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中國風電發(fā)展現(xiàn)狀與潛力分析
風能資源作為一種可再生能源取之不盡，中國更是風能大國，據統(tǒng)計中國風能的技術開發(fā)量可達3億千瓦-6億千瓦，而且中國風能資源分布集中，有利于大規(guī)模的開發(fā)和利用。據考察中國的風能資源主要集中在兩個帶狀地區(qū)，一條是“三北（東北、華北、西北）地區(qū)豐富帶”即西北、華北和東北的草原和戈壁地帶；另一條是“沿海及其島嶼地豐富帶”，即東部和東南沿海及島嶼地帶。這些地區(qū)一般都缺少煤炭等常規(guī)能源并且在時間上冬春季風大、降雨量少，夏季風小、降雨量大，而風電正好能夠彌補火電的缺陷并與水電的枯水期和豐水期有較好的互補性。
一、風電發(fā)展現(xiàn)狀
據統(tǒng)計，從2017年開始，中國的風電總裝機連續(xù)5年實現(xiàn)翻番，截至2017年底，中國以約4182.7萬千瓦的累積風電裝機容量首次超越美國位居世界第一，較
瓦，到2020年可達1.5億千瓦。
（二）風電投資企業(yè)
風電投資企業(yè)包括開發(fā)商與風電裝機制造企業(yè)。從風電開發(fā)商的分布來看，更向能源投資企業(yè)集中，2017年能源投資企業(yè)風電裝機在已經建成的風電裝機中的比例已高達90%，其中中央能源投資企業(yè)的比例超過了80%，五大電力集團超過了50%。其他國有投資商、外資和民企比例的總和還不到10%，地方國有非能源企業(yè)、外企和民企大都退出，僅剩下中國風電、天潤等少數(shù)企業(yè)在“苦苦掙扎”，當年新增和累計在全國中的份額也很小。從風電裝機制造企業(yè)來看，主要是國內風電整機企業(yè)為主，2017年累計和新增的市場份額中，前3名、前5名和前10名的企業(yè)的市場占有率，分別達到了55.5%和
發(fā)電；由沈陽工業(yè)大學研制的3mw風電機組也已經成功下線。此外，中國華銳、金風、東汽、海裝、湘電等企業(yè)已開始研制單機容量為5mw的風電機組。中國開始全面邁進多mw級風電機組研制的領域。2017年，國際上公認中國很難建成自主化的海上風電項目，然而，華銳風電科技集團中標的上海東海大橋項目，用完全中國自主的技術和產品，用兩年的時間實現(xiàn)了裝機，并于2017年成功投產運營，令世界風電行業(yè)震驚。
（四）風電場并網運行管理
目前，風電并網主要存在兩大問題：風電異地發(fā)電機組技術對電網安全穩(wěn)定產生影響、風的波動性使風電場的輸出功率的波動性難以對風電場制定和實施準確的發(fā)電計劃。它們使得風電發(fā)展受到嚴重影響。對于這種電力上網“不給力”的現(xiàn)況，國家和電網企業(yè)都在積極努力地解決好風電基地電力外送問題，除東北的風電基地全部由東北電網消納和江蘇沿海等近海和海上風電基地主要是就地消納之外，其余各大風電基地就近消費一部分電力和電量之外的電力外送的基本考慮是：河北風電基地和蒙西風電基地近期主要送入華北電網；2020年前后需要山東電網接納部分電力和電量；蒙東風電基地近期送入東北電網和華北電網；甘肅酒泉風電基地和新疆哈密風電基地近期送入西北網，遠期送入華中網。
二、風電發(fā)展?jié)摿Γㄒ唬╋L電成本
風電場投資成本是風電成本的主要組成部分之一。風電場投資成本（即單位
59.7%、70.7%和70.4%以及85.3%和84.8%。
（三）風電機組技術狀況
受國際風電發(fā)展大型化趨勢的驅使，國內風電機組技術取得了不俗的成果。
2017年，中國風電場新安裝的mw級風電機組（≥1mw）僅占當年新增裝機容量的21.5%。隨著國內企業(yè)mw級風電機組產量的增加，2017年mw級風電機組的裝機容量占到當年新增市場的51%，2017年占到72.8%，2017年占到86.8%。2017年中國在多mw級（≥2mw）風電
機組研制方面取得新的成果，如金風科技股份有限公司研制的2.5mw和3mw的風電機組已在風電場投入試運行；華銳風電科技股份有限公司研制的3mw海上風電機組已在東海大橋海上風電場并網
2017年同比大增62%。按照國家電網此前出具的研究報告，到2017年，電網覆蓋范圍內可吸納風電上網的規(guī)模達1億千
