上海市风力发电现状及发展前景

江彦宏 廖卫华 张 婷 罗青霄 上海电力学院

上海是一个能源匮乏的城市，随着经济的飞速发展，上海的能源消耗日益趋多，并且上海对外界能源的依赖度很大，所以寻找和开发可再生能源已是当务之急。风能是当今积极发展和利用的最具有发展潜力的可再生的清洁能源。风能在能源的转化过程中不会产生有害物质，不会排放任何污染物，保证了对环境不造成污染。上海有着优良的地理环境，有着较长的海岸线和广阔的滩涂等，盛行季风，风力资源很丰富，并且上海电子和机械制造业水平很高，所以上海具有发展风力发电的优势。同时发展风力发电可以缓解电力供应紧张，改善能源结构，实现可持续发展。

1 上海风力发电的优势和发展现状

1.1 上海风力发电的优良条件

上海市地处长江入海口，拥有将近1.2万 k㎡的近海面积，在崇明三岛水域，南汇（临港）海域，奉贤、金山海域建立了海上风电厂。上海全年最多风向是东南、西北和东北三个方位，以偏东南风最为显著。上海冬季较多盛行西北风，西北风的频率较高，占50%～55%；夏季风向多以东南风为主，其频率多达60%左右，两者相互结合使得上海的风力发电优势尽显。根据上海气象部门统计，上海市郊区平均风速在3.6～4.0 m/s，比市区附近大得多，在临近江海岸线地区，平均风速又比郊区城镇平均风速大0.5 m/s。在沿海大部分滩涂地区以及广阔的近海陆面高空平均风速约为4.5～5.5 m/s。考虑到上海的土地资源相当稀缺，因此风力发电厂的选址一般是在郊区。由上述分析可以看出，上海市拥有丰富的风力资源，有着大力发展风力发电的潜力和自然条件，并且上海计算机技术的广泛应用和自动控制技术的不断改进，以及机械、电子和电机制造技术相当成熟，为风力发电机组的设计、制造提供了良好的基础条件。

1.2 上海风力发电的现状

上海建设风力发电厂有诸多优势。首先风力发电是一种可再生清洁能源，符和我国与上海市实施的能源结构调整政策。其次，由于风力发电厂本身规模相对较小，对电网稳定性影响很小，如果将其依托大电网，配合大电网，补充电力供应，可以满足用电需求。再次以引进外国先进制造技术为基础，结合上海本身具有的经济、地理、政策、技术优势，促进上海市风力发电的发展。此外，建成后的风力发电厂可以作为一道新型景观，为人们提供休闲放松的好去处。

上海市的风力发电正在迅猛发展。例如，2003年10月建成并投入运行的装机容量为4 台850 kW的风力发电机组的奉贤风电场，实现了上海电力发展史上风电“零”的突破。南汇、崇明风电场系利用世界银行贷款的建设工程，风电场采购的是14台美国GE风能公司生产的风电机组，单机容量为1 500 kW，其中11台安装在南汇大治河口南侧海岸，3台安装在崇明东旺沙东海岸。南汇、崇明风电场已于2005 年投入商业运行。

就东海大桥风电场而言，风资源特性如下：

（1）风能资源丰富存在于大自然，70米高度年平均风速达8 m/s 以上，风力密度也很大。

（2）有效风时数较高，上海风力发电风速小时数约为8 000 h以上。

（3）由于较稳定的场址区主风向，有利于风机的布置，这样能减少风机间尾流影响引起的电量损失。

（4）日风速、风功率分布较好，风电场日风速和风功率高值出现在15:00-23:00，有利于电网的调度与调节。由于上海位于入海口，每年挟下泥沙，在入海口不断沉积，这就会慢慢地形成大片浅滩，为风电厂建设提供施工地。

上海地区8个风力发电厂概况见表1。

表1列举了上海地区8个风力发电厂，根据地形和技术的制约，各有其特点。各个地方的装机容量各不相同，一般在100 MW左右。

2 上海风力发电的前景分析

2.1 当前上海风力发电存在的问题

目前我国已经在大部分省区开发建成两百多个风电场，安装风电机组1.1万多台。除了陆上风电得到持续发展外，也加快海上风电建设的步伐。由于处于初级发展阶段，发展中存在如下一些问题（上海也如此）：

