中国风能资源到底有多少_节宁

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有东南部靠海, 海上风能资源不可能像丹麦一样为陆上
的 3 倍。
(4)风力发电机组的高度问题。 在风能资源估算中,
由于考虑采用高度达 50 米的大风机,使得技术可开发风
能资源量加了一倍,由 10 亿千瓦增加到 20 亿千瓦。 实际
上中国风能资源的开发有集中的大型风电场, 也ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分布
式的小型风力发电机,所以如果一律按 50 米高度的风电
(3)第三次风能资源普查。 2004 年,气象科学研究进 行了第三次陆上风能资源普查,编写了《中国风能资源评
价报告》,这个报告已于 2006 年 12 月出版发行。 这次普 查结果:陆上风能资源总储量为 43.5 亿千瓦,其中技术可 开发量为 2.97 亿千瓦,这是中国风能资源的最新数据。
中国风能资源的三次测算, 都只对陆上的风能资源 进行了普查,在普查中只测算了陆上 10 米高度风能资源 的理论蕴藏量, 由理论蕴藏量推算了风能技术可开发资 源量。 这种情况和我国当年进行的水能资源普查的情况 相类似,利用当时已有的水文站、气象站的资料,计算河 流水能资源的理论蕴藏量及技术可开发水能资源量,由 于缺乏足够的资料, 相当长的时间里没有普查经济可开 发资源量。 这说明中国目前陆上风能资源量的数字是粗 略的。
栏 目

3 关于中国风能资源量的几个问题



(1)陆上技术可开发风能资源量估计偏高。 陆上技术 辉
3 大众用电 2011 / 2
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稿 Special Topic
可开发风能资源量是风能资源量估计和推算的基础,陆
上技术可开发风能资源量偏高会使整个风能资源量偏
高。 虽然风能资源理论蕴藏量是用许多气象资料仔细计
4 要加强中国风能资源的研究
由于对中国风能资源缺乏研究,据报道,有三分之一 的风电不能并网发电, 风电能力放空; 已建成的风电有 90%不 具 备 无 功 调 节 、 有 功 调 节 和 低 电 压 穿 越 能 力 ;有 80%已安装好的风电设备 25 年内要报废,其中 50%甚至 撑不过投资回收期,仅有 10~12 年的寿命;风力发电设备 的年平均利用小时数仅为 2000 小时,有一部分风电设备 的年利用小时数仅 为 1000 小 时 ;电 网 缺 乏 大 型 的 、必 要 的储电设施,出现了风电与水电,热电联产的顶牛。 如果 风电投资为煤电的 1~2 倍, 寿命仅为煤电的四分之一到 五分之一, 风电设备的平均年利用小时数仅为煤电的三 分之一到四分之一, 那么按煤电寿命期计算, 风电要 30 倍煤电的投资,才能发出相当于煤电的发电量,而且这些 电量只有替代电量的作用,没有容量效益,并且还不包括 为配合风电而建设的常规电站, 辅助服务工程和输变电 工程的投资。 如果我们能做到具有自主知识产权,适应中 国风能资源条件的国产风电机组,使其投资能降到与煤电 机组相当,风电的发电能达到煤电一样的调节能力,风电 设备的寿命能达到 30 年左右, 风电的年利用小时数达到 3000~4000 小时,那么风电投资就可以大大节省,风电的 经济性就会大有改观。 为此,要加强中国风能资源的研究。
2 中国风能资源 10 亿千瓦、20 亿千瓦的来源
据国家发改委能源研究所研究员张正敏说:“迄今为
止,对中国风能资源只作 了 粗 略 的 估 计 ,陆 上 10 米 高 处
的理论资源量为 32.26 亿千瓦,其中技术可开发资源量按
10%推算,并考虑风轮扫掠面 积 ,为 2.53 亿 千 瓦 ,经 济 可
