中国风能开发利用现状与规划终版.docx
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中国风能开发利用现状与规划终版
中国风能开发利用现状与规划
风电发展状况
1、国际风电发展状况
风电是近年来发展最快的新兴可再生能源,全球风电累计装机从1980年的10MW增长到2000年的17.4GW,再到2011年的237.7GW。
最近5年年均增长率约30%左右,2010年新增装机容量3900万千瓦,是新增装机容量最大的可再生能源电力。
2010年,全球风电装机容量约占全部发电装机容量的4%,风电发电量约占全球电力消费量的2.5%,中国、美国、德国是全球风电装机容量最大的三个国家,2011年全球风电累计市场排名前十位的国家分别是中国(62364MW)、美国(46919MW)、德国(29060MW)、西班牙(21674MW)、印度(16084MW)、法国(6800MW)、意大利(6737MW)、英国(6540MW)、加拿大(5265MW)和葡萄牙(4083MW)。
2、我国风电发展现状
在“十一五”时期,我国颁布施行了《可再生能源法》,制定了鼓励风电发展的分区域电价、费用分摊、优先并网等政策措施,建立了促进风电发展的政策体系,并组织了风能资源评价、风电特许权招标、海上风电示范项目建设,积极促进风电产业发展,推动风电技术快速进步,我国风电产业实力明显提升.市场规模不断扩大。
在国际金融危机引发全球经济衰退和增长乏力的背景下,我国风电产业仍然保持了持续快速发展,标志着我国风电产业开始步入全面、快速、规模化发展的新阶段。
基本摸清风能资源状况,具备了大规模发展风电的资源基础。
国家组织开展了全国风能资源评价、风电场规划选址和风能资源专业观测网建设,建立了全国风能资源数据库,基本掌握了全国风能资源状况。
全国陆上70米高度风能资源技术开发量约25.7亿千瓦,近海100米高度5-25米水深范围内技术开发量约为1.9亿千瓦、25-50米水深范围约为3.2亿千瓦。
“三北”(东北、华北、西北)及沿海地区风能资源较为丰富,内陆地区风能资源分布也很广泛,可满足风电大规模发展需要。
风电建设规模逐步扩大,在电力发展中的作用开始显现。
“十一五”时期我国风电进入快速发展阶段,风电装机容量从2005年的126万千瓦迅速增长到2010年的4473万千瓦,到2010年底,我国已建成802个风电场,安装风电机组3.2万台,形成了一批装机规模百万千瓦以上的风电基地,内蒙古风电装机达到1000万千瓦以上。
风电已经成为东北、华北和西北地区重要的新增电源。
2010年全国风电发电量500亿千瓦时,占全国总发电量的1.2%,在内蒙古西部电网,风电发电量已占到全部发电量的9%。
我国风电用5年多时间走过了发达国家15年的发展历程,实现了从200万千瓦到5000万千瓦的跨越。
2010年底,全国风电累计装机超过美国,跃居世界第一。
风电设备制造
风电技术水平快速提高,设备制造能力显著增强。
“十一五”时期,我国风电设备研发设计和制造能力与世界先进水平的差距迅速缩小,1.5兆瓦和2兆瓦风电机组成为主流机型,3兆瓦风电机组已研制成功并开始批量工程应用,5兆瓦和6兆瓦陆上和海上风电机组相继研制成功,风电设备关键零部件的技术水平迅速提高。
目前,我国已建立起内资企业为主导、外资和合资企业共同参与的风电设备制造体系,在开发适应国内风能资源特点的产品、满足国内市场需求的同时,我国风电设备已开始进入国际市场。
在风电设备方面,2011年中国主要风电设备制造行业产能已达到30GW以上,而国内新增风机装机容量仅为18GW,这导致国产设备40%以上的产能处于闲置状态。
在度过了短暂艰难的起步期与摸索期后,国内风电整机厂商从2004年的几家急剧扩张到2008年的80多家,风叶生产企业达50多家,塔筒生产企业近100家。
中国风电行业经过飞跃式发展,短短数年间,跃居世界前列。
国内风电设备制造企业规模迅速扩大,2011年全国已有4家整机制造企业华锐风电、金风科技、东方电气、联合动力,跻身全球装机量排名前十,涵盖技术研发、零部件制造、整机组装、检测认证、风电场开发建设、配套服务的产业链初具规模,形成了较为完备的风电产业体系,在国际风电市场中的竞争力不断提高。
风电产业服务体系初步建立,建设运行管理水平不断提高。
随着风电产业的快速发展,配套产业服务体系也逐步建立和完善。
初步建立了覆盖全产业链的管理办法、技术规定和工程规范,建立了国家级风电设备检测中心和试验风电场,完善了检测试验技术手段,依托国内主要科研机构和骨干企业,建立了多个国家级风电技术研发中心,将风电纳入了高等教育、职业教育和技术培训体系,培养了多层次的风电专业人才。
