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中国风电场建设分析及发展预测

　　八十年代中期到九十年代中期，世界风力发电技术取得了突飞猛进的发展，设计、制造技术趋向成熟，产品进入商品化阶段，功率等级从几十千瓦跃升至600KW，并向兆瓦级挺进，发电成本竞争力越来越强；同时，风电场建设和管理的水平以及规模也上升到崭新的阶段，如丹麦明确提出其风电场装机容量将达到电网总装机容量的10%。我们的邻居印度，发展态势尤为引人注目，短短六年左右的时间，其风力发电装机容量就上到80多万千瓦。
　　我国1983年山东引进3 台丹麦Vestas55kW风力发电机组，开始了并网风力发电技术的试验和示范。 1986年，新疆达坂城安装了一台丹麦 Micon100kW风力发电机组， 1989年安装了 13台丹麦 Bonus 150kW 风力发电机组和在内蒙古朱日和安装了5台美国 Windpower 100kW风力发电机组，开始了我国风电场的运行实验和示范。
　“七五”、“八五”期间，国家计委、国家科委都开列了研制并网风力发电机组的重点攻关项目。电力部建设我国风电场的宏伟设想以及黄毅诚部长“风力发电应成为电力的一支方面军”决策极大地鼓舞了我国风电场建设的士气和制造发展风力发电机生产技术的热情。
　　根据国家计委已经批准立项和正在申请立项的情况，在“九五”后三年，我国风电场建设将以60～100MW／年的规模高速发展。面对这一发展趋势，很好地总结过去的工作，客观地分析我国风电场的潜力和市场形势，从而较科学地作出规划并制定相应对策是十分必要的。
一、我国风电场现状
装机容量分布
　　截止1997年底，我国风电场的总装机容量为166 500kW，分布在新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、广东、辽宁等10个省区。
各厂家的市场占有率
　　由于各方面条件的制约，我国并网风力发电技术的研究和开发尚处于200kW级机组实验阶段，与世界先进水平相比，差距甚大，同时远远落后于我国风电场建设的要求。特别是我国资金短缺，尚不能在风电场建设方面大量投资。因此，这一市场目前基本上是由外国占据着，主要由丹麦和美国的厂家占据着；比利时和瑞典也有少量机组，但未成气候。虽然国产机组的装机容量占到1%，但由于质量方面的问题，大多不能正常运转。
风电场运行情况
　　我国风电场运行水平与国际先进水平尚有较大差距。以内蒙古为例，1996年4个风电场总装机容量14475KW，总发电量2254万kWh，年平均单位装机发电量为1557kWh/kW，综合容量利用率为%，而目前世界先进水平可达50％左右。影响这一指标的主要因素有：
● 风力资源
● 机组运行可靠性及人员维修能力
● 机组发电效率
● 电网吸纳风力发电量的水平
　　据统计，我国目前风力发电的成本为～元／kWh。在没有优惠政策及补贴的前提下，尚无法与火力发电竞争，不具备商业性开发的条件。但正在迅速接近火电成本，前景良好。
奖金投入
●风电场建设投资 我国用大约10年时间使风电场总装机容量达到的水平，总投资约亿元，综合单位投资万元/kW。其中，利用外资约8500万美元，折合人民币约亿元，占总投资的41%；国内投资约亿元，占总投资的59%，其中外汇7160万美元，折合人民币 亿元，配套人民币约 亿元。
●并网风力发电技术的研究开发投入。
　　迄今，我国并网风力发电技术的研究开发投入主要来自国家计委和国家科委的国家重点攻关项目。“七五”期间投入约300万元；“八五”期间投入700万元，比“七五”增加倍；“九五”期间计划投入约2000万元，比“八五”增加倍。实际到位投入约1000万元，占风电场建设总投入亿元的%。
二、我国风电场建设发展的主要特点
① 我国从“七五”开始着手风电场建设，经8年的努力，建起了19个风电场，总装机容量达到的水平，占全国电网总容量的%。从1996年开始，我国风电场建设出现跳跃式发展的态势。1996年新增装机容量22350KW，是“八五”年均装机容量的倍；1997年新增装机容量108800KW，是1996年装机容量的倍。
② 位于我国内陆的新疆、内蒙古，装机容量名列前茅，装机功率占全国装机容量62%。起步早、当地领导重视、中央部委支持是取得可喜成绩的主要原因。
③ 沿海地区的广东、辽宁、浙江紧跟其后，占到了全国装机容量的28%。
④ 海南、河北、甘肃、福建、山东、吉林等省正在起步。
⑤ 我国目前的并网型风力发电机市场主要由丹麦、德国占据着。国产机组仅占约1%，且由于技术问题，可靠性很差，大多不能正常运转。目前，占我国风力发电机市场10%以上份额的有5个厂家：丹麦的Vestas、Micon、Nordtank、和Bonus;美国的Zond;两个德国厂家Nordex和HSW，分别占有5%和3%。国产机组在我国风电场建设中无立足之地的主要原因是：我国在这一领域的研究开发进程大大落后于建设步伐、研究开发经费严重不足、比例关系严重失调，使我国科研部门无法向生产部门提供技术支持；风力发电成本目前在我国为～元/kWh，尚不具备商业性生产的条件；我国的生产部门不可能自主投入开发有关技术，只有拱手让出市场，无竞争能力。