中國風能利用產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與潛力分析2017-05-16 14:26 | #2樓
隨著全球化石能源枯竭供應緊張，氣候變化形勢嚴峻，世界范圍認識到發(fā)展可再生能源的重要性，各國對風電發(fā)展高度重視，世界風電產業(yè)得到迅速發(fā)展。自1996年以后，全球風電裝機年均增長率保持在25%以上，成為世界上增長最快的清潔能源。圖4-1為歷年世界風電累計和新增裝機變化情況。2017年，風電繼續(xù)呈快速增長態(tài)勢，截至年底裝機容量已達7422萬千瓦，比上年增加1520萬千瓦，增長25.6%。風電裝機超過100萬千瓦國家已由2017年的11個增加到13個，其中8個歐洲國家(德國、西班牙、意大利、丹麥、英國、荷蘭、葡萄牙、法國)、3個亞洲國家(印度、中國、日本)和2個美洲國家(美國、加拿大)。表4-1為2017年新增裝機前十的國家。其中歐洲繼續(xù)保持其領先地位，占世界風電裝機的65.4%，比2017年回落3.8個百分點。亞洲正成為全球風電產業(yè)發(fā)展的新生力量，風電裝機為1167萬kw，占世界的比重由2017年的13.3%上升到15.7%，印度和中國是亞洲風電發(fā)展的主要推動者，兩國占亞太地區(qū)風電裝機的84.1%，預計在不遠的將來還有更大的增長。
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表2017年世界新增風電裝機國家排名單位：mw
國家
新增容量
市場份額
美國
2454
16.1%
德國
2233
14.7%
印度
1840
12.1%
西班牙
1587
10.4%
中國
1347
8.9%
法國
810
5.3%
加拿大
776
5.1%
葡萄牙
694
4.6%
英國
634
4.2%
意大利
417
2.7%
前十位總計
12792
84.2%
其他國家總計
2405
15.8%
全球總計
15197
100.0%
隨著技術的進步、生產規(guī)模的擴大，風電的成本大大降低。20世紀80年代時風電成本為20美分/kwh，到20世紀末下降到5美分/kwh，目前在風能資源和建設較好的地區(qū)，風電電價基本為4美分/kwh。電價成本的降低增加了風電的競爭力，進一步加速了風電發(fā)展。
風力發(fā)電已經成為解決世界能源短缺的重要途徑，根據全球風能委員會（gwec）2017年5月11日公開的最新報告"global wind 2017 report"預測：國際風能市場仍將持續(xù)可觀的增長，平均每年將以19%的速度增長到2017年。未來十年間，全球風電機組累計裝機容量將達到149.5gw，是目前的兩倍多。
風能開發(fā)現(xiàn)狀分析
中國風力資源十分豐富。根據國家氣象局的資料，我國離地10 米高的風能資源總儲量約32.26億千瓦，其中可開發(fā)和利用的陸地上風能儲量有2.53億kw，50米高度的風能資源比10米高度多1倍，約為5億多kw。近�？砷_發(fā)和利用的風能儲量有7.5億kw。
根據圖4-2中國風力資源分布狀況圖，我國風能資源豐富的地區(qū)主要分布在以下地區(qū)：
（1）三北(東北、華北、西北)地區(qū)包括東北三省、河北、內蒙古、甘肅、寧夏和新疆等省(自治區(qū))近200 公里寬的地帶。風功率密度在200～300 w/m2以上。
（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，年風功率密度在200w/m2米以上。
（3）內陸個別地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，形成一些風能豐富點，如鄱陽湖附近地區(qū)和湖北的九宮山和利川等地區(qū)。
（4）近海地區(qū)，我國東部沿海水深5米到20米的海域面積遼闊，按照與陸上風能資源同樣的方法估測，10米高度可利用的風能資源約是陸上的3倍，即7億多千瓦。
我國風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，風電場接入方便，但沿海土地資源緊張，可用于建設風電場的面積有限。廣大的三北地區(qū)風力資源豐富和可建設風電場的面積較大，但其電網建設相對薄弱，且電力需求相對較小，需要將電力輸送到較遠的電力負荷中心。海上風電資源豐富且距離電力負荷中心很近。隨著海上風電場技術的發(fā)展成熟，經濟上可行，發(fā)展前景勢必良好。