通过大规模风电建设,逐步形成了专业的风电场规划设计、工程咨询、建设安装和运营管理力量,满足了风电规模化发展需要。
风电的优劣之处
风电的优点包括:
(1)、利用自然界的可再生能源,干净无污染,无须燃料;
(2)、运行成本低,风电机组的设计寿命约为20-25年,运行和维护的费用通常相当于机组总成本的3%-5%;(3)、建设周期短,若不计测风,快者一年左右可建成。
风电的不足包括:
(1)、选址时对自然环境(风速)要求较高,光测风阶段就要历时一年以上;风场占地面积通常在几百亩到几千亩,与火电相比,单位土地面积的发电出力相差较大(尽管风机塔架周围的土地仍可进行其它利用);风力大的地区通常人口稀少,离电力负荷中心较远,对电网输送要求较高;
(2)出力不稳定(取决于不可控的风速),利用小时数低(通常为2000小时/年左右),通常认为风力发电量占电网总电量的比重不能过高(10-12%,也有人说是20%),否则会影响电网稳定。
我国大陆多数地区也是冬春季节风速高,夏季风速小;沿海地区还经常受到台风的侵扰(台风风速过大,不利于发电);(3)一次性投资较火电大,上网电价高于火电、水电。
目前国内风电场的千瓦造价通常要8000-12000元,比西方还高,原因之一是进口设备价格较贵。
风能利用布局和建设重点
风电发展的总目标是:
实现风电规模化开发利用,提高风电在电力结构中的比重,使风电成为对调整能源结构、应对气候变化有重要贡献的新能源;加快风电产业技术升级,提高风电的技术性能和产品质量,使风电成为具有较强国际竞争力的重要战略性新兴产业。
研究大型风电基地风能资源特点,结合电力市场、区域电网和电力外送条件,积极有序推进河北、蒙东、蒙西、吉林、甘肃、山东、江苏、新疆和黑龙江等大型风电基地建设。
到2015年,上述大型风电基地装机容量总计达到7900万千瓦以上。
“十二五”时期,在海上风电示范项目取得初步成果的基础上,促进海上风电规模化发展。
重点开发建设上海、江苏、河北、山东海上风电,加快推进浙江、福建、广东、广西和海南、辽宁等沿海地区海上风电的规划和项目建设。
到2015年,全国投产运行海上风电装机容量500万千瓦。
装机规划
1、到2015年,投入运行的风电装机容量达到1亿千瓦,年发电量达到1900亿千瓦时,风电发电量在全部发电量中的比重超过3%。
其中,河北、蒙东、蒙西、吉林、甘肃酒泉、新疆哈密、江苏沿海和山东沿海、黑龙江等等9个大型风电基地所在省(区)风电装机容量总计达到7900万千瓦,海上风电装机容量达到500万千瓦。
2、“十二五”时期,风电机组整机设计和核心部件制造技术取得突破,海上风电设备制造能力明显增强,基本形成完整的具有国际竞争力的风电设备制造产业体系。
到2015年,形成3-5家具有国际竞争力的整机制造企业和10-15家优质零部件供应企业。
3、在“十二五”时期提升风电产业能力和完善风电发展市场环境的基础上,2015年后继续推动风电以较大规模持续发展。
到2020年,风电总装机容量超过2亿千瓦,其中海上风电装机容量达到3000万千瓦,风电年发电量达到3900亿千瓦时,力争风电发电量在全国发电量中的比重超过5%。
风电发展的瓶颈
中国出现明显的限电“弃风”现象开始于2010年,同年底中国风电累计吊装风电机组44.73GW,但能够并网的仅有31GW,有13.66GW吊装风电机组无法并网,占风电总装机的31%。
全国并网风电装机的机组利用小时数从2010年的2047h下降到2011年的1903h,减少了144h,减少比例为7%。
风电大省(自治区)本地风电消纳能力不足,外送通道不畅,伴随着风电开发规模的快速扩大,风电窝电的波及范围和严重程度也随之加大。
到2010年,中国风电发展的主要矛盾已发展为大规模和高速度发展的风电装机和发电能力与电力送出和消纳能力的矛盾,接纳风电和所有可再生能源的电网规划和建设继续滞后,2012年将有更大规模的风电装机不能联网,有更多的风能将被丢弃,中国风电效益还将会大幅下滑,这是可以预见的。
风电送出和消纳不畅问题难以缓解,其中更深层次的原因:
一是认识问题:
要不要大力发展风能等可再生能源,不同的利益集团有不同的认识,尚未达成一致;二是体制问题:
缺乏监管的垄断企业在利益未明确前,往往会回避、不顾甚至排斥其社会责任;三是利益问题:
新的产业打破了旧的利益平衡关系,在新的利益平衡关系尚未建立和完善之前,各方有得有失,这是三个问题的核心。
解决风电发展的瓶颈的办法有三:
(1)集中开发与分布式相结合,鼓励分布式发展;
(2)陆上与海上相结合,陆上为主;(3)稳定国内市场,积极开拓国际市场
