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光伏发电资料

发布时间:2020-03-03 07:52:12 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

三、人才需求与专业前景

产业现状:

目前,全球的能源供给90%是由煤、石油、天然气来满足的,这些传统能源的不可再生性,让全球面临着能源枯竭的趋势!据专家分析,以截至目前世界已探明的原油蕴藏量看,石油储量仅够40年的开采和利用,煤炭存量仅剩200余年,核能发电的铀剩下60年、天然气仅有65年,依此趋势发展,而人类又无法开发和使用替代能源的话,将面临能源资源很快枯竭的危险。

政策导向:

在“十二五”发展规划中,我国首次明确提出了大力发展和扶持包括太阳能在内的新能源产业和产品的战略目标。到2020年非化石能源占一次能源消费的比重要达到15%左右。

行业人才需求: 新能源人才的需求实际从2008年就开始多起来,风能、太阳能等新能源产业对于人才的需求持续升温,风力发电、水利发电、太阳能发电、生物发电、垃圾发电、核电和燃气发电等方向都需要大量人才。高级应用型技能人才无论是数量和质量上均处在严重紧缺的状态,已成为制约新能源装备制造业发展的最大瓶颈。

由于我国没有统计数据,专家按照德国的数据对我国2020年风力发电、太阳能人才需求(含研发、设计、运行、维修等人员)进行预测

目前,中国煤炭在全国终端能源消费中的比重在40%以上,远高于欧美等发达国家与世界平均水平(8.8%)。

100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%其他天然气石油电力煤炭中国韩国日本德国法国英国美国加拿大2006年世界主要国家终端能源消费结构

未来10年是我国工业和城市化推进的关键时期,经济保持较快增长,能源电力需求仍将继续快速增长。

未来10年我国社会用电量增长趋势

未来电源装机容量及构成

 2020, 电力总装机17亿千瓦,其中煤电占58.6%。

 2030, 电力总装机24亿千瓦,其中煤电占51.4%。

储能2.8%核电4.5%太阳能1.4%风电9.1%生物质等0.8%燃气3.3%常规水电19.5%煤电58.6%太阳能3.3%风电12.3%生物质等0.8%储能3.7%常规水电17.7%核电6.6%燃气4.1%煤电51.4% 我国新能源发电接入的特点

风电整体呈现大规模开发、远距离传输、高电压等级集中接入为主的特点,同时大力鼓励在低风速区分散式开发、就地消纳。

太阳能光伏发电接入电网呈现出大规模集中接入与分布式接入并举的特点。 《中华人民共和国可再生能源法》

2006年1月1日,《中华人民共和国可再生能源法》开始正式实施。该法明确指出国家将可再生能源列为能源开发的优先领域,规定电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,为可再生能源发电提供上网服务,并按照确定的上网电价全额收购可再生能源电量。高于常规能源发电平均上网电价的费用差额,附加在销售电价中分摊。

中华人民共和国可再生能源法(修正案) 2010年4月1日起正式执行

第四章第十四条:

电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设,依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。

国家能源局《风电机组并网检测管理暂行办法》 (国能新能〔2010〕433号文)

第二条:自2011年1月1日起,新核准风电项目安装并网的风电机组,必须是通过本办法规定检测的机型,只有符合相关技术规定的风电机组方可并网运行。

第四条:并网检测机构负责开展风电机组并网检测工作并出具并网检测报告。并网检测机构应是国家授权的有资质的检测机构,符合ISO/IEC17025《检测和校准实验室能力的通用要求》。

第五条:风电机组制造企业应及时委托并网检测机构进行风电机组的检测,并提交相关资料和电气模型。制造企业应保证批量生产的风电机组与送检风电机组具有相同的技术特性。对于关键部件发生变化的风电机组,制造企业应在一个月内告之并网检测机构并申请重新检测。参与风电场投标的风电机组必须具备并网检测报告。

国家能源局《风电场功率预测预报管理暂行办法》 (国能新能〔2011〕177号文)

第十三条:所有已并网运行的风电场应在2012年1月1日前建立起风电功率预报体系和发电计划申报工作机制并开始试运行,按照要求报送风电功率预测预报结果。未按要求报送风电功率预测预报结果的风电场,不得并网运行。

