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風力發(fā)電是未來能源的發(fā)展方向

http://www.twesms.com 2015年09月19日        

80年代初,在農(nóng)牧地區(qū),主要研發(fā)和典型示范應(yīng)用小型充電用風力電機,供內(nèi)蒙古、新疆等地牧民一家一戶使用。經(jīng)過十多年的發(fā)展,小型1KW以下的風力發(fā)電機組技術(shù)已日益成熟,形成年產(chǎn)近萬臺的能力,現(xiàn)在每年銷售7000~8000臺,國內(nèi)擁有量約15萬臺,但總?cè)萘績H2.8萬KW,在電網(wǎng)不能通達的偏遠地區(qū),約70萬牧民用上了風力電,利用風能實現(xiàn)電氣化。

  
1991年開始,國家經(jīng)貿(mào)委對風力發(fā)的示范工程作了專項安排,使風力發(fā)電建設(shè)和技術(shù)發(fā)展有了長足進步。從1991年到1995年,風電場的規(guī)模逐步擴大,這個時期繼續(xù)利用外國政府的軟貸款建設(shè)風電場。全國第一個裝機容量超過1萬KW的新疆達坂城風電場建成之后,又相繼建設(shè)內(nèi)蒙古的商都、遼寧東崗和橫山、廣東南澳海峽、山東青島、浙江鶴頂山等風電場,截至1998年底全國共有10個風電場,安裝風力發(fā)電機組280多臺,裝機容量12萬KW左右,平均單機容量300KW。為了改善電力結(jié)構(gòu),國家電力公司又提出將風電作為產(chǎn)業(yè)來抓,并制定了有關(guān)風電并網(wǎng)運行的若干規(guī)定,將風電規(guī)劃正式納入國家電力發(fā)展的計劃之中,開始大規(guī)模開發(fā)風力發(fā)電。1999年、2000年和2001年電力發(fā)電發(fā)展更快,三的中,新增風電機組260臺,裝機容量14萬KW,平均單機容量為450KW。到2001年底全國累計風電裝機容量達到40萬KW左右,風電場發(fā)展到25個。
  
我國風電場設(shè)備大多是原裝進口的,80年代中期和90年代初期我們曾研制過30KW、55KW和220KW機組樣機,蘭州電機廠、上海電機廠、湘潭電機廠已經(jīng)研發(fā)出300KW電機。西安航空發(fā)動機廠、南京高速齒輪箱廠、上海玻璃鋼廠分別研發(fā)出葉片和齒輪箱,分別在達坂城、南澳分電場試運行。新疆風能公司從德國jackbs公司購得許可生產(chǎn)權(quán),研制10臺600KW級風力發(fā)電機組,國產(chǎn)化率由40%逐步提高到70%。由國家計委“乘風計劃”支持的合資企業(yè),已生產(chǎn)出600KW級風力發(fā)電機組。中國火箭運載設(shè)計研究院北京萬電公司引進奧地利技術(shù)組裝了一臺600KW樣機。目前國內(nèi)一些專業(yè)廠正在積極研制風電機部件,滿足建設(shè)風電場配套需要。
  
到2001年,世紀風能發(fā)電裝機總?cè)萘繛?350萬KW,近五年來年增長平均為35%~50%。專家預測,世界風電將進入快速發(fā)展時期。德國2001年風電裝機容量為800萬KW,名列前位,占世界風電裝機容量的30%。美國裝機容量達400萬KW,名列第二。西班牙為330萬KW,名列第三。丹麥裝機容量265萬KW,名列第四。中國為40萬KW,名列第八位。世界上風能利用最好,發(fā)展最快,技術(shù)比較先進的國家分別是德國、美國、丹麥、荷蘭。目前風力發(fā)電機組橫軸式風力發(fā)電技術(shù)已成熟,直軸風力渦輪機是美國最近幾年內(nèi)發(fā)展起來的,技術(shù)也日趨成熟。風力發(fā)電機一般是由風輪、葉片、傳動(高速齒輪機電機),能量轉(zhuǎn)換,控制保護系統(tǒng)和塔架,變壓器等組成。
歐洲目前的風力發(fā)電量已超過400億KWh,可滿足1000萬個家庭的用電,據(jù)歐洲風能協(xié)會測算,按目前的風力發(fā)電量所替代的傳統(tǒng)熱力發(fā)電量,全歐洲每年可少排放2400萬噸二氧化碳。一些發(fā)達國家規(guī)劃到2010年利用風力發(fā)電量將要占發(fā)電總量的5%~10%。據(jù)歐洲有關(guān)機構(gòu)提供的信息,截至2001年歐洲風能計劃從4000萬KW修正到6000萬KW。90年代中期、末期,歐洲已有16個國家將風力發(fā)電列為重要的能源,由政府組織實施,并將風能列入21世紀的重要替代能源。在美國的中、西部地區(qū),電力計劃中將有十分之一是利用風能實現(xiàn)的。在美國加州的南部和北部已分別建設(shè)六個大型風力發(fā)電場,擁有風力發(fā)是設(shè)備約1萬臺,裝機容量100萬KW,年發(fā)電量為25億KWh,其中阿爾塔蒙電場占該州風力發(fā)電量的50%。目前世界上已有800KW、1000KW大型風力發(fā)電機組開始進入商業(yè)性運行,到2000年底,全球范圍的風力發(fā)電裝機容量約1000萬KW,年發(fā)電量200億KWh。
  