圖 中國風力資源分布狀況
我國大型并網風電場經歷了三個階段的發(fā)展：
（1）1986-1993年的初期示范階段
主要是利用國外贈款及貸款，建設小型示范風電場，政府主要給予資金方面的扶持，如投資風電場項目及風力發(fā)電機組的研制。
（2）1994-2003年的產業(yè)化建立階段
1994年我國原電力部規(guī)定電網管理部門應允許風電場就近上網，并收購全部上網電量，上網電價按發(fā)電成本加還本付息、合理利潤的原則確定，高出電網平均電價部分，其價差采取均攤方式，由全網共同負擔，電力公司統(tǒng)一收購處理。這一政策促進了風電的發(fā)展，1994-1997年風電新增裝機容量持續(xù)增高，1997年新增裝機更是超過1996年的累計裝機，增長率達140%。但是隨著電力體制向競爭性市場改革，還本付息的電價政策停止執(zhí)行，風電過高的成本阻礙了其發(fā)展，1998年后中國風電發(fā)展緩慢。
（3）2003年開始的規(guī)�；皣a化階段
國家發(fā)改委于2003年組織了全國風能資源評價和風電場選址工作，主要通過氣象資料評價風能資源分布，并結合地形、地貌、交通和電網條件，確定風電場場址。這一舉措避免盲目開發(fā)風電，為國內風電的有序發(fā)展提供了有力的指導。
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同年國家發(fā)展改革委推行風電特許權項目，通過政府承諾落實電網接入系統(tǒng)和全額收購接受風電可發(fā)電量的方式，以上網電價和設備的本地化率為條件，通過招標選擇投資者，主要目的是擴大開發(fā)規(guī)模，提高國產設備制造能力，約束發(fā)電成本，降低電價。目前已經進行了四期，確定了245萬千瓦的開發(fā)規(guī)模。
2017年全國人民代表大會會通過《可再生能源法》并于2017年1月1日實施，有了法律的保障，初步消除了可再生能源的投資風險，極大提高投資者投資風電的熱情。根據風能協(xié)會的統(tǒng)計資料顯示，2017年和2017年累計裝機容量增長率分別達到65.6%和106.7%。2017年當年新增裝機134萬千瓦，累計達260萬千瓦，除臺灣省外累計建成91個風電場，世界排名由2017年第8位上升至第6位。裝機容量超過10萬千瓦的省份有2017年7個上升到2017 年的11個，黑龍江、山東、甘肅和江蘇躋身累計裝機容量10萬千瓦大省。
2017年又相繼出臺了一系列風能發(fā)展的政策措施，為風電的發(fā)展進一步掃清障礙，中國風電產業(yè)顯示出前所唯有的發(fā)展勢頭。
根據《可再生能源中長期規(guī)劃》，我國風電裝機的規(guī)劃目標為2017年總裝機500萬千瓦，2020年總裝機3000萬千瓦，著力建設新疆達坂城、甘肅玉門、蘇滬沿海、內蒙古輝騰錫勒、河北張北和吉林白城6個百萬千瓦級大型風電基地。
風電設備制造產業(yè)分析
風機是風電場建設的重要環(huán)節(jié)，據德國的產業(yè)數(shù)據顯示，風電機組本身的成本占陸上風電項目的65％，而其余的成本是電氣系統(tǒng)設備、土地價格、基礎和道路建設。國內目前風電場開發(fā)費用平均為8000~9000元/kw，高出歐美造價15%~20%。一方面由于風電項目規(guī)模較小，規(guī)�；幻黠@，使風電投資構成中除風電設備外的其他費用所占比例較大；另一方面則是風電機組的價格較高，一般來說，進口風電設備較國產風電設備單價高出20%~30%。在很長一段時期，中國的風電機組都主要依賴于進口。因此，要降低風電建設的費用，一方面要擴大風電建設規(guī)模，另一方面這是需要解決風電設備制造的問題，大力發(fā)展國產風機。
我國風機開發(fā)較早但發(fā)展較緩慢，從20世紀80年代開始研制大型并網風電機組，我國第一臺200千瓦風力發(fā)電機組的研制，始于1984年，由福建省承建，由水電部杭州機械設計研究所負責設計。該機于1988年安裝在福建平譚島，總投資約150萬元。由于種種技術問題，直到1993年才通過國家技術鑒定，還未及商品化，市場上的主導產品已發(fā)展為600千瓦機組。我國風力發(fā)電機組的研發(fā)能力嚴重不足，總體來說還處于跟蹤和引進國外先進技術的階段。一直到2017年，我國風電市場仍然是進口設備的天下。
