浅析我国风电技术发展现状及对策

刘文彬 王冰

1 国内外风电技术现状

风电资源具有洁净、可再生、成本低、获取便利、地域适应性广等特点，是一种取之不尽、用之不竭、安全可靠的能源，已成为全球第四大主力电源，近些年来，风电技术逐渐成为发展最快的能源技术之一。根据全球风能理事会的预测，在气候变化和能源日益增长的需求的高压态势下，风电必将成为高速发展的能源之一，并将继续保持高速增长的态势，预计到2030年全球风电装机将达8.3亿千瓦。这对于优化我国能源结构，解决经济社会发展中如何高效利用清洁能源持续、稳定供应问题具有至关重要的意义。

我国利用风能早期主要运用于制造微小型风力发电机方面，当时多是运用于内蒙古、青海的牧民日常生活用电，容量在50～500W范围之内。我国大、中型风力发电机的研制始于20世纪80年代，起步较晚。当时只是对FD13-18型风力发电机的研究尝试，中国首台200kW大型风力发电机由国内8家单位联合研制成功，并在浙江苍南县鹤顶山完成2000h运行试验，通过鉴定，直到1997年我国才能够自行研制、开发大型风力发电机，促使我国风力发电向前迈开了实质性的一步。在此之前，我国对于大型并网发电只是处于试点和示范阶段，并且依赖于国际援助项目，而项目的风电机组清一色的来自国外制造企业。

直到2002年，在国家风电技术引进和创新及规模化发展的大力支持下，我国分别通过了"乘风计划"、国家科技攻关计划、"863"计划以及国债项目和风电特许权项目等，这些项目大大促进了我国自主创新和制造业的规模化发展。

1.1 我国风电资源分布

我国幅员辽阔，地形复杂，风电资源的分布随着地形、位置的不同有异。总体来说，我国风能资源分布呈现出从北往南、从沿海到内陆呈现递减状态。我国陆地风电资源主要集中在西北、华北北部、东部沿海及青藏高原腹地。海上风能资源相对比较丰富，而四川盆地、雅鲁藏布江谷地、塔里木盆地则是我国风能资源最贫乏的地区。据推算，我国陆上离地面10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦，其中实际可利用的风能资源储量为2.53亿千瓦，远远超过可利用水能资源的3.78亿千瓦[1]。

风电资源的形成受多种因素的制约，包括天气气候、地形和海陆。我国风速较大的地区有蒙古、沿海和青藏高原，地势较平坦。这三大区域年平均风速有效小时数高达4000～6000小时，年平均风速为4-6m/s，是我国规模最大的风能资源区域。我国风能资源年平均风功率密度高值区主要分布在东部、东南部和北部和沿海地带。北方地区由于常年在西风带影响下，冷空气活动频繁，风能资源相对比较丰富；在东部、东南部沿海受冬春季的冷空气、夏秋的台风影响，从而形成我国风电资源集聚区。青藏高原则依仗天然的地势优势，成为全国风速分布的高值区之一。以上资源条件充分说明我国风能资源储量较大，潜力较大。

2 我国风电产业规模状况

我国风电产业主要分布在华北电网、东北电网、华东电网、西北电网等区域。据国家能源局组织中国气象局等单位开展的最新风能资源普查成果初步统计显示，我国路上离地l0m高度风能资源总储量约为43.5亿kW，相同高度海上可幵发和利用的风能储量约为7.5亿kW[2]，全国10m高度可开发和利用的风能资源总储量超过10亿kW。从20世纪80年代开始到2002年底我国风电产业在11个省和自治区共建立建立风电场32个，安装风电机组930台，总装机容量达470.1MW[3]。2007年底，我国累计风电机组共6369台，装机容量6050MW，风电场158个，年底总发电能力是3.561亿kW[4]。2009年，我国风电总装机量跃居全球第二位，达到2590万kW，标志着我国风电产业规模化发展进入了开发阶段。