第十五条:各风电场预测预报系统从2012年7月1日起正式开始运行。所有风电场企业要按要求正式开始风电功率预测预报和发电计划申报工作,并按照电网调度机构下达的发电计划申报工作,并按照电网调度机构下达的发电计划曲线运行。

国家能源局《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》 急

国能新能[2011]226号

近期分散式风电开发的主要思路与边界条件:

(一)以分散式多点接入低电压配电网系统的风电机组,设计上应满足国家有关技术、运行安全、环境保护和土地使用等规定,其运行服从电网系统的统一调度。

(三)初期阶段仅考虑在110千伏(东北地区66千伏)、35千伏和10千伏3个电压等级已运行的配电系统设施就近布置、接入风电机组,不为接入风电而新建变电站、所,不考虑升压输送风电,风电装机容量原则上不高于接入变电站的最小负荷水平。风电机组的单机容量可视具体情况灵活选用。

(四)电网企业对分散式多点接入系统的风电发电量应认真计量、全额收购。风电发电量的电价补贴执行国家统一的分地区补贴标准。

在今后10~20 年,我国的光伏发电将主要应用于下述方面:农村离网供电,分布电源,大规模荒漠电站以及其它商业应用。国家应首先加强光伏发电各项能力建设,包括资源普查和评估、研发能力建设、培训体系建设、质量监督服务体系建设,并积极开展国际合作,引进技术、人才和资金,为我国光伏发电的健康、可持续发展奠定坚实的基础。

传统的化石能源资源日益枯竭, 严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能源的需求有增无减, 能源资源已成为重要的战略物资。相对于世界其他国家, 中国的化石能源更加短缺。

据预测, 中国已探明的煤炭将在105 年内被开采完, 石油将在15 年左右枯竭, 天然气也将在30 年用尽, 而中国电力科学院预测显示, 我国电力供应缺口在2010 年和2020 年分别为37 GW 和100 GW, 因此, 发展可再生能源是未来能源发展的必由之路。

1 国内外光伏发电产业的现状

太阳能是一种朝阳产业, 不仅拥有良好的经济前景, 且随其产业化的发展, 将提供越来越多的就业机会。太阳能光伏发电在国民经济中的作用和影响已越来越大, 光伏发电市场发展前景相当广阔, 已经引起了世界发达国家的高度重视。日本利用其电子技术优势, 大力发展光伏发电产品, 其产量已经相当于全球产量的50%以上; 德、日、英、荷、美等国企业基本垄断了全球的光伏发电产品市场, 出口额占世界贸易额的80% 以上。据欧盟估计, 全球光伏市场将从现今的3 000 MW 增加到2020 年的70 GWp (Wp 为峰瓦) , 光伏发电将解决非洲30%、经济合作与发展组织( OECD) 国家10% 的电力需求。当2010 年欧洲风力发电达到约40 GW、光伏发电3 GW 和太阳能集热器100 Mm2 时, 总计可提供154 ~ 167 万个就业机会。

和发达国家相比, 中国的光伏发电产业出现了非常奇怪的/ 两头在外0现象, 即90% 的原材料依赖进口, 而90% 的光伏产品却进入了国际市场。光伏产业的发展也相对缓慢, 各种光伏材料的发展都相对落后。1958 年开始对太阳能光伏电池进行研究, 并于1971 年将光伏电池成功应用于东方红2 号卫星; 1973 年开始太阳能光伏电池的地面应用研究; 从20 世纪70 年代初到80 年代末, 由于成本高, 太阳电池在地面的应用非常有限。20 世纪90 年代以后, 随着成本的降低, 太阳电池产量迅速增长, 太阳电池开始向工业领域和农村电气化应用发展, 市场稳步扩大, 国家和地方政府开始制订光伏计划。2002 年, 国家发改委启动了送电到乡0 项目, 使得中国的光伏市场迅速增长, 总装机容量从2001 年的23.5 MW 迅速增长到2002 年的45 MW, 至2003 年达到55 MW。2003~ 2005 年, 受德国市场的巨大需求影响, 国内光伏企业的产能迅速扩展, 产量迅速增长。2005 年, 电池产量约150 MW, 组件产量约284 MW, 国内安装量约5 MW, 累计安装量70 MW。