我國國產風電設備真正從科研走向市場是從1997年國家"乘風計劃"的支持開始的。先進主流的風電技術主要掌握在丹麥、西班牙、印度等國家的企業(yè)手上，國內主要是通過支付技術轉讓費購進全套制造技術、與國外公司合資生產、與國外設計公司聯(lián)合開發(fā)等方式引進風機技術，同時還加上自主研究試制的模式。如金風早期是通過"買生產許可證"的方式來生產風機，通過學習積累，自主研發(fā)，現(xiàn)在金風已經擁有十多項專利并于2017年研制出"變槳變速"型風機，走的是從"引進技術"到"聯(lián)合設計"再到"自主設計"的路子。如航天安迅能為合資企是由外資方提供風機的合資技術。再如銀河艾萬迪斯采取的是聯(lián)合柏林大學等國外權威風電專家，共同開發(fā)設計2.5mw風力發(fā)電設備方案，再在國內設廠生產。
風電設備技術的世界發(fā)展趨勢是單機大容量、變槳矩、變速恒頻、直驅式。我國國產兆瓦級風機技術已取得進展但距離世界水平仍然存在較大差距，目前國外主流風電機組已達到兆瓦級，采用的是變槳變速的主流技術，丹麥為2.0-3.0兆瓦，美國的主流機1.5兆瓦，最高已有4.5兆瓦。國內風機整機制造企業(yè)已基本掌握的是兆瓦級以下風機機組的制造技術，比較成熟且具有批量生產能力機型主要是600千瓦、750千瓦，技術類型為定槳定速技術，但還是屬于國外十年前的主流機型和技術。對于1兆瓦到2兆瓦的機組已經研制出多種樣機，有的投入小批量生產，金風公司1.2 兆瓦直驅型的樣機于2017年4月完成吊裝投入試運行，于2017年底通過國家驗收；沈陽工大風能所承擔的國家科技部863項目研究成果的1兆瓦變槳雙饋變速機組也于2017年7月投入試運行、2017年9月1.5兆瓦的樣機下線；東方汽輪機廠引進1.5兆瓦變槳雙饋變速技術和哈爾濱哈飛威達公司引進1兆瓦半直驅技術，分別將原裝樣機安裝到國內風電場開始野外運行考核。華銳通過消化吸收德國flmd70/77變速變槳雙饋恒頻風力發(fā)電機組技術，2017年開始批量生產，實現(xiàn)裝機7.5萬千瓦。同時風電設備零部件制造水平也有了較大提高，目前已具備了齒輪箱、葉片、電機等關鍵零部件的制造能力，外商已開始在我國采購風電設備零部件。
隨著2017年《中華人民共和國可再生能源法》的實施，風電迎來高速發(fā)展的一年，同時國際風電市場也是如此，風電機組設備及其零部件供不應求。根據風能協(xié)會的統(tǒng)計資料，在2017年新增裝機中，中國內資企業(yè)產品的市場份額比前一年上升10%，占41.2%，金風仍然占據內資企業(yè)的龍頭地位，占新增裝機的33.4%，占內資產品的80.8%。外資產品比例下降，但仍占據55.00%的新增市場份額。
圖 2017年新增市場份額 資料來源：中國風能協(xié)會
為進一步促進國產風電設備制造業(yè)的發(fā)展，國家于2017年7月出臺了《關于風電建設管理有關要求的通知》，明確規(guī)定了風電設備國產化率要達到70%以上，未滿足國產化要求的風電場不許建設，進口設備要按章納稅。
根據我國可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃2017年將建成500萬千瓦風電機組，2020年3000萬千瓦。按照每千瓦設備造價6000～7000元的估計，2017～2017年，平均每年約有50億元的市場份額，年均增速超過30%；2017～2020年，平均每年約有150億元的市場份額，年均增速超過20%。
在國家政策的鼓勵下和巨大市場的激勵下，國內更多的企業(yè)正在或準備進入風機制造業(yè)，具不完全統(tǒng)計，至2017年底國內具備整機制造能力的內資企業(yè)接近30家，合資企業(yè)3家。而為縮減生產成本，使產品更具競爭力，同時符合中國政府對風電項目70%國產化率的政策要求，以vestas、gamesa、gewind、suzlon為代表的國際風電制造巨頭目前紛紛在華投資建廠。今后國內的風電設備市場在國內企業(yè)之間、國內企業(yè)與外資企業(yè)競爭會更加激烈。（完）
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