开发资源量尚未评估。 中国近海(水深小于 15 米)风能资
源估计为陆上的 3 倍,即 7.5 亿千瓦。 陆上和近海 10 米高
处技术开发资源量总计约 10 亿千瓦。 现代大型风机高度
已 超 过 50 米 ,50 米 高 处 的 风 能 密 度 (w/m2)为 10 米 高 处
的 2 倍, 中国 50 米高处风能技术可开发资源约 20 亿千
学研究院三次风能资源普查中都没有风能资源经济可开
发量,现在许多著作中讲风能资源时,往往省略掉风能资
源技术可开发量中“技术”二字,而直接说成风能资源可
开发量, 给 人们造 成 我 国 风 能 资 源 可 开 发 量 为 10 亿 千
瓦、20 亿千瓦。 其实技术可开发量不等于经济可开发量,
如美国认为经济可开发量只占技术可开发量的千分之
(1)要研究中国风能资源的经济可开发量。 (2)要研究气候变化对风能资源的影响。 (3)要 研 究 台 风 的 灾 害 性 天 气 对 风 电 开 发 的 影 响 。 (4)要研究能用于以展风电的土地有多少。 (5)要 加 强 新 能 源 的 科 技 创 新 ,抢 占 新 能 源 技 术 的 制 高点。 ■
考虑上面分析的种种因素, 中国陆上加海上的风能 资源的经济可开发量估计只有 2 亿千瓦左右, 最多也不 会超过 3 亿千瓦,与技术可开发量相差一个数量级。 如果 我国风能资源经济可开发量按 3 亿千瓦、 年可利用小时 数 2000 小时计算, 全部开发后可提供的发电量还不及 1 亿千瓦核电站的发电量, 风电所能替代化石能源的能力 是十分有限的。 特别是风电的随机性和间歇性,它只能替 代电量,不能替代容量,替代的经济性差,在未来的能源 替代中还得寻找别的替代能源。
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专 Special Topic
稿
中国风能资源到底有多少
●节 宁
中国这几年风电的增长很快, 大家都相信中国风能 资源非常丰富, 中国的风电在替代化石能源中可以起相 当大的作用。 一般见诸于媒体的说法,中国的风能资源有 20 亿千瓦,似乎比我国目前电力总装机容量还大一倍多, 实际上这个数字是靠不住的。 风能资源数量的多少,本身 不是一个什么问题, 关键是不可靠的风能资源数量影响 着我国的能源发展战略。 能源发展走错道路,则可能由一 个小问题变成大问题。 所以有必要弄清楚,中国风能资源 到底有多少?
算出来的,是比较准确的,但是 10%缺乏依据。 风能资源
开发受许多因素的限制, 技术可开发资源量仅占理论资
源量的很小一部分,如美国仅占 2%,世界 能源委员 会 对
中国的估计为 4%,中国如果确有 10%的技术可开发风能
资源,那么应当对 10%作出论证。
(2)风能资源经济可开发量究竟是多少? 中国气象科
据则是一个大概的估计,误差可能大于陆上。 因为相对陆
上,海上风资源评估的难度更大,缺乏必要的技术数据支
持。 ”张正敏也认为:“上述中国技术可开发风能资源量的
估计偏高”。 这就是说有关风能专家都认为这种大概的估
计有误差,估计偏高,而在实际宣传中又把技术可开发资 ●
源量说成是实际可开发量,就不仅仅是误差了。
1 中国风能资源的三次测算
(1)第一次风能资源普查。 中国对风能资源的研究, 起步是比较晚的。 1980 年夏,在国家科委的支持下,开始 进行风能资源储量的研究,当时在全国 29 个省市选择了 300 个气象站点, 从每个站点 30 年的气象资料中选出 3 个年的数据,即风速大值年、小值年、平均年,这样算下来 大约有 800 万个数据。 当时分析了我国 3~20m/s 范围内 各米/秒出现的时数,计算了风能密度、绘出了我国有效风 能密度、有效风力出现时间百分率、全年 3~20m/s 风速小 时数、全年 6~20m/s 风速小时数 4 张分布图,并描述了它 们的特征, 进而分析了我国风能资源潜力。 通过这次普 查,得出我国风能资源的储量约为 1.6 亿千瓦。此外,中国 气象科学研究院朱瑞兆还对中国风能区划进行了研究。 他 根 据 有 效 风 能 密 度 和 全 年 3~20m/s 风 速 的 累 计 小 时 数、风能的季节分配及 30 年 一 遇 是 最 大 风 速 指 标 ,将 全 国划分为风能丰富、较丰富、可利用和贫乏 4 个区,以及 30 个副区。通过分区找出全国各地风能差异,以便充分利 用风能资源。