3.1 中国必须大力发展光伏发电的4 大理由:

( 1) 同国外相比, 我国的能源系统更加不具备可持续发展特点。我国的人口多, 人均资源占有量仅及世界的一半, 石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1% 和13.2% ; 加之能源利用技术落后, 效率低下, 能耗高, 枯竭速度可能会比国外更加迅速, 能源匮乏的威胁可能来的更早。能源供需缺口越来越大。2020 年全国需求量27 亿t T OE( 油当量) , 尚缺4.8 亿t 标准煤; 2050 年一次需求量达到40 亿t 标准煤, 缺口达10 亿t 标准煤, 短缺25% 以上。过度依赖煤炭, 环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70%, 66% 的城市大气颗粒物的含量和22% 的城市SO2 含量均超过国家空气质量二级标准, 在冬季这些污染物的浓度更大, 通常为夏季的2 倍。环境专家认为, 大气中90% 的SO2 和70% 的烟尘来自于燃煤。煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞灰等, 已构成对工农业生产和生态环境的危害, 成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素。

( 2) 我国特殊国情的要求。光伏发电是农村小康建设的必然途径。近13 亿人中约80% 居住在农村, 每年消耗6 亿多t 标准煤的能量, 其中约一半来自可再生能源, 但这些能源目前只是以传统的利用方式为主。另外我国还有700 万户无电人口, 无法用常规电网延伸解决用电问题。光伏发电能维护生态建设成果、改善农村生活环境。目前, 有2 亿多人面临沙漠化的威胁, 但燃烧传统生物质能源在很多地区仍是主要的生活用能方式, 导致森林过度采伐、

植被被严重破坏, 生活环境不断恶化。建立起清洁、便捷的用能机制, 则可为 退耕还林、还草工程提供切实可靠的保障。

( 3) 能源供应安全的考虑。我国石油短缺, 对外依存度加大, 1993 年我国成为石油净进口国, 2001 年进口依存度已经达到34%, 随着国民经济的持续增长, 石油进口量占整体石油需求量中的份额进一步增长, 预计到2020 年将达到50% 。太阳能属于本地资源, 通过一定的工艺技术, 不仅可转换为电力, 还可以直接、间接地转换为液体燃料, 如乙醇燃料、生物柴油和氢燃料, 为各种移动设备提供能源。

( 4) 缩小与国外的差距, 在未来发展中占据有利位置的需要。我国目前所面临的形势是: 在落后于别人的太阳能技术及市场上, 欧美等西方国家仍旧在加速发展, 这有可能使得他们继续领先。太阳能技术不同于一般技术, 科技成分含量较高, 其产业发展需要较长时间的技术开发和市场积累。因此, 应该早开发, 早主动, 早受益。

.2 光伏发电的前景

光伏发电在未来的发展过程中有着巨大的商业开发前景。

3.2.1 作为独立的光伏发电系统 光伏发电作为独立的光伏系统在离网住宅供电、离网工业应用、消费产品和交通信号灯等方面有着良好的应用前景。目前, 应用最广泛的大型照明系统如机场跑道照明、宾馆室外照明、公路隧道照明等, 小型照明灯具如太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等大多数都是独立的光伏发电系统。

3.2.2 作为并网光伏系统 光伏发电作为并网光

伏系统在光伏电站、户用并网光伏系统、混合光伏系统等领域大有前途。

3.2.3 特殊应用近年来, 光伏发电在光伏建筑一体化和光伏声屏障系统也得到了很大发展。和景观、建筑相结合的光伏发电即光伏建筑一体化前景广阔。以光伏集成建筑( BIPV) 为核心的光伏屋顶并网发电应用占据了目前绝对的光伏市场份额, 尤其日本和德国近几年光伏安装几乎全部是并网应用。

