开发风力发电设备的战略及途径分析

中闽(福清)风电有限公司 纪代颖

风电作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。近年来风电带动低碳产业经济增长的动力受到各方广泛关注，中国风电市场的扩大直接推动了中国风电产业的发展，风电制造能力得到了极大提升，在此背景下我国风电产业发展也面临重大风险和挑战，要理清当前风电产业发展的关系，及时解决发展中的问题，实现长远发展，建立促进风电产业发展的有力保障机制。

电作为国民经济的基础，对社会经济的发展和人民生活质量的提高具有重要意义。在保障社会进步和发展的过程中，越来越多的国家认识到保护生态环境的发展道路。因此，尽可能用清洁能源取代高碳化石燃料已成为必然趋势。中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。为了实现经济增长和社会与环境的可持续协调发展，必须走可持续能源发展的道路。在满足终端能源服务需求的同时，实现能源替代是我国政府发展包括新能源和可再生能源能源的重要战略构想，中国拥有丰富的新能源和可再生能源，能够成为未来能源结构的基础之一，因此大力发展和推广清洁能源是中国能源发展的必然趋势。其中风力发电发展趋势如下：

单机容量正朝着规模化发展的方向发展。为降低每千瓦成本和发电成本，世界各国都在努力开发高性能风电技术；风力涡轮机。因为变速风力涡轮机具有高性能，对风电场风速变化适应性强，高转速比可降低生产成本、降低噪音、提高风机效率，其高精度功率因数控制的优势已发展成为风电场的发展方向。然而，由于现有的控制系统设计为在大范围风速下运行以避免共振和塔架振动，以及由电能质量和成本引起的电子元件和其他技术和经济问题，因此其仍处于发展的早期阶段。目前市场上广泛使用的风电机组不具备电气设备等开关设备的成本和复杂性。

定桨距开发变桨距。桨距风力机可通过叶轮主动降低风压，承受所有螺旋桨。它具有结构轻、变速性能好、运输和吊装方便等优点，其发展方向是大容量风力发电机组；柔性结构。除固定斜面外还采用了柔性叶片和柔性塔架以减少材料消耗，尽可能地吸收振动并减少动载荷；通过不断技术改造和创新，如采用大型、变速、柔性结构及采用高架桨叶等技术以降低风力涡轮机的生产成本。风力发电成本可以低于传统燃煤发电厂成本，从而使上网电价具有竞争优势。

开发风力发电设备的制造问题

一、风电发展规划缺乏科学合理的规划

风力发电的发展不仅需要制定风能发展目标和指导方针，还需要全面、具体、详细的风能规划。尽管中国风电产业发展迅速，但仍然缺乏严谨、科学的总体规划。目前全国风能资源大调查仍在继续，风能数据及相关数据不完整，基于全国风能资源的总体规划尚未形成。在这种整体缺乏准确性的情况下，为了加快经济发展，个别地方政府或企业只注重规模发展而忽视了合理的产业布局和合理的发展程序，这导致了风能资源的浪费，影响了风电产业的健康发展。另外，盲目建设风电场也给沿海地区土地资源的综合利用带来不利影响。在风电发展方面，中央政府和地方政府在规划上缺乏协调统一，地方政府滥用风电项目审批，阻碍了风电的规模和竞争发展。

二、风力发电评估需要改进

风电资源评估和风力发电规划是我国风电管理的基础。目前我国相关机构正在不断发展，风能评估还比较完善，与全球发展水平还有较大差距。因此，对与风电发展相关的投资资料进行分类、重新调查和评估是十分必要的。中国沿海和内陆地区更严格的风力发电也需要持续检测和评估，必须对现有的风电场进行更加科学合理的长期规划。

三、风电并网技术问题

风电是一种清洁、可再生、廉价的替代能源，但其间歇性、随机性和不可控性使风力发电具局部反尖峰特性，影响电网的安全运行。出于安全考虑，风电并网技术问题主要取决于电网系统的合理规划和各种能源的优化配置。目前我国电力枢纽结构仍以火电为主，大多数水力发电厂是普通发电厂，不能进行调峰。

