中國(guó)風(fēng)能資源利用現(xiàn)狀與展望

中國(guó)風(fēng)能資源利用現(xiàn)狀與展望小組成員：許倩許霞蘆怡婷金露一、風(fēng)能資源的概念風(fēng)能（windenergy)是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽(yáng)輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動(dòng)，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。

為什么要利用風(fēng)能？風(fēng)能是地球上重要的能源之一。據(jù)估計(jì)，到達(dá)地球的太陽(yáng)能中只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。據(jù)世界氣象組織估計(jì)，整個(gè)地球上可以利用的風(fēng)能為2*107MW，為地球上可以利用的水能總量的10倍。風(fēng)中含有的能量，比人類(lèi)迄今為止所能控制的能量都要高出許多。全世界每年燃燒煤炭得到的能量，還不及風(fēng)力在一年內(nèi)所提供給我們的能量的1%。全球風(fēng)力發(fā)電已形成年產(chǎn)值超過(guò)50億美元的產(chǎn)業(yè)。風(fēng)力發(fā)電——這一風(fēng)能利用形式近幾十年來(lái)隨著社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展已經(jīng)變得越來(lái)越重要，受到世界各國(guó)的高度重視。中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)中國(guó)現(xiàn)代化目標(biāo)的重要前提。風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式,也是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、最具有規(guī)?；_(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。利用風(fēng)能可以調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少溫室氣體排放，緩解環(huán)境污染。在風(fēng)能資源好的地區(qū)，可以作為一種補(bǔ)充能源，緩解那里的能源急僻和電力短缺。另外，它也是解決邊遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立供電的重要途徑。此外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)還可以提供就業(yè)機(jī)會(huì),帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。二、我國(guó)的風(fēng)能資源概況總量

據(jù)報(bào)道，我國(guó)風(fēng)能資源理論蘊(yùn)藏量為32.26億kw，加上近岸海域可利用風(fēng)能資源共計(jì)約10億kw，初步估算可開(kāi)發(fā)的裝機(jī)容量逾2.53億kw，居世界首位。風(fēng)能資源主要分布在“三北”（東北、華北北部、西北地區(qū)），東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。另外，內(nèi)陸還有局部風(fēng)能豐富區(qū)。中國(guó)風(fēng)力資源十分豐富。根據(jù)國(guó)家氣象局的資料，我國(guó)離地10米高的風(fēng)能資源總儲(chǔ)量約32.26億千瓦，其中可開(kāi)發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量有2.53億kW，50米高度的風(fēng)能資源比10米高度多1倍，約為5億多kW。近?？砷_(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量有7.5億kW。分布特點(diǎn)中國(guó)有效風(fēng)力資源分布我國(guó)風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在以下地區(qū)：（1）三北（東北、華北、西北）地區(qū)豐富帶，風(fēng)能功率密度在200～300瓦/米2以上，有的可達(dá)500瓦/米2以上，如阿拉山口、達(dá)坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁等、可利用的小時(shí)數(shù)在5000小時(shí)以上，有的可達(dá)7000小時(shí)以上。這一風(fēng)能豐富帶的形成，主要是由于三北地區(qū)處于中高緯度的地理位置有關(guān)。（2）東南沿海及附近島嶼包括山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西和海南等省(市)沿海近10公里寬的地帶，年風(fēng)功率密度在200W/m2米以上。（3）內(nèi)陸個(gè)別地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，形成一些風(fēng)能豐富點(diǎn)，如鄱陽(yáng)湖附近地區(qū)和湖北的九宮山和利川等地區(qū)。（4）近海地區(qū)，我國(guó)東部沿海水深5米到20米的海域面積遼闊，按照與陸上風(fēng)能資源同樣的方法估測(cè)，10米高度可利用的風(fēng)能資源約是陸上的3倍，即7億多千瓦。我國(guó)風(fēng)力資源分布與電力需求存在不匹配的情況。東南沿海地區(qū)電力需求大，風(fēng)電場(chǎng)接入方便，但沿海土地資源緊張，可用于建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的面積有限。