2.1 风电设备自主研发能力薄弱

经过多年的"摸着石头过河式"的探索、发展，在大容量风力发电机组的方面，我国基本掌握了制造技术，已经能规模生产叶片、齿轮箱、发电机等零件。到2009年，国内风电场装备的风电机组中有近四层均是国内自主研发，但面对已经取得的骄人成绩，我们还不得不承认我国在核心技术方面，比如风机变频技术、控制系统技术等大型风电设备仍依赖国外进口，自主研发能力还很欠缺；在管理方面，对风机设备的质量体系、认证体系、风电并网技术等方面还有待加强；在专业人才方面，装备系统设计、集成技术和关键零部件研发和和设计方面严重缺乏专业高手，没有掌握风电装机总体设计方法的核心技术的人才队伍；我国风电设备制造业尚处于"自主创新"初期，风电设备制造研发能力的薄弱严重制约了我国风电企业的安全生产和有序运行。

2.2 国际竞争力不强

随着风电技术的发展，产业和市场规模的扩大，国际风电在技术和产业方面发生了深刻变革，丹麦一直致力于风电技术的研究和使用，始终处于世界领先地位。美国是后起之秀，其发展速度惊人，2007年美国新增装机容量超过5200兆瓦，2008年就达到了8358兆瓦，当年，美国的GE ENERGY公司占世界风电设备市场的16.7%，一举成为世界范围内风电设备制造业发展最快的国家之一，同年全球新增装机容量排名中位列世界第一。

2.3 风电发展缺乏政府的宏观规划

尽管我国风电产业发展速度较快，但总体上来看，尚缺乏能够提出风电发展具体目标和电量消纳方案、产业布局等的发展规划。中央政府与地方政府在宏观规划方面缺乏必要的协调和沟通，有些地方政府和企业，为了加快地方经济社会发展步伐，只注重在"量"上做文章，盲目开发，而忽视了风电场区域等产业的科学、合理布局和有序开发；有些电网企业收购风电的积极性不高，风电不能第一时间接入电网，限电、弃风的现象时有发生，造成大量的风力资源浪费，严重影响了风电产业的健康、可持续发展。

3 发展我国大型风电技术的对策建议

3.1 加强管路，科学规划

根据国家可再生能源发展战略和《可再生能源中长期发展规划》，各地政府应针对风电的资源特点，统筹考虑电源结构、受电市场、输电渠道、电网建设、运行等因素，从实际情况出发，综合考虑我国电力结构特点、电力市场发展、风能资源现状、以及电网发展前景等宏观因素，提出科学、合理的陆上风电和海上风电发展规划，因地制宜发展风电，做到电源与资源、电源与电网的健康、和谐发展。

3.2 加大投入，增强创新

风电以其独有的特点吸引着世界范围内争先恐后的进行技术研发和市场开拓。世界风电技术、产业发展讯猛、需求旺盛、竞争激烈，为确保我国风电的健康、可持续发展，务必把技术自主创新作为风电发展的力量源泉，在引进国外先进技术时，一定在消化吸收的基础上加大对风电核心技术再创新的力度，以求逐步掌握风电产业体系的自主研发能力。第一，国家和政府在风电产业发展上起着主要的引领作用，一定要不惜重金，加大研发投入，加快风能发电设备国产化进程，降低风电设备成本，提高市场竞争力。提高科学技术创新能力，研制适合我国风电产业发展的科技含量高、生产成本低的创新型风电技术。第二，培养一批真抓实干的人才队伍。我国专门从事风力发电的专业化科技人才匮乏，在风电发展领域缺乏创新型人才和具有高水平的管理人才。国家和企业应该积极引进人才、培养人才，以人才促发展，以人才保发展，将建立高素质科研队伍和人才培养放在优先发展的战略地位，为专业化人才成长创造良好的环境和科学合理的激励机制。

参考文献：

[1]王正明 路正南.《我国风电上网价格形成机制研究》[J].《价格理论与实践》2008年第8期

[2]秦云甫.《我国风电产业发展问题分析与解决途径》[D].华北电力大学，2012年3月