中国风能分布及风电

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kW ,技术可开发面积约20万 km

2 ,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”(东北、华北、西北 )地区风能丰富带包括东北三省、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 /m 2 以上 ,有的可达 500 W /m 2 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。沿海及其岛屿风能丰富带 ,年有效风功率密度在 200 W /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 000h。

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在 2个风能丰富带之外 ,风功能密度一般在 100 W /m 2 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

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25～30 a,而且海上风电场距离电力负荷中心很近。随着海上风电场技术的发展成熟 ,经济上可行 ,将来必然会成为重要的可持续能源。图 1为中国全年风速大于 3 m /s小时数分布图 ,图 2为中国有效风功率密度分布图。

2 风力发电

2. 1 风力发电的发展阶段

中国风力发电始于 20世纪 80年代 ,发展相对滞后 ,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”、“八·五”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。

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。

第 3阶段: 2003年至今

中国国家发展和改革委员会通过风电特许权经营 ,下放 50 MW 以下风电项目审批权 ,要求国内风电项目、风电机组设备国产化比例不小于 70%等政策 ,扶持

和鼓励国内风电制造业的发展 ,使国内风电市场的发展进入到一个高速发展的

阶段。中国2006年新增装机 1 347 MW ,比以前翻了一番还多 ,比 2005年增加106. 4% , 2006年风电累计装机为2 604 MW ,是世界第 6大市场;中国 2007年新增装机 3 304 MW ,比 2006年增加 126. 9% , 2007年风电累计装机为 5 908 MW,是世界第 5大市场 ;中国2008 年新增装机 6 300 MW, 比 2007 年增加106. 6% , 2008年风电累计装机为 12 210 MW ,是世界第 4大市场。自从2006年 1月 1日开始实施可再生能源法后 , 2006年中国风电市场稳步发展 , 200年

提前 3 a实现了 2010年中国风电 5 000 MW 的发展目标。并且 2008年新增装机容量超过了 2007年以前装机容量的总和。

2. 2 风力发电现状

目前 ,随着《可再生能源法》的实施和一系列有关可再生能源政策的出台 ,中国的风电开发势头迅猛 ,主要表现在以下几个方面。

(1) 风电建设规模不断扩大 ,管理逐步规范

到 2006年底 ,中国已建和在建的风电场约 91个 ,装机总容量达到 2 604 MW;到 2007年底 ,全国已建和在建的风电场约 158个 ,装机总容量达到5 908 MW;到 2008年底 ,全国风电装机总容量达到12 210 MW。而“十一·五”国家风电发展规划中要求 2010年全国风电装机容量达到 5 000 MW , 2020年全国风电装机容量达到 30 000 MW。单个风电场工程规模从过去的 10 MW 左右发展到目前最大的300 MW;风电场工程规划从过去的几万千瓦级发展到目前的百万千瓦级、千万千瓦级风电基地。同时 ,有关部门正组织编制有关风电前期、建设和运行规程 ,风电场管理在逐步走向规范化。

(2) 风电设备制造能力不断增强

中国风电设备制造起步较晚 , 2002年前后仅能小批量生产 600 kW 级风电机组 ,而同期国际风电设备兆瓦级风电机组已经成为主流机型。2003年以来 ,国家发展和改革委连续组织了 5期风电特许权招标项目 ,采取政府支持和市场机制相结合的方式 ,有力地推进了风电规模化发展 ,为国内风电制造企业创造了良好的市场条件。近年来 ,在风电市场的拉动下 ,国内风电机组制造业得到迅速发