廣大的三北地區(qū)風(fēng)力資源豐富和可建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的面積較大，但其電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)薄弱，且電力需求相對(duì)較小，需要將電力輸送到較遠(yuǎn)的電力負(fù)荷中心。海上風(fēng)電資源豐富且距離電力負(fù)荷中心很近。隨著海上風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)上可行，發(fā)展前景勢(shì)必良好。三、沿海（江蘇）風(fēng)能資源利用現(xiàn)狀我國(guó)沿海地區(qū)位于亞洲大陸東南，瀕臨太平洋西岸，季風(fēng)強(qiáng)盛。季風(fēng)是我國(guó)氣候的基本特征，如冬季季風(fēng)在華北長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月，東北長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，東南季風(fēng)則遍及我國(guó)的東部半璧江山。目前我國(guó)已研制出100多種不同型式不同容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并初步形成了風(fēng)力機(jī)電產(chǎn)業(yè)。近幾年發(fā)展較為迅速，自2004年以來(lái)，每年新增裝機(jī)容量增速均超過(guò)100%。2006年新增裝機(jī)容量同比大幅增長(zhǎng)166%，達(dá)到134萬(wàn)kw，裝機(jī)容量同比大幅增長(zhǎng)105%，達(dá)到267萬(wàn)kw，位居世界第十位，亞洲第三位，成為繼歐洲、美國(guó)和印度之后發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的主要市場(chǎng)之一。江蘇年平均風(fēng)功率密度分布圖進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)。江蘇省逐步加大了風(fēng)能資源的開(kāi)發(fā)力度，對(duì)全省風(fēng)能資源的儲(chǔ)量、分布、開(kāi)發(fā)前景進(jìn)行了深入調(diào)研，科學(xué)規(guī)劃了一批風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目。2006年，江蘇如東15萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)首批風(fēng)電機(jī)組正式并網(wǎng)發(fā)電，這是江蘇省內(nèi)風(fēng)電機(jī)組首次并網(wǎng)發(fā)電。此后，江蘇省如東、響水、濱海、射陽(yáng)等地陸續(xù)啟動(dòng)或獲準(zhǔn)建設(shè)風(fēng)電項(xiàng)目，海風(fēng)電場(chǎng)走廊成為江蘇沿海近千公里海岸線(xiàn)上的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。積極開(kāi)發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源已成為大勢(shì)所趨。2010年，中國(guó)啟動(dòng)海上風(fēng)電的首輪特許招標(biāo)，初步選定在江蘇的沿海地區(qū)建設(shè)兩個(gè)近海風(fēng)電和兩個(gè)灘涂風(fēng)電項(xiàng)目。其中，近海風(fēng)電規(guī)模定為30萬(wàn)千瓦，灘涂風(fēng)電規(guī)模定為20萬(wàn)千瓦。江蘇風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迎來(lái)歷史性發(fā)展機(jī)遇。

江蘇省沿海地區(qū)到2007年底累計(jì)裝機(jī)臺(tái)數(shù)達(dá)188臺(tái)，位居全國(guó)第10位。根據(jù)江蘇省“十一五”計(jì)劃要求完成150萬(wàn)kW的裝機(jī)規(guī)模，截至2008年10月底江蘇省已實(shí)現(xiàn)裝機(jī)達(dá)到121.5萬(wàn)kW，按目前進(jìn)展情況，擬建項(xiàng)目將會(huì)提前和超額完成。江蘇風(fēng)能利用取得的成效

根據(jù)三批國(guó)家特許權(quán)項(xiàng)目，江蘇省的風(fēng)電場(chǎng)已建在建擬建項(xiàng)目的總裝機(jī)容量達(dá)到1383MW，按單位千瓦9000元的工程造價(jià)計(jì)算，總投資額度達(dá)1245億元。風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)不僅促進(jìn)了國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備的制造業(yè)，還帶動(dòng)了江蘇省以南京高速齒輪箱為行業(yè)龍頭的一批風(fēng)電設(shè)備零部件配套企業(yè)。目前江蘇省已初步形成了風(fēng)電設(shè)備的整機(jī)和零部件制造的產(chǎn)業(yè)鏈，隨著國(guó)產(chǎn)化率逐漸增加，將會(huì)進(jìn)一步拉動(dòng)相關(guān)制造業(yè)的快速發(fā)展，與此同時(shí)還增加了一定數(shù)量的就業(yè)崗位。新疆風(fēng)能資源總儲(chǔ)量9.57億kW,技術(shù)開(kāi)發(fā)量為2.34億kW?？梢?jiàn)新疆的風(fēng)能資源十分豐富,但由于地形復(fù)雜,風(fēng)能資源分布極不均勻,風(fēng)能資源儲(chǔ)量和技術(shù)開(kāi)發(fā)量分布不均勻。