的就 业岗位将达到 72 万人。
● 风电技术研发和示范部署对于未来风 电持续发展至关重要，在风能资源评 价、风机设备研制、风电开发建设和 运行方面的技术进步将为实现本路线 图中的目标提供支撑。
机量排名前十。涵盖技术研发、零部件制造、 整机组装、检测认证、风电场开发建设、配 套服务的产业链初具规模，形成了较为完备 的风电产业体系，在国际风电市场中的竞争 力不断提高，中国已具备进一步大规模发展 风电的基础。
风电发展离不开电力系统的支撑，电网 将各种电源与千家万户居民、商家和企业的 消费 者连接起来，电网基础设施，再加上运 行调度，是电力系统的核心，目前我国电力 系统的发展 还不能满足风电发展的需求。发 展风电是创新，要在传统的电力系统中融入 新的生命力，这需 要重构电力系统。中国未 来的电力系统应按照清洁、低碳、安全、可 靠的要求来打造，并具备同时响应 负荷侧和 电源侧功率随机波动的能力，以支撑风电等 波动性可再生能源电力发展，从而保证可持 续的电力供应。德国的能源转型战略、丹麦 2050 摆脱化石能源的能源发展战略，其核心 理 念均是重构未来电力系统，即以完全接纳 可再生能源电力为目标来构造未来的电力系 统。面向 风电等可再生能源的大规模发展需 求，我们应站在国家的角度、战略的高度， 加快推动电力系 统转型。因此，如何从全局 出发，用发展眼光和战略思维去分析、总结
● 根据风电开发的成本以及不同地区风 电的并网和输送成本，本路线 图绘制 了风电开发的供应曲线。如果将风电 的上网电价水平控制在 0.55 元 / 千 瓦时以内，国家已经规划的千万千瓦 风电基地及周边地区的风电经济可开 发量就可达到 7 亿千瓦的水平。
● 实 现 上 述 目 标， 从 2011 年 到 2050 年，需要累计投资 12 万亿元（2010 年价）。随着风电技术进步和开发规 模扩大 , 以及煤电 成本的增加，未来 风电的竞争力将进一步增加，预计在 2020 年前后中国陆地风电成本将达 到与煤电持平的水平。
06 中国风电发展路线图 2050
● 风电的大规模发展要求风电切实融入 到电力系统中。近期迫切需要 开展 的工作包括：制定和实施风电分级和 跨省区消纳方案，协调风 电、其他电 源和电网建设和运行；推进智能电网 系统建设；推进和完成电力市场运行 机制改 革。2030 年后，储能、智能 电网以及其他先进电力系统技术普遍 应用，可望从根本上解决风电的并网 和消纳问题。
致谢
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“中国风电发展路线图 2050”研究由国家发展和改革委员会能源研究所 与国际
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能源署联合国内有关机构实施。本项研究得到英国驻华使馆和中丹可再 生能源发展项
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目的资助，国际能源署专家为研究报告提供了诸多宝贵修改意见，中国可再生能源学
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会风能专业委员会、中国水电工程顾问集团公司、中国气象局风能太阳能资源评估中心、
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国家电网能源研究院和华北电力大学新能源研究院及国内有关专家提供了大力支持，
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特别是国家能源局新能源和可再生能源司为项目实施给予指导，在此一并表示感谢。
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主要观点和发现
● 未来四十年内，中国的经济社会发展 将使能源需求仍将保持一定的增速。 为解决能源资源和环境挑战，中国已 经明确提出低碳能源发展 战略和目 标，风电已经开始并将继续成为实现 低碳能源战略的主力 能源技术之一。