四、风电机组制造技术落后

大型风机设备严重依赖国外采购，风机设备制造国产化面临严峻考验。从国外引进的资金中，技术的缺乏和企业的吸收创新严重制约了我国风电产业自主研发能力的提高。设备系统设计、集成技术、关键部件研发设计人才匮乏，阻碍了中国风电产业发展。风力涡轮机是一种技术密集型产品，在引进、消化、吸收的基础上，我国大部分风电机组都通过企业外部采购零部件，及材料选用和本土技术二次创新实现量产。目前我国尚未建立起国家级风能技术研发平台和完整的产学研衔接技术研发体系。更重要的是，中国尚未形成掌握风力发电装置总体设计方法的核心技术和人才队伍，更不用说自主创新风力发电基础理论和研究成果的缺乏。风力涡轮机的总体设计能力仍然非常薄弱，无法开发具有国际独立研发能力和自主知识产权的技术。总体来看，我国风电机组制造业还处于从“技术引进消化吸收”到“自主创新”的初级阶段。

促进风力发电设备的战略措施

一、政府将完善市场监管体系

为解决风电发展规划与电网规划不相适应的问题，应采取一系列措施完善监管体系。一是吸引更多企业进入风电行业，这需要对风电行业进行结构性和体制性改革，营造符合市场经济规律的高效的市场；其次，政府应减少政策，提供多元化的投资平台。同时有关部门必须投资风力涡轮机项目，这要求政府规范市场组织，确保风力涡轮机行业的快速发展。

二、加强风电整体规划

发展风电产业要从能源发展全局出发，根据国家总体战略规划，制定合理的风电产业发展规划。中国的风电产业仍应由国家和政府主导，加强政府在指导、支持和规划风电行业方面的作用。政府应从国情、能源市场的发展等宏观经济原因出发，充分考虑风能资源和电网的发展，提出完善的风能发展规划。政府不仅要公布整个国家能源战略和整个风电规划，还要积极让各城市和自治区结合本地实际建立本地风电项目规划体系。

同时，国家应与国际能源计量评估中心建立国家风能对接，做好国家风能资源的调查、研究和分析，为中国风能资源的开发提供准确、全面的相关数据，根据评估结果合理规划建设风能资源，进一步发展我国大型风电配电网。根据风电发展规划和风电特点，综合考虑能源等因素，因地制宜发展风力发电和供电。建立大型发电基地需充分考虑电网结构和吸纳能力，精心将风电规划与电网规划结合起来，促进风电建设与电网建设协调发展，保障电网安全稳定运行。对于靠近负荷中心的资源应因地制宜采取措施。同时，风电项目审批管理机构要进一步理顺制度，规范风电开发利用，合理布局，避免无序开发。

三、加强核心技术的自主研发能力

为保证我国风电产业健康可持续发展，风电必须优于自主技术创新。国家和政府应加大研发投入，提高技术创新能力。国家资助的风电产业，为风电技术研发提供可靠的政治和经济支持方面发挥着主导作用。引进和学习国外先进技术，加大对风能、核能技术的投资和吸收；加快发展我国风机制造技术，推进风机国产化，降低风机成本，提高市场竞争力。政府组织协调各研发团队，建立统一的可再生能源研发机构，形成自主创新模式，重点关注风电的生产；注重专业人才的培养。目前我国在风电发展领域缺乏创新人才和高层次管理人才。因此，国家和企业要积极引进人才，用人才促发展，打造高素质的科研队伍和人才培养的战略地位。

随着传统能源成本的上升，风能发电的优势将更加明显，发展速度也将加快。中国风能资源丰富，风电发展潜力巨大。我国风能总储量已达3226.1亿千瓦，居世界首位。陆上可开发风能储量2.53亿千瓦、海上可开发风能储量7.5亿千瓦。如果陆上风力发电的年网络容量相当于负荷为2000小时，则海上风力发电的年网络功率相当于2500小时的负荷。陆上风力发电每年可提供5亿兆瓦的电力，海上风力发电每年可提供18亿兆瓦的电力，总计23亿兆瓦时。

海上风电场建设是国际新能源发展的重要方向，具有广阔的发展和应用前景。目前我国海上风电场建设尚属空白，意味着我国风电发展空间巨大。近年来新能源政策法规逐步出台，风电行业政治环境不断改善。财政政策方面，国家发改委每年在可再生能源上投入大量资金。税收政策方面，风电企业增值税减半，降低风电零部件进口关税；为推进风力发电机组国产化，国家发改委强调风力发电机组国产化率要达到70%以上，风电市场增速和规模有望超过政府计划。

综合来看，目前风电行业发展前景良好，预计未来风电将成为主要发展趋势。风能将吸引更多的资金链，带来更好的发展。风能是一种无污染的清洁能源，效率更高，可以缓解中国夏季缺电问题。此外它提供了很大的增长潜力，是一个很好的投资方向，可以带动其他资本链的发展。随着国家政策的变化，风电产业越来越国有化，这将进一步降低成本。