0 引 言

随着能源需求的不断加大和气候、环境问题的日益严重, 加快可再生能源发展已成为全球实施可持续能源战略的重要举措。而光伏发电具有资源普遍且丰富、洁净无污染等特点, 是各种可再生能源中最重要、最基本的能源。经过多年发展, 光伏发电技术已日渐成熟, 并逐步由独立的补充电源向大规模并网系统发展。而在目前智能电网的蓬勃发展浪潮, 也为光伏发电创造了前所未有的机遇, 可以预见, 光伏发电将具有广阔的发展前景。光伏发电是指通过光伏组件将太阳能转化为电能, 再经逆变器向用户或电网输送的技术。从总体上来看, 中国太阳能电池产业快速发展壮大, 市场潜力也很大, 然而光伏发电的成本虽已大幅下降, 但仍远高于传统发电成本, 参照国际上光伏发展经验, 能源政策和支持将是推动中国光伏发电发展的重要因素。另外, 加强光伏领域技术研发, 提高光伏发电转换效率和控制调节能力, 解决光伏发电接入对电网所产生的一系列问题, 也是决定未来光伏发电发展的关键。对近年来光伏发电的发展进行了概述, 对国内外光伏政策进行了分析, 并分类对光伏发电的相关技术进行了综述。

1 光伏发电发展概述与政策分析

1.1 光伏发电发展概述随着能源危机、环境问题突显及光伏技术的飞速进步,近十年间光伏发电取得了突破性的进展。截至2008 年底, 全球光伏发电容量已将近15 000 MW, 主要分布在光伏技术先进、电网发展成熟、政策支持力度较大的欧盟、日本、美国等国; 各国的光伏发电容量呈逐年快速上升的趋势, 仅2008年全球新增光伏容量就超过5 500 MW; 大容量并网光伏电站逐步成为主导, 目前世界上最大的光伏电站为西班牙的 lmedilla光电厂, 容量达到了60MW。

中国拥有丰富的太阳能资源, 理论储量达每年17 000 t吨标准煤, 全国总面积2 /3的地区年日照时间都超过2 000 h, 太阳能利用潜力很大; 但目前开发相对较少, 国内光伏发电容量仅15MW。相比光伏市场, 中国光伏组件生产能力发展迅速, 2008年产量近2 600MW, 已跃居世界前列。在2007年编制的可再生能源中长期发展规划中规划2020年中国光伏发电容量达到1 800MW; 但从目前发展的趋势和计划来看, 这一目标将提前实现, 预计2020年中国光伏容量将达千万千瓦以上。

1.2 国外光伏发电政策

光伏高额的发电成本决定其在发展之初必然需要政策的扶持和驱动, 光伏发展较快的德国、日本、美国等国都是通过制定各种政策大力推动太阳能光伏发电发展的。德国政府2000年颁布了可再生能源法案, 并于2004年对其进行了修改, 规定给予不同的太阳能发电形式为期20年0.457~ 0.624欧元/千瓦时的补贴, 每年递减5% ~ 6.5% , 从而极大地刺激了德国光伏市场的发展, 使德国光伏发电容量2006年以来一直保持世界第一; 但值得注意的是自2009年起, 德国光伏上网电价下降比率增加到8% ~ 9% , 德国光伏市场增速可能会有一定程度的下降。日本一贯对能源问题非常重视, 新能源发展也较早, 自20世纪90 年代开始先后颁布的新能源法可再生能源比例标准等为其新能源规划了发展框架, 制定了新能源的总量的发展目标; 另外日本政府还通过科技资助提升其新能源产业的科技竞争力。美国政府主要通过抵扣补贴和专项投资的政策扶持光伏产业发展, 2001 年美国加州著名的5加州太阳能计划6预算32 亿美金在10年内建造100个光伏系统, 2005 年5联邦能源政策法案规定了对光伏系统投入可采用抵扣税收的措施; 美国政府同样也非常重视其科技的创新和研发, 2006年5总统太阳能美国计划6由总统下令增加研发费用, 以增强美国在太阳能光伏技术上的竞争力。另外, 西班牙、意大利、法国、希腊等国也都通过各种政策和制度促进了本国光伏发电的发展。综上所述, 国外光伏发展的政策支持主要包括了制定发展目标、较长期的价格保障机制、专项资金补助、优惠的税收制度、科技研究资助等手段。