瓦。 ”这就是说,中国风能资源 10 亿千瓦或 20 亿千瓦都
是根据第二次风能资源详查得出的技术可开发资源量
2.53 亿千瓦一步一步加码推算出来的。
对于中国技术可开发资源量为 10 亿千瓦或 20 亿千
瓦,朱瑞兆认为:“陆上 2.53 亿千瓦这个数据比较准确,这
是用求积仪一块一块计算出来的,而海上 7.5 亿千瓦的数
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一。 有一种统计,全球风能资源总量约为 2.74 万亿千瓦,
可利用风能量为 200 亿千瓦, 可利用风能量仅为风能资
源总量的 0.73%。 中国风能资源经济可开发量需要很好
测算,如果中国风 能资源可利 用 量 达 到 20 亿 千 瓦 ,则 相
当于世界风能可利用量的 10%,显然偏大。
(3)海上风能的技术和经济可开发量是多少? 中国海
(2)第二次风能资源详查。 1984 年 9 月至 1987 年 7 月开展了第二次风能资源详查。 这次详查是对风能资源 丰富和较丰富的 19 个省(市、自治区)的 748 个气象站连 续 10 年的风能资料进行收集 、统 计 和 计 算 ,完 成 了 总 结 报告及分省(市、自治区)报告 21 篇 ,详 细 论 述 了 这 些 地 区的风能资源状况,以及开发可能性和建议。 1995 年,国 家气象局对外公布,我国陆上 10 米高度处风能技术可开 发资源量为 2.53 亿千瓦。
可利用小时数小于 2000 小时。 说明中国风能资源的条件 并不差,问题可能在风机。 中国目前大量开发年可利用小 时数只有 1000~2000 小时的风电机组, 风能资源未能充 分利用,经济性极差。
(6)中国风能资源量与世界比较。 按中国第二次风能 资源详查所得出的数据,与全球风能资源比较,中国风能 资源总量只占全球的 0.12%, 而风能资源 可开发量则达 到全球的 10%,显然中国风能资源可开发量估计偏大。
上风能资源缺乏评估所需的技术数据, 按陆上技术可开
发的风能资源量的 3 倍计算,缺乏依据,这是中国技术可
开发风能资源量偏大的重要因素。 中国海上风能资源是
陆上的 3 倍, 是套用丹麦的陆、 海风能资源的比例得出
的,但丹麦国土面积小,是个岛国,大陆架面积相对广阔。
而中国是个大陆国家,国土面积是丹麦的几百倍,中国只
● 科学研究院“中国风能资源区划”来看,风能丰富区,在风
栏 目
速≥3 米/秒时,年可利用小时数可达 5000~6000 小时;风
编 辑
能较丰富区, 在风速≥3 米/秒时, 年可利用小时数可达
伍 4000~5000 小时,风能可利用区,在风速≥3 米/秒时,年可
宗 辉
利用小时数也在 2000~4000 小时; 只有风能欠缺地区年
机组,风能资源一律加倍计算显然偏大。
(5)中国风电的年可利用小时数问题。 据说欧美的风
电年可利用小时数可达 4000 小时左右,中国已建风电的
年平均利用小时数只有 2000 小时左右,只有欧美的二分
之一。 有人认为中国的风能资源条件差,也有人认为是引
进的欧美风电机组不适应中国的风能条件。 从中国气象
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