在厄勒海峽深藍色的海水中聳立著一系列雪白的風車,它是丹麥致力于使用清潔能源和保護地球環(huán)境的證明,在建立近海風力發(fā)電場方面,丹麥人堪稱先驅(qū)。德國也計劃將在2002~2003年建成兩座沿海風力發(fā)電場。美國俄勒岡和華盛頓州交界處,將建設(shè)決容量30萬KW的世界第一個風電場。
  
我國應(yīng)出臺政府鼓勵發(fā)展風電場。首先,在已經(jīng)選擇確定風力發(fā)電場的地區(qū),應(yīng)加大投入力度,以陣列機群發(fā)電,成為邊遠地區(qū)的獨立電源。1994年,電力工業(yè)部印發(fā)了《風力發(fā)電場并網(wǎng)運行規(guī)定》,文中明確電網(wǎng)必須全部收購風電場所發(fā)電量,負電上網(wǎng)電價按發(fā)電成本加還本付息,合理利潤的原則確定。1999年1月,國家計委、科技部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于進一步支持可再生能源發(fā)展有關(guān)問題的通知》,《通知》進一步明確了對于利用再生能源的并網(wǎng)發(fā)電項目,在電網(wǎng)容量允許的情況下,電網(wǎng)管理部門,必須允許就近上網(wǎng),并收購其全部上網(wǎng)電量,《通知》還規(guī)定對于銀行安排的基本建設(shè)貸款項目給予2%的財政貼息。1999年12月國家經(jīng)貿(mào)委印發(fā)了《關(guān)于進一步促進風力發(fā)電發(fā)展的若干意見》的通知,文中明確國家將根據(jù)電力工業(yè)發(fā)展狀況,確定今后電源建設(shè)中風力發(fā)電的比例,應(yīng)當把風力發(fā)電納入當?shù)仉娏Πl(fā)展總體規(guī)劃之中,要求電力主管部門和電網(wǎng)管理部門支持風力發(fā)電跨?。ňW(wǎng))銷售。
  
其次,應(yīng)該根據(jù)國情,采取與國外廠商合資、合作和積極進行自主發(fā)展等多種方式。目前風力發(fā)電場的風力發(fā)電機組絕大部分是利用外國政府貸款,除了塔架外,訂 設(shè)備大多數(shù)是進口的。從長遠觀點考慮,風力發(fā)電場設(shè)備向600KW、800KW、1000KW較在容量的風力發(fā)電技術(shù)發(fā)展,必須立足國內(nèi)制造,這樣有利于進一步推動風力發(fā)電場的推廣應(yīng)用,也有利于設(shè)備本身的維修和保養(yǎng),更有利于設(shè)備的備品配件提供。

根據(jù)我國國情,凡是需要建立風力發(fā)電場的地區(qū),都要針對風源、風強、風頻、風速的實際情況,進行風場測定,作出風力發(fā)電場布局,選擇合適的風力發(fā)電機型。建立風電場,必須形成幾萬KW的規(guī)模,這樣有利于管理和并網(wǎng)正常運行。
  
風力發(fā)電在我國是一項新興產(chǎn)業(yè),盡管當前與常規(guī)火電能源發(fā)電相比產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,一次性投資大,但風力發(fā)電對改善環(huán)境,優(yōu)化資源配置,優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)卻有著不可估量的作有。在有風源的地區(qū),風力發(fā)電是未來能源的發(fā)展方向,在目前受自然條件和市場風險的雙重制約情況下,應(yīng)該倡導政府行為,即政府投入是主要的,在發(fā)電的成本方面,高出火電價格部分,政府有關(guān)主管部門應(yīng)出臺相應(yīng)政策,給予補貼,鼓勵電網(wǎng)部門并網(wǎng)發(fā)電,規(guī)范上網(wǎng)電價行為。而且,設(shè)備不能長期依賴進口,必須擴大內(nèi)需走國產(chǎn)化的道路,盡快掌握核心技術(shù),形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,既可以滿足國內(nèi)有風源地區(qū)需求,又可出口到有風源的國家、地區(qū)。要實現(xiàn)風力發(fā)電機組國產(chǎn)化,必須實現(xiàn)產(chǎn)品的系列化、通用化、標準化。在全國爭取建立~6家風電機組制造廠,10多家零部件制造廠,從政府角度扶持1~2家風力發(fā)電工程技術(shù)中心,分南方、北方地區(qū)建立兩個質(zhì)量認證中心,規(guī)范技術(shù)監(jiān)測要求。

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