1.3 中国光伏发电政策

在中国光伏发电的发展过程中, 各种支持政策的制定也起到了很大的推动作用 , 特别是2006 年5可再生能源法及其配套的相关法规, 如可再生能源发电管理办法可再生能源上网电价及费用分摊管理试行办法6的实施, 从法律制度和政策措施的高度对可再生能源的发展做出了比较完整的规定; 随着可再生能源的快速发展, 可再生能源法实施中也暴露出了一些问题, 目前可再生能源法修正案 已通过审议并即将出台, 修正案中主要对统筹规划、市场配置与政府宏观调控相结合、国家扶持资金集中统一使用等三项原则进行了强调 。为配合可再生能源法的实施, 中国也相应制定了新能源发展的战略规划, 2007年发布的5中国可再生能源中长期发展规划6中提出了中国可再生能源的发展目标, 即将出台的5新兴能源产业发展规划6将根据新能源的最新发展情况, 对发展目标进一步明确[ 10] 。2009年7月, 财政部、科技部、国家能源局联合下发5关于实施金太阳示范工程的通知6[ 11 ] , 安排了专项资金支持光伏发电技术在各类领域的示范应用及关键技术产业化, 加速了中国光伏发电的发展。在光伏发电发展的浪潮中, 各个地方也纷纷出台了各种优惠政策, 如江苏260MWp太阳能补助案、青海省太阳能产业发展及推广应用规划、江西光伏产业发展规划纲要等等, 对目前中国光伏发电的促进体制起到了有效的补充作用。目前中国正处于光伏发展的起步阶段, 尽管国家和地方已出台了多项光伏发电的促进政策, 但从总体上看, 光伏发电的收购制度、定价和补偿机制、减税政策、接入标准等尚需进一步完善和明确, 只有建立了完备的法律和制度体系, 才能引领光伏发电更加科学、有序地发展。

2 光伏发电相关技术浅析

按照研究领域, 光伏发电的相关技术可以分为光伏发电及其并网技术和大电网应对光伏接入措施研究两个层面。

2.1 光伏发电及其并网技术

一套完整的光伏发电系统通常包含太阳能电池板、逆变器和控制器等3个部分, 因此光伏发电本身研究也可分为太阳能电池技术、逆变器技术、控制技术3个方面; 另外, 为保证光伏发电供电的安全与可靠, 相关的研究还包括光伏发电保护、孤岛监测、储能等技术。太阳能电池技术主要为了实现高效、低成本的能量转换, 目前太阳能电池主要分为晶体硅电池和薄膜电池两类, 其中晶体硅电池以其高效能量转换效率一直占据着太阳能电池产品的绝对主导地位, 而薄膜电池具有低成本的优势, 必将成为未来太阳能电池研究和应用的重点。逆变器技术主要解决光伏并网的交直流转换问题, 其主要研究内容为并网逆变器的拓扑结构及光伏组件的系统结构。其中逆变器拓扑结构主要研究逆变器类型、级数及其与隔离变压器、DC - DC、滤波器等器件组合的问题, 以达到提高设备运行性能、降低成本和损耗、便于控制等目的。光伏组件系统结构主要研究光伏组件在整个发电系统中的组织形式, 目前主要有集中型、串型、多串型、交流模块集中型等多种形式。光伏控制技术是目前研究的热点[ 14 ] , 其目的在于尽量维持太阳能电池的最大输出功率和最小的输出谐波, 并能够在电网需要时灵活控制输出的有功和无功以起到参与电网调节的作用。目前的研究主要包括光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT )、电流控制、电压控制、功率控制等问题。通常情况下, 光伏发电并网系统与负载和配电网相连接, 实现供电和与主网的能量交互, 为保证供电的持续稳定一般配备有储能装置和能量控制主站, 形成/微电网0[ 15] 。为保障微电网的安全可靠供电, 必须研究含分布式发电微电网中的相关技术问题, 包括由于系统故障或检修形成微电网孤岛运行时的检测手段[ 16]、对光伏发电和储能装置实现的统一能量管理和调剂。

