风能是一种清洁的永续能源,与传统能源相比,风力发电不依赖矿物能源,没有燃料价格风险,发电成本稳定,也没有包括碳排放等环境成本。此外,可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。正是因为有这些独特的优势,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分,发展迅速。根据全球风能理事会的统计,全球的风力发电产业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7 400 万kW,意味着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。
中国具有丰富的风力资源,风电产业的发展有良好的资源基础。据估计,内地及近海风资源可开发量约为10亿kW,主要分布在东南沿海及附近岛屿,内蒙古、和甘肃河西走廊,以及华北和青藏高原的部分地区。
中国将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之一,给予了有力的扶持。确定了2010年和2020年风电装机容量分别达到500万kW和3 000万kW的目标,制定了风,并辅以“风电特许权招标”等措施,推动技术创新、市场培育和产业化发展。到
2006年底,中国累计风电装机容量达到260万kW,过去10年的年平均增长速度达到46%;中国在风电装机,2004年居第10位,2006年跃居第6位,并有望成为世界最大的风电市场。根据目前的发展势头,确定的2010年的发展目标有望于2008年提前完成。风电已经在节约能源、缓解中国电力供应紧张的形势、降低长期发电成本、减少能源利用造成的大气污染和温室气体减排等方面做出贡献,开始。中国风电市场的扩大,直接促进了国产风电产业的发展。据不完全统计,2006年底,中国风电制造及40多家,在2006年风电的新增市场份额中,国内产品占41.3%,比2005年提高了10个百分
点,国产风电机组装备制造能力得到大幅提高;在风电开发建设方面,中国已经建成了100多个风电场,掌握了风电场运行管理的技术和经验,培养和锻炼了一批风电设计和施工的技术人才,为风电的大规模开发和利用奠定了良好的基础。经过多年努力,当前中国并网风电已经开始步入规模化发展的新阶段。此外,中国还已经形成了世界上最大的小风机产业和市场,有利地推动了农村电气化建设的开展。2007年是中国风电产业发展比较关键的一年。《可再生能源法》出台并实施已经一年有余,风电在保持快速发展的同时也涌现了一些新的问题。本报告旨在通过总结中国风电实施及产业的发展现状,剖,并预测未来风电的发展趋势,为关心中国风电产业的社会各界提供比
较翔实的信息,供在该领域进行生产、投资、贸易、研究等活动的人士参考。
本报告在绿色和平与全球风能理事会的支持下,由中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会组织业内专家进行编写完成。在编写过程中,还得到了国家发展和改革委员会能源研究所、中国水电顾问集团公司、中国可再生能源学会风能专业委员会、联合国环境规划署SWERA项目以及国家气候中心等机构的大力协助,在此一并表示感谢。
1.1 风能资源储量及分布
中国幅员辽阔,海岸线长,风能资源丰富。在20世纪80年代后期和2004-2005年,中国气象局分别组织了第二次和第三次全国风能资源普查,得出中国陆地10m高度层风能资源的理论值,可开发储量分别为32.26亿kW和43.5亿kW、技术可开发量分别为2.53亿kW和2.97亿kW的结论。此外,2003-2005年联合国环境规划署组织国际研究机构,采用数值模拟方法开展了风能资源评价的研究,得出中国陆地上离地面50m高度层风能资源技
14亿kW的结论。2006年国家气候中心也采用数值模拟方法对中国风能资源进行评价,得到的结果是:在不考虑青藏高原的情况下,全国陆地上离地面10m高度层风能资源技术可开发量为25.48亿kW,大大超过第三次全国风能资源普查的数据①。根据第三次风能资源普查结果,中国技术可开发(风能功率密度在150W/m2及其以上)的陆地面积约为20万km2
。考虑风电场中风电机组的实际布置能力,按照低限3MW/km2高限5MW/km2计算,陆上技术可开发量为6亿~10亿kW。根据《全国海岸带和海涂资源综合调查报告》,中国沿岸浅海0~20m等深线的海域面积为15.7万km2