如果风电装机占全国总装机的10%,至少需要200GW的装机规模;如果风电装机占全国总装机的15%,那么装机规模需要达到300GW。
因此,业界预计到2020年风电装机规模应该在200~300GW,很大可能为250GW。
保障措施
为确保风电“十二五”规划目标的实现,采取下列保障措施,支持风电发展。
1、实施可再生能源电力配额制度
为解决风电并网运行受限和风电的市场消纳困难,支持风电等可再生能源电力的持续发展,实施可再生能源电力配额制度。
根据各地区非水电可再生能源资源条件、电力市场、电网结构及电力输送通道等情况,国家对各省(区、市)全社会电力消费量规定非水电可再生能源电力比例指标。
各省(区、市)人民政府承担完成本地区可再生能源电力配额的行政管理责任,电网企业承担其经营区覆盖范围内可再生能源电力配额完成的实施责任。
达到规定规模的大型发电投资经营企业,非水电可再生能源电力装机容量和发电量应达到规定的比重。
2、完善促进风电发展的电价政策和补贴机制
积极推进电力市场化改革,进一步完善促进风电发展的政策环境和市场机制。
按照有利于促进风电开发利用和经济合理的原则,结合风电产业技术水平和发展趋势,研究完善风电的发电补贴和费用分摊政策。
通过完善风电相关价格政策和创新补贴机制,促进风电产业技术水平的持续进步和开发成本的不断下降。
与风电供热等示范项目建设相结合,在局部地区建立有利于电力负荷低谷期风电应用的价格体系,促进风电就近消纳和资源优化配置。
3、完善财政支持和税收优惠政策
按照《可再生能源法》,围绕国家确定的非化石能源发展目标,建立长期稳定的可再生能源发展基金制度形成持续的风电技术研发和产业体系建设资金投入机制。
根据风电等可再生能源电力的发展规划,合理制定支持其发展的年度财政预算和电价附加征收标准,确保支持风电发展的资金及时足额到位。
完善风电相关北极星电力网财税政策,建立鼓励风电有效开发的税收和财政转移支付制度,使风能资源集中的欠发达地区的风电开发起到支持地方经济发展的作用。
研究制定反映资源稀缺及环境外部损害成本的能源产品税收机制,充分发挥风电等可再生能源的环境效益和社会效益。
风力发电上网电价
按照《国家发展改革委关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格[2009]1906号),按风能资源状况和工程建设条件,决定将全国分为四类风能资源区,相应制定风电标杆上网电价,统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价,该规定自2009年8月1日起实行。
风电装机造价
陆上风力发电场,风力发电机组(占78%)、电气装置(占12%)、土建工程(占6%)、电力消费(占2%)、工程管理(占2%)。
其中风轮机和发电机所占比重最大,应采用新技术新材料来降低造价,例如采用高强度玻璃纤维加上环氧树脂来取代铝合金制造叶片,取消齿轮增速箱等。
美国开发的新型叶片可使捕捉风的能力提高20%。
采用变频调速后使风能利用率提高15%。
风力发电机组单位千瓦造价也已从“十一五”初期的7000元左右降到4000元以下,降幅达40%,依照目前风电设备3500元/千瓦的造价来核算,风电场装机总体造价为5500元/千瓦。
经济效益
西北地区风电利用小时高,风力发电完全成本低于0.46元/度(南方火电上网电价0.52元/度),再加上CDM及碳汇贸易,风电每度电可得到0.1元左右的收入,所以风电投资企业和社会节能减排的双重效益都是相当可观的。
环境与社会效益
风电发电过程不产生废气、废水、固体废弃物等污染物。
风电开发对建设环境的影响主要是施工开挖、交通运输等对植被、地貌的影响。
运行期风电机组产生的噪声、电磁辐射可能对环境有一定的影响。
此外,风电机组旋转的叶轮可能影响鸟类的栖息,如靠近风景区对景观有一定的影响。
风电场需要土地面积较大,但除了依附土地的塔基和建筑物占地,其余土地的原有用途基本不受影响。
风电与燃煤电厂相比,每发1亿度电,风电可节约标煤3.5万吨,减排二氧化碳9.15万吨,减排二氧化硫658吨(按脱硫机组计算)。
风电作为可规模化开发的清洁可再生能源,开发利用可节约和替代大量化石能源,显著减少温室气体和污染物排放,改善能源结构。
按2015年发电量测算,年节能约6000万吨标准煤,减少二氧化碳排放1.5亿吨,减少硫化物排放150万吨,节约用水约5亿立方米,环境和社会效益显著。
据统计每装机1MW将直接增加就业5人,间接增加就业是直接增加就业的4倍,大约有20人,装机容量为50MW的风力发电场可直接增加就业200人,间接增加就业近千人。
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