2.2 大电网应对光伏接入措施研究

除了研究光伏发电本身及微电网技术, 如何保证大规模光伏发电接入后电力系统的稳定运行也是一项非常值得研究的课题, 这是因为光伏发电具有显著的间歇性和随机性特点, 其大规模接入电网必将导致潮流方向、配网结构、运行方式等的深刻变化, 从而使系统运行的多个环节必须采取相应的措施应对[ 17, 18 ] 。在大电网应对光伏接入的措施研究中, 主要包括: ( 1)光伏发电的接入将抵消去一部分负荷, 传统的负荷预测方法将不再适用, 必须研究考虑光伏发电随机性的负荷预测新方法; ( 2) 以光伏发电的经济型、对电网的影响等为优化目标, 制定光伏发电规划和设计的方法; ( 3)目前光伏发电尚无标准的数学模型, 研究其模型及含光伏发电模型的电网计算方法, 对于系统的仿真分析和电网规划都具有重要的意义; ( 4)光伏发电出力的随机变化可能导致潮流大小和方向的改变, 使传统电网调压方案难以满足需求; ( 5)其间隙性和随机性特点也给大规模光伏发电接入后的调峰调频和调度能力提出了更高的要求; ( 6) 光伏发电系统大量运用电力电子器件, 有可能增加系统的谐波污染, 对电网电能质量有一定影响; ( 7) 光伏发电的接入使传统辐射状电网变为多电源式网络结构, 传统的继电保护原理也必然随之发生巨大变化, 研究适应于多电源网络的保护原理是一项亟待解决的问题; ( 8)另外, 光伏发电等分布式电源的兴起也将导致电力交易发生深刻的变化, 完善的市场机制和管理体系是未来电力市场科学、健康发展运营的保障。另外, 中国太阳能资源最为丰富的地区位于西部, 集中在西藏、甘肃、宁夏、新疆等省, 而这些地区大多负荷水平较低, 因此中国太阳能开发将可能面临着大规模集中开发、远距离传输的情况, 由此可能带来更加复杂的问题需要解决。

3 结 语

( 1)随着能源危机、环境问题突显及光伏技术的飞速进步,近十年间光伏发电取得了突破性的进展。

( 2)参照国外光伏发展经验, 能源政策和支持将是推动光伏发电发展的重要因素, 中国也出台了多项光伏发电的促进政策。

( 3)按照研究领域, 光伏发电的相关技术可以分为光伏发电及其并网技术和大电网应对

光伏接入措施研究两个层面。其中光伏发电及其并网技术主要包括太阳能电池技术、逆变器技术、控制技术和微电网技术等, 而大电网应对光伏接入措施研究则涉及到电力系统的规划、调度、运行、控制、市场等多个方面。

三、风力发电产业发展因素

近十年来,全球风电产业获得了超常发展,这取决于支撑风电产业的一个条件和三个驱动因素。一个条件就是全球存在丰富的风力资源,三个驱动因素分别是全球对环境问题日益重视、国际油价的持续高企和风电技术日益成熟。

(一)风电发展不存在资源瓶颈

风能是地球表面大量空气流动所产生的动能,太阳对地球的辐射能约有2%转变为风能。世界气象组织估计全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍,相当于10800亿吨标准煤产生的能量,约是全世界目前能源消费量的100倍。

目前,已经开发的风能仅占全球风能资源微不足道的一小部分。世界电力需求预计到2020年会上升到每年25.578万亿千瓦时,如果50%的风能资源被利用,则可满足世界电力需求。就我国而言,风力资源列世界第三,排在俄罗斯和美国之后。根据最新风能资源评估,全国陆地可利用风能资源3亿千瓦,加上近岸海域可利用风能资源,共计约10亿千瓦。

(二)环境问题日益严重推动各国政府扶持清洁新能源的发展

目前,国际社会日益感觉到环境污染和全球气候变暖问题的严重性,纷纷采取措施试图遏制环境问题的恶化,措施之一就是扶持清洁新能源的发展。

风电是一种可大规模商业开发的清洁新能源。从国际经验来看,政府的激励政策在风电产业发展过程中的作用举足轻重。这些政策措施包括各种形式的补贴、价格优惠、税收减免、贴息或低息贷款等。高强度的激励机制是克服发展障碍,促进产业发展的关键性措施之一。