表1 上海地区8个风力发电厂

（1）国家对风力发电的扶持力度还不够，缺少有力的制度和政策的保障，缺乏具有明确目的性的、易于操作的补贴政策和税收政策等；

（2）企业组织生产资金紧张，流动资金困难；

（3）对风力发电的宣传力度不够大；

（4）售后维修服务、技术培训工作跟不上，使小型风力发电机的推广和应用达不到预期的效果；

（5） 风电场附属设施费用和管理成本在电价中的比例较高，不利于降低发电成本。

2.2 借鉴外国先进经验发展风力发电

国外风电机组发展已趋向大型化，其中变距型为750千瓦，而且正向兆瓦级迈进。从全世界来看，1990年全世界并网风力发电机组总容量约为250万千瓦，其中美国占64%，相当于一座中型核电站。德国地处欧洲大陆的北部，拥有丰富的风力资源，其风电开发利用规模处于绝对的世界领先地位，2002年德国的装机容量为10 900 MW，位列世界第一。德国也通过制定一系列的激励政策促进风电发展，包括再生能源所发电量都由电力公司购买，银行为建设风电厂的融资提供帮助等，20世纪80年代，德国政府资助了一系列研究计划，比如投资补贴，增收节能减排费用于风力发电等。

2.3 运用现有政策促进上海市风力发电发展

为了使得风力发电快速发展和尽快跟上国际的步伐， 2005年起，我国陆续出台了很多扶持和保障风电发展的政策，为风电产业长期发展提供良好的外部环境，具体有以下几个方面：

（1）支持风电设备国产化；

（2）风电特许权招标；

（3）强制风电发电目标；

（4）税收财政支持。

同时，我们还需要引进外国人才或者选派优秀人才出国学习风力发电技术。毕竟进口器件需要付高昂的关税，只有自己掌握了这种技术，自行开发研究，发明属于自己的产品，这样才能引领国际潮流。

2.4 上海风力发电的发展前景

上海市是一个国际大都市，用电量非常紧张。由于人民生活水平提高和我国经济的高速发展，对用电量的需求不断增加，我们可以将小型风力发电机组引进住户家里，通过此方法可以使得风力发电更加快速发展，而大功率机组仍然逐年增加。这样一方面可以缓解电厂的压力，一方面还可以改善人民的生活水平。同时，我们可以在沿海郊区采取风光互补发电。可以采用风光互补多台组合式系列发电系统。该配置具有结构简单、质量稳定、安全可靠等优点。为合理开发利用上海的风资源，使上海的风资源开发建设能抓住全国风资源开发和风力发电行业蓬勃发展的良好机遇，需结合各场址的建设条件 ，优先开发风资源条件好的风电场。至2010年上海市风电场装机规模已达34万kW，其中目前已完成业主招标工作的东海大桥海上风电场是上海市“十一五”期间重点建设的项目之一；至2020年上海市风电场装机规模可达100万kW以上。

由此我们可以预测出未来上海风力发电具有以下发展趋势：

（1）功率由小变大，为满足家用电器的需要户用机组从小功率发展到大功率；

（2）由一户一台扩大到联网供电；

（3）由单一风力发电发展到多能互补，实现多种能源相结合；

（4）逐步扩大应用范围，向其他用电领域发展。总而言之，有国家的政策支持和上海本身具有的优势，风力发电前景非常光明。同时我们也对上海风力发电提出几点建议：

第一，争取国家优惠政策

风力发电的发展，不仅仅依靠技术，也需要国家多方面的政策支持。世界风电的发展初期，正式凭借着各国的政策支持才形成现在的规模。如果上海要大力发展风力发电，就必须要有国家政策的支持。可以加快电网合理布局，形成完备的风电输电系统。

第二，加快风机国产化

如同其他许多先进的设备一样，目前我国的风力发电机组还不是非常完善，技术发展水平还不高，需要借助很多国外的先进技术。

第三，做好管理体制改革

一个好的电力系统，发展起来，不仅依靠他先进的技术，更依靠的是好的管理体制。有完备的技术，加上优秀的人才和先进的管理，方可使风力发电更为快速的发展。

第四，提高人员素质，加强创新

国外风电发展表明，优秀的风电管理人才，是风电安全生产，正常运行的必要条件。要适应风电发展的需求，就要不断提高风电人员的素质，在技术上，管理上都要有更进一步的发展。

3 结束语

风力发电是一个能源发展的重要部分。通过上述分析，上海市目前大型风力发电趋于完善，但是小型风力发电还没有深入人心。另一方面，我们还要有环境保护意识，火力发电环保压力较大，还是要积极促进风力发电等新能源发电技术的发展，改变能源结构，使上海甚至国家得到可持续的发展。

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