9大風(fēng)區(qū)中年平均風(fēng)功率密度大于150W/m2的區(qū)域,其面積僅占全疆的7.58％,卻集中了全疆31.2％以上的風(fēng)能。根據(jù)《全國(guó)風(fēng)能資源評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)定》,風(fēng)能資源技術(shù)開(kāi)發(fā)量為年平均風(fēng)功率密度大于150W/m2的區(qū)域的風(fēng)能資源儲(chǔ)量值乘0.785,也就是說(shuō),只有年平均風(fēng)功率密度大于150W/m2的區(qū)域才屬于風(fēng)能資源達(dá)到技術(shù)開(kāi)發(fā)的區(qū)域面積。四、內(nèi)陸（新疆）風(fēng)能利用現(xiàn)狀新疆各大風(fēng)區(qū)技術(shù)開(kāi)發(fā)量新疆風(fēng)能資源豐富區(qū)集中在9大風(fēng)區(qū),包括達(dá)坂城風(fēng)區(qū),阿拉山口風(fēng)區(qū)、十三間房風(fēng)區(qū)、吐魯番小草湖風(fēng)區(qū)、額爾齊斯河河谷風(fēng)區(qū)、塔城老風(fēng)口風(fēng)區(qū),三塘湖-淖毛湖風(fēng)區(qū)、哈密東南部風(fēng)區(qū)、羅布泊風(fēng)區(qū)。這些風(fēng)區(qū)的中心區(qū)年平均風(fēng)功率密度在200W/m2以上,有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)在5500h以上。有效風(fēng)速小時(shí)數(shù)指3～25m/s各級(jí)風(fēng)速出現(xiàn)的小時(shí)數(shù)之和。它表征著風(fēng)力發(fā)電機(jī)可能正常運(yùn)行的時(shí)間。新疆9大風(fēng)區(qū)包括了新疆年平均功率密度在150W/m2以上的所有區(qū)域。新疆各地風(fēng)速分布狀況新疆的風(fēng)能開(kāi)發(fā)、建設(shè)始于80年代初期當(dāng)時(shí)引進(jìn)了20kW、30kW、55kW和100kW風(fēng)機(jī)各1臺(tái),1988年100kW風(fēng)電并網(wǎng)試驗(yàn)運(yùn)行。1989年利用丹麥政府贈(zèng)款引進(jìn)了13臺(tái)150kW風(fēng)機(jī),建立達(dá)坂城風(fēng)電一場(chǎng),總裝機(jī)容量達(dá)到2050kW,單機(jī)容量和總?cè)萘吭诋?dāng)時(shí)均居全國(guó)第一。1992年到1995年,相繼引進(jìn)了300kW和500kW風(fēng)機(jī)共33臺(tái),建成了國(guó)內(nèi)第一座萬(wàn)kW級(jí)的達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電廠。1997年利用兩項(xiàng)丹麥政府貸款和國(guó)內(nèi)“雙加”風(fēng)電項(xiàng)目,于當(dāng)年完成了全部78臺(tái)600kW風(fēng)電機(jī)組的安裝。達(dá)坂城風(fēng)區(qū)因其開(kāi)發(fā)較早,目前風(fēng)區(qū)風(fēng)電總裝機(jī)容量已達(dá)12.55萬(wàn)kW,占到了新疆主電網(wǎng)總裝機(jī)容量495.75萬(wàn)kW的2.53％。達(dá)坂城風(fēng)區(qū)面積1500公里，距烏魯木齊市市區(qū)40公里，交通方便，地形平坦，地質(zhì)條件優(yōu)良，位于新疆電力負(fù)荷中心，是建設(shè)世界級(jí)大型風(fēng)電場(chǎng)的理想風(fēng)區(qū)。從烏魯木齊至哈密一線(xiàn)，分布有九大風(fēng)區(qū)中的5個(gè)，預(yù)計(jì)可裝機(jī)3460萬(wàn)千瓦，同時(shí)沿線(xiàn)太陽(yáng)能資源也十分豐富，盛產(chǎn)石油與天然氣的吐哈油田居其中央，是新疆未來(lái)最可寶貴的、具有戰(zhàn)略意義的清潔能源富礦聚集帶，集中開(kāi)發(fā)或者東送出疆的前景都十分看好。額爾齊斯河谷風(fēng)區(qū)不僅風(fēng)能資源豐富，而且正在集中開(kāi)發(fā)水力資源，構(gòu)建風(fēng)電—水電互補(bǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)已具有現(xiàn)實(shí)可能。阿拉山口的風(fēng)能資源已經(jīng)開(kāi)始試驗(yàn)性開(kāi)發(fā)。除九大風(fēng)區(qū)外，還有不少地區(qū)適于安裝戶(hù)用小型風(fēng)電機(jī)組。風(fēng)電場(chǎng)布局風(fēng)能資源區(qū)劃有效風(fēng)能密度分布五、我國(guó)風(fēng)能資源利用瓶頸中國(guó)氣象局日前公布我國(guó)首次風(fēng)能資源詳查和評(píng)價(jià)取得的進(jìn)展和階段性成果：我國(guó)陸上離地面50米高度達(dá)到3級(jí)以上風(fēng)能資源的潛在開(kāi)發(fā)量約23.8億千瓦；我國(guó)5—25米水深線(xiàn)以?xún)?nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度可裝機(jī)容量約2億千瓦。我國(guó)陸上風(fēng)能資源主要集中在內(nèi)蒙古的蒙東和蒙西、新疆哈密、甘肅酒泉、河北壩上、吉林西部和江蘇近海等7個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地。僅這些地區(qū)的陸上50米高度3級(jí)以上風(fēng)能資源的潛在開(kāi)發(fā)量就達(dá)18.5億千瓦。