目前中国的激励本国风电发展的政策措施主要有:风电设备产业化专项资金

补助、国产化率70%的要求、风电全额上网、电价分摊和财税上扶持,这些措施对激发国内风电投资热情,扶持本土风电机组制造业起到重要作用。

(三)高油价迫使各国寻求可再生的替代能源

从2003年以来,国际油价持续攀升,至2007年底已经数次逼近100美元大关,国际油价持续走高带动天然气、煤炭等化石能源的价格同步走高。

化石能源的价格维持高位使替代的新能源如风能发电、核能发电和太阳能发电在经济上可行,这些因素导致了全球包括风电的新能源投资热潮。

(四)风力发电技术日益成熟

化石等一次性能源的特点如环境成本增加、不能再生等决定了成本将不断上涨;而随着技术成熟和规模效应的发挥,风电、核电等新能源发电的成本将进一步降低。而在众多新能源中,风电是最具商业开发前景的新能源之一。近些年,随着风电技术的日益成熟,风电装机容量不断增大,并网性能不断改善,发电效率不断提高,风电设备在全球能源设备中脱颖而出。

随着风电技术的成熟和规模效应的显现风电机组价格不断下降,由此带来风电成本的持续降低。上世纪80年代到90年代初风电成本下降较快;90年代中期以来,成本下降趋缓,即使这样,风电成本也达到每5年下降20%,照此速度,到2020年,即使没有补贴,风电的成本将接近常规的能源。

(一)我国风能资源储量及其分布

我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。根据全国900多个气象站将陆地上离地10m高度资料进行估算,全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约32.26亿kW,可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW,共计约10亿kW。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计,每年可提供1.8万亿千瓦时电量,合计2.3万亿千瓦时电量。中国风能资源丰富,开发潜力巨大,必将成为未来能源结构中一个重要的组成部分。

另外,就各种新能源发电方式在储存量上对比来看,虽然太阳能的资源量是最多的,相当于2.3万亿吨标准煤,不过,其现在发电成本很高,还有待技术上

的改进和成本的缩减;小水电发电是我国现在在新能源中利用最高的一种发电方式,而且在技术上已经到了国际先进水平,不过其资源总量上受到一定的限制—其资源量为1.8亿KW,可开发量为1.28亿KW,相当于1.4亿吨标准煤,目前我国小水电的开发量为20%左右,预计到2030年,我国小水电资源将开发完毕,届时可以形成1亿千瓦的装机水平。然而小水电在缺水的西部和北部受到了约束;而我国北部和西部风电的资源量相当的丰富,利用的空间还很大。

就区域分布来看,我国风能主要分布在以下三个地区: 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200KM宽的地带,风功率密度在200-300W/m2以上,有的可达500W/m2以上,可开发利用的风能储量约2亿KW,约占全国可利用储量的79%。

该地区风电场地形平坦,交通方便,没有破坏性风速,是我国连成一片的最大风能资源区,有利于大规模的开发风电场。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。

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,由于狭管效应使风速增大。冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到沿海及其岛屿,是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线约1800KM,岛屿6000多个,这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200W/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500W/m2以上,如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等,可利用小时数约在7000-8000小时。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50KM之内。

3.内陆局部风能丰富地区

在两个风能丰富带之外,风功率密度一般在100W/m2以下,可利用小时数3000小时以下。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就大,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。

4.海上风能丰富区

我国海上风能资源丰富,10m高度可利用的风能资源约7亿多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年的风电机组在海上可达25年到30年,且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。

(二)我国风电装机容量分析

截至2008年末,我国除台湾省外累计风电机组11600多台,装机容量约1215.3万千瓦。分布在24个省(市、区),比前一年增加了重庆、江西和云南等三个省市,装机超过100万千瓦的有内蒙古、辽宁、河北和吉林等四个省区。与2007年末累计装机590.6万千瓦相比,2008年累计装机增长率为106%。

(四)我国风电场建设分布分析

我国风电场建设的分布主要集中于北方和东南沿海,而风力资源相对较丰富的西部还不是很多。而且这些地区大都是边远山区,远离发电厂,送电较为不方便。在这些地区,风电市场有较大的发展前景。 前言——我们为什么要发展风力发电

风能是一种清洁的永续能源,是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。目前,风电的开发利用普遍得到世界各国的高度重视,风力发电产业也正以惊人的速度增长,过去10年平均年增长率达到28%,全球安装总量达到了7400万kW,每年在该领域的投资额达到了180亿欧元。2006年,全球风电资金中有9%投向了中国,总额达16.2亿欧元(约162.7亿元人民币),中国有望成为全球最大的风电市场。可以预见:以其丰富的资源、良好的环境效益和逐步降低的发电成本,风电成为21世纪中国重要的电源。