。年中国颁布了《全国海洋功能区划》,对港口航运、渔业开发、旅游以及工程用海区等作了详细规划。如果避开上述这些区域,考虑其总量10%~20%的海面可以利用,风电机组的实际布置按照5MW/km2计算,则近海风电装机容量为1亿~2亿kW。综合来看,中国可开发的风能潜力巨大,陆上加海上的总量有7亿~12亿kW,风电具有成为未来能源结构中重要组成部分的资源基础。中国的风能资源分布广泛,其中较为丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部(东北、华北、西北)地区,内陆也有个别风能丰富
点。此外,近海风能资源也非常丰富。沿海及其岛屿地区风能丰富带
沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等沿海近10km宽的地带,年风功率密度在200W/m2以上,风功率密
度线平行于海岸线。北部地区风能丰富带北部地区风能丰富带包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和等近200km宽的地带。风功率密度在200~300W/m2,有的可达500W/m2以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁、承德围场等。内陆风能丰富区在两个风能丰富带之外,风功率密度一般在100W/m2以下,但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能资源也较丰富。近海风能丰富区东部沿海水深5~20m的海域面积辽阔,但受到航线、港口、养殖等海洋功能区划的,近海实际的技术可开发风能资源量远远小于陆上。不过在江苏、福建、山东和广东等地,近海风能资源丰
富,距离电力负荷中心很近,近海风电可以成为这些地区未来发展的一项重要的清洁能源。
1.2 风能资源的特点
中国的风能资源有两个特点:一是风能资源季节分布与水能资源互补:中
国风能资源丰富但季节分布不均匀,一般春、秋和冬季丰富,夏季贫乏。水能资源丰富,雨季在南方大致是3月到6月,或4月到7月,在这期间的降水量占全年的50%~60%;在北方,不仅降水量小于南方,而且分布更不均匀,冬季是枯水季节,夏季为丰水季节。丰富的风能资源与水能资
源季节分布刚好互补,大规模发展风力发电可以一定程度上弥补中国水电冬春两季枯水期发电电力和电量之不足。二是风能资源地理分布与电力负荷不匹配:沿海地区电力负荷大,但是其风能资源丰富的陆地面积小;北部地区风能资源很丰富,电力负荷却很小,给风电的开发带来经济性困难。由于大多数风能资源丰富区,远离电力负荷中心,电网建设薄弱,大规模开发需要电网延伸的支撑。
2.1 并网风电场发展
中国的并网风电从20世纪80年代开始发展,尤其是在“十五”期间,风电发展非常迅速,总装机容量从2000年的35万kW增长到2006年的260万kW,年增长率将近40%。风电装机容量从2004年居世界第十位,上升为2006年年底的居世界第六位①,受到世界的瞩目。总体来看,中国并网风电场的发展分为三个阶段②:初期示范阶段(1986-1993年)此阶段主要是利用国外赠款及贷款,建设小型示范风电场,的扶持主要在资金方面,如投资风电场项目及风力发电机组的研制。产业化建立阶段(1994-2003年)原电力部1993年底在汕头“全国风电工作会议”上提出风电产业化及风电场建设前期工作规
范化的要求,1994年规定电网管理部门应允许风电场就近上网,并收购全部上网电量,上网电价按发电成本加还本付息、合理利润的原则确定,
高出电网平均电价部分,其差价采取均摊方式,由全网共同负担,电力公司统一收购处理。由于投资者利益得到保障,贷款建设风电场开始发
展。后来原国家计委规定发电项目按照经营期核算平均上网电价,银行还款期延长到15年,风电项目减半(为8.5%)。但是随着电力向竞争性市场改革,风电由于成本高,不明确,发展缓慢。规模化及国产化阶段(2003-2007年)为了大规模商业化开发风电,国家从2003年起推行风电特许权项目,每年一期,通过招标选择投资商和开发商,目前已经进行了四期,
其主要目的是扩大开发规模,提高国产设备制造能力,约束发电成本,降低电价。从2006年开始,《可再生能源法》正式生效,国家陆续颁布了一系
列的法律事实细则,包括要求电网企业全额收购可再生能源电力、发电上网电价优惠以及一系列费用分摊措施,从而大大促进了可再生能源产业的发展,中国风电也步入了快速增长时期。
2.2 风电装机统计③
截至2006年,全国累计安装风电机组3 311台,装机容量260万kW,风电场100多个,其中兆瓦级以上风电机组366台,占总机组数量的11%,见图1。
风电场分布在16个省(市、自治区),在前一年15个省的基础上增加了江苏省。2006年分省累计风电装机情况见表1。与2005年累计装机126万kW相
比,2006年累计装机增长率为105%,见图2。2006年风电上网电量估计约38.6亿kW.h④,比2005年增加约22亿kW.h。
图1 2006年底中国风电场累计装机主要机型分布下载本文