风能发电与火力发电的发展潜力对比分析

张飞 王明志

摘要：当前，在社会快速发展过程中，对于能源资源的需求日益增加，然而当前实际情况是全球能源资源紧缺，环境污染严重，所以为了推动社会和谐发展，应该积极研发新能源。对此，本文简单介绍风能发电与火力发电，并分析两者成本以及构建相应经济模型，最终得出风能发电前景更加乐观，具有良好发展潜力结论。

关键词：风能发电;火力发电;发展潜能

前言：当前，我国电力供应主要以火力发电为主，然而在城市污染问题不断加重，人们环保意识持续增强背景下，社会与政府对绿色能源利用开始有所重视，希望可以借助一种对环境没有危害的能源进行发电。所以风能开始走进人们视野，然而我国在此方面的研究时间较短，受到成本以及发电稳定性等方面影响，使得风能发电无法广泛普及。虽然风能发电的弊端较多，然而其具有发展空间大以及污染小等优势[1]。

1 风能发电与火力发电简介

1.1风能发电

对于风能发电，即将风能通过风电机组以及其他风电装置对风能进行电能转化。风能具有可再生、清洁等特点，风能被认为是即将实施的重要可再生能源。在古代人们就开始借助风能开展生产活动，例如风车，能够对风能进行机械能转化，促使人们生活更加方便。同时风能资源非常丰富，结合相关数据显示，地球可利用风能是10倍可开发的水能[2]。目前大多数风电厂的经验都是基于陆上安装的，但是，未来风电的发展方向主要是海上方向，在2015年的“Energy [R]evolution”预测中，2050年欧洲将有148GW的海上风机投入运营;2030年美国的风机装机量将到达22GW，到2050年将增加到86GW; 由Energy Resources Institute of India制定的2050年印度海上风电装机容量可能达到170GW[3];而中国到2050年海上风电装机容量将达到200GW.

1.2火力发电

该发电形式主要借助天然气、石油、煤等液体、固体等燃料的燃烧热量，使发电机组获得能量并运转，最终实现发电目标。我国各个发电类型中，火力发电研究时间最长，同时也是我国重要发电形式。然而近些年因为自然环境污染情况日益严重，所以火力发电由于其消耗大量资源、严重破坏环境以及利用效率低等被人们所诟病。

2 风能发电与火力发电经济模型

2.1风能发电成本与经济模型

（1）风能发电成本

其主要涵盖并网投资、风力运营以及固定三方面成本。运营费用主要涵盖电机组运行成本与维护成本，同时还有提倡维护、保险等成本费用。固定成本通常为风电机组费用。对于大规模风能开发利用，还需要承担并网成本以及并网之后相关问题。

（2）风能发电费用经济模型

为了了解风能发电情况需要构建相关经济模型[3]。

其中，Fw为年固定投资费用;Mw代表维护成本;Q代表风电装机容量;Qw代表运营费用;W代表发电总量;ICDM代表相關部门在清洁能源方面的补偿;代表发电自用率。并且Fw=，代表等额资金回收系数，I代表项目初始投资费用。结合某风能电场具体情况，分析计算其成本因素灵敏程度，见下表。

2.2火力发电成本与经济模型

（1）火力发电成本

其主要由固定费用、变动成本、投资回报以及其他费用四部分构成。固定成本主要涵盖职工工资、机组磨损折旧、继续运用以及其他费用构成。变动成本主要涵盖燃料费以及水电费用等。对于固定成本，新建火电站机械磨损费用会更大。对于变动费成本，员工工资呈上升趋势，同时政府在火电厂所收取的排污等费用也呈现增加趋势。相关数据显示2003年—2013年期间，火电厂向政府缴纳的排污费用增加3倍。同时煤价也会影响火电厂发电成本，并且燃煤成本在总发电成本中的比重高达60%。然而近些年在经济快速发展背景下，职工劳务费用出现较大幅度增长，同时由于我国煤炭开采过程的机械化程度较低，基本上依赖人工开采，因此煤炭价格持续上升，然而电价并未随之增长，使得火电企业整体运营成本增加。

（2）经济模型

为了对火电企业运行和价格机制加以了解，需要构建相关模型。

其中，V代表与活力发现存在联系的变动成本;F为固定成本;Q代表上网电量。

1度电固定费用标识为Cf，计算公式如下：Cf=F/Q。其中Q代表年预计电量;F代表年固定费用预计值

单位电量成本是CF，计算公式如下：CF=IF+T+Cc。其中，T代表其他成本;Cc代表燃煤成本;IF代表动态投资成本。IF计算公式为：

其中，代表自用电比率;代表电价比率;n代表设备一年内实际工作时间（h）;代表等额还款系数。

按照上述公式，同时根据某火电厂具体情况，计算其活力发现成本因素灵敏度。见下表。

结语：通过以上计算数据能够发现，风能发电和火力发电均具有独特优越性，然而以总体角度分析，风能发电前景更加乐观，具有良好发展潜力。所以，政府与电力企业应该加大风力研究，以不断提高风能发电稳定性，保证风能发电能够得到全面普及，进而实现环保目标。

参考文献：

[1]蔡艺. 风能发电与火力发电的发展潜力对比研究[J]. 中国科技纵横， 2019（01）：158-159.

[2]李涛. 风力发电的环境价值分析[J]. 环境与发展， 2017，137（10）：55+57.

[3]TERI; WWF. The Energy Report—India 100% Renewable Energy by 2050.

[4]王军昌. 风能发电与火力发电的发展潜力对比研究[J]. 电子制作， 2015， （02）：232-232，233.