面對(duì)如此巨大的風(fēng)能資源，面對(duì)我國(guó)嚴(yán)峻的節(jié)能減排形勢(shì)，為什么我國(guó)80多家風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)大部分產(chǎn)能閑置？為什么會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩？具統(tǒng)計(jì)至2009年我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量?jī)H2500萬(wàn)千瓦，風(fēng)電占全國(guó)的用電量還非常小，裝機(jī)容量占可開(kāi)發(fā)量就更少，為什么風(fēng)電工程會(huì)淪落為“形象工程”？風(fēng)電被稱(chēng)為“垃圾電源”？為什么風(fēng)電的開(kāi)發(fā)與需求產(chǎn)生如此大的反差？我國(guó)陸地有多風(fēng)地區(qū)，但都較偏遠(yuǎn)，目前我國(guó)大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)受到并網(wǎng)瓶頸的制約，風(fēng)電機(jī)的推廣又受到發(fā)電效率低，投資成本大，維護(hù)成本高的制約。我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的發(fā)展難題。要破解難題就必須對(duì)造成難題的原因有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，歐美的風(fēng)電技術(shù)并不符合中國(guó)國(guó)情。第一，國(guó)家能源政策的促進(jìn)。第二，氣候變化的推動(dòng)。第三，風(fēng)電技術(shù)相對(duì)成熟。六、我國(guó)風(fēng)能資源利用展望自主創(chuàng)新自主創(chuàng)新風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要全面健康可持續(xù)發(fā)展需要解決的問(wèn)題很多,這里僅就依靠科技進(jìn)步來(lái)推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出幾點(diǎn)建議。1、建立以企業(yè)為主體市場(chǎng)為導(dǎo)向產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系建立技術(shù)創(chuàng)新體系是建立創(chuàng)新型企業(yè)的基礎(chǔ)，創(chuàng)新型企業(yè)必須有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),有自主知識(shí)品牌和持續(xù)創(chuàng)新能力，除了主要依靠企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中自身努力外國(guó)家要給予重點(diǎn)扶持和引導(dǎo)。在建立創(chuàng)新體系中要特別注意加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研的聯(lián)合,通過(guò)整合資源、聯(lián)合創(chuàng)新、合理安排市場(chǎng)份額和知識(shí)產(chǎn)權(quán)使企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和高等院校優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同發(fā)展。另外,學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)和商會(huì)也都可以充分發(fā)揮作用。2、制定風(fēng)能發(fā)展技術(shù)路線(xiàn)圖根據(jù)風(fēng)能發(fā)展的趨勢(shì)和本國(guó)的國(guó)情科學(xué)地制定發(fā)展風(fēng)能的技術(shù)路線(xiàn)圖是世界上風(fēng)能發(fā)展先進(jìn)國(guó)家的一個(gè)成功經(jīng)驗(yàn)。風(fēng)能發(fā)展技術(shù)路線(xiàn)圖包含風(fēng)能技術(shù)發(fā)展方向、技術(shù)發(fā)展目標(biāo)技術(shù)發(fā)展途徑以及相應(yīng)的保障措施。另外針對(duì)風(fēng)能技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的豁要,在技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖中還應(yīng)對(duì)風(fēng)能的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行剖析,為國(guó)家制定風(fēng)能發(fā)展規(guī)劃和項(xiàng)目提供科學(xué)依據(jù)。3、建設(shè)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)是能力建設(shè)的重要方面,包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)信息,技術(shù)數(shù)據(jù)設(shè)備儀器計(jì)算軟件,技術(shù)咨詢(xún)技術(shù)培訓(xùn)等可以由企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高等院校包括國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家工程技術(shù)研究中心在內(nèi)聯(lián)合起來(lái),共同對(duì)資源進(jìn)行整合、共享、完善和提高通過(guò)建立共享機(jī)制和管理程序逐步做到資源有效