从整个社会的角度来说,风力发电的主要推动力来自于两方面:

一、化石能源是有限的,人类的能源需求却在不断膨胀,高企的能源价格威胁全球经济安全;

二、从环境角度考虑,传统能源的温室气体排放破坏生态环境,其危害日益受到关注,风力发电作为一种清洁能源,成为现代社会解决环境危机的一种重要的思路。

从企业的角度来说,近年来全球能源企业积极投资风力发电。其主要推动力来自以下三个方面:

一、风力发电的技术日趋成熟,发电成本逐年降低,随着技术的进步,目前风力发电的成本已经和传统的火电成本比较接近,根据国际能源机构预测,至2010年,当全球风电装机总容量达到197.5GW时,风电价格将降至3.03美分/kWh,2020年当全球风电装机总容量达到1200GW,风电价格将进一步降至2.45美分/kWh,届时风力发电成本将远远低于火电成本;

二、各国政府纷纷将发展风力发电作为国家可持续发展的国策,出台了大量的支持政策,从政策、税收、融资各个方面支持风力发电的发展,保证风力发电在现有条件下能够实现盈利;

三、现代企业越来越意识到经济效益与环境效益可以相互结合,从而在应对世界的一些重大挑战的同时,促进公司的成长,而那些忽视社会责任和环境效益的企业也越来越无法在竞争中生存下去。

4 中国风电的发展前景 (1)发展风电的必要性:

前面已经提到,中国有丰富的风能资源,这为发展中国的风电事业创造了十分有利的条件。但就中国目前电力事业而言,火力发电仍是中国的主力电源。以燃煤为主的火电厂,正在大量排放co2和so2等污染气体,这对中国的环保极为不利。而发展风电,一方面有利于中国电源结构的调整;另一方面又有利于减少污染气体的排放而缓解全球变暖的威胁。同时,又有利于减少能源进口方面的压力,对提高中国能源供应的多样性和安全性将作出积极的贡献。

(2)国家对发展风电的政策支持:

由于风电场建设成本较高,加之风能的不稳定性,因而导致风电电价较高,而无法与常规的火电相竞争。在这种情况下,为了支持发展风力发电,国家曾给予多方面政策支持。

例如,1994年原电力工业部决定将风电作为电力工业的新清洁能源,制定了关于风电并网的规定。规定指出,风电场可以就近上网,而电力部门应全部收购其电量,同时指出其电价可按"发电成本加还本付息加合理利润"原则确定,高于电网平均电价部分在网内摊消。为了搞好风电场项目的规范化管理,又陆续发布了一些行业标准,如风电场项目可行性研究报告编制规程和风电场运行规程等。有了上述的政策支持,从此风电的发展便进入了产业化发展阶段。

与此同时,国家为了支持和鼓励发展风电产业,原国家计委和国家经贸委曾提供补贴或贴息贷款,给建立采用国产机组的示范风电场业主。 (3)发展风电的展望:

据不完全统计,2003年年初在建项目的装机容量约为60多万kw,其中正在施工的约有10万kw,可研批复的有22万kw,项目建议书批复的有32万kw,包括两个特许权项目。如果这些项目能够如期完成,那么到2005年底合计装机可超过100万kw。

预计"十一五"计划期间(2006~2010年),全国新增风电装机容量可达280万kw,因而累计装机总容量约可达400万kw。 5 结束语

风力发电是一个集计算机技术、空气动力学、结构力学和材料科学等综合性学科的技术。中国有丰富的风能资源,因此风力发电在中国有着广阔的发展前景,而风能利用必将为中国的环保事业、能源结构的调整,减少对进口能源依赖作出巨大的贡献。展望未来随着风电机组制造成本的不断降低,化石燃料的逐步减少及其开采成本的增加,将使风电渐具市场竞争力,因此其发展前景将是十分巨大的。

3.3我国风电企业的发展现状

《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《关于完善风力发电上网电价政策的通知》、《可再生能源发展“十一五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》等政策颁布大大刺激了风电企业的发展,提高了它们的积极性,由风电企业的发展带动整个风电行业的发展。

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