⑥ 到1997年底，我国风电场建设总投资约亿元，综合单位装机容量投资万元／KW。其中，利用外资约8500万美元，折合人民币约亿元，占总投资额的41%;国内投资约亿元，占总投资的59%，其中外汇7160万美元，折合人民币亿元，配套人民币约亿元。通过建设项目引进的技术仍局限于制造塔架、基础件的低水平技术上，令人遗憾。
　　⑦ 我国风电场的运行管理水平与国际先进水平相比尚有很大差距，综合容量系数还不到20%。
　　综上所述，我国风电场建设经13年的努力取得了可喜的进展，出现了跳跃式发展的大好局面。但我国并网风力发电技术的研究开发以及生产大大落后于风电场建设步伐，需迎头赶上，以尽快改变国外机组一统我国市场的局面。我国风电场的运行管理尚处于落后水平，原因是多方面的，应科学地研究分析，落实改进措施。需认真反思并研究引进外资的政策和策略，以保证在大力发展我国风电场建设的同时，加速实现风力发电机国产化进程。
三、中国风电场建设发展预测和建设
１、发展预测
高速大规模发展
　　政治条件：1995年初，国家计委、经贸委、科委联合发表了《中国新能源和可再生能源发展纲要》，“乘风计划”、“双加工程”已经并将更有力地推动我国风电场建设的高速发展。
　　资源条件：我国风能资源丰富，理论储量16亿KW，实际可利用亿KW，有巨大的发展潜力。新疆、甘肃、内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁、山东、江苏、浙江、福建、广东、海南都具备建设风电场的资源条件。
　　电网潜力：折算系数按计，目前我国风电场总装机容量仅占我国电网总容量的%，其中新疆、内蒙古、广东、辽宁、浙江、海南、河北、甘肃、福建分别占所属电网的%、%、%、%、%、%、%、%、% 。 　　1996年，我国电网总装机容量为23654万KW，风电场累计装机容量为57700KW，容量比为%，与相关电网的综合容量比仅为%，发展空间巨大。
　　假设到2000年我国电力总装机容量比1995年增长倍，到2010年比1995年增长倍；如果风电场总装机容量到2000年占电力总装机容量1%，到2010年占电力总装机容量%，则2000年风电场累计装机容量应达到770万KW，到2010年风电场累计装机容量应达到1900万KW。如果发展到这一步，我们或许才可以说风力发电真正成为我国电力的一支方面军了。
科学规划，良性发展
　　高速大规模的发展只能立足于商业性开发，依赖于补贴是不现实、不可行的。换句话说，只有当风力发电的成本低于售电价格时，才具有商业性开发的可能。
　　影响风力发电成本的因素有：风力发电机组成本、机组进口税、基础及配套设施、使用寿命、风力资源、运行可靠性、电网吸纳性、年维修／管理费、税金等。据专家测算，目前我国风力发电成本为/kWh左右，已接近新建火电的价位。现列举几种优惠政策对风电成本的影响。
　　减免增值税对降低风电成本的作用最大，可降低成本%，使风电成本降至/KWh。风是洁净的无成本的可再生能源，减免增值税是完全有理由的。制定减免利用可再生能源的增值税必将极大地推动我国可再生能源利用产业的快速发展。
　　实现风力发电机组国产化60%(2000年目标)，预计可降低风力发电机组成本15%，在不改变其它条件的前提下，可使风电成本降至元/kWh。如全部实现风力发电机组 国产化，预计可降低风力发电机组成本30%，在不改变其它条件的前提下，可使风电成本降至元/kWh。为此，国家必须加大科研开发投资力度，在目前条件下以风电场建设投资～3%的比例支持我国的风力发电技术科研开发和国产化是适宜的。其重要意义不仅仅在于降低风力发电成本，还将推动我国风力机产业的形成，利用我们的优势走向国际市场。
　　风力资源的优劣直接影响风力发电量，从而影响其发电成本。在同样条件下，年均风速7m/s的风电场的发电成本比/s的下降8%左右，/s的下降14%左右，8m/s的下降近30%，而年均风速6m/s的风电场的发电成本比/s的上涨11%左右。因此，认真做好风资源评估是非常重要的，直接关系到风电场的投资效益。
　　风电场的综合容量系数反映的是机组性能、可靠性、风资源可利用性、电网吸纳性、维修／管理水平。也影响发电成本，但不如前面三个因素大。在目前水平基础上提高15%，可降低成本%。
各省发展潜力分析
　　东南沿海地区的广东、浙江、福建由于风能资源丰富，售电市场良好，上网电价较高，筹资能力较强，必然将以较高的速度发展。以建设能源基地为发展战略的内蒙古有较好的发展基础、优越的资源条件，也将高速发展并形成较大规模。新疆、甘肃、东北三省、河北、山东将进入规模发展的新阶段。
２、建议
⑴ 发展风力发电是我国改善能源结构，减少排放，保护环境的需要。从长远利益出发，是保证可持续发展的战略举措，由于全球大气污染日益严重，而我国因发展需要，火电装机正在大上，从缓和外国压力的角度也应大力发展风力发电。我国应在发展计划中明确风力发电的发展目标。考虑我国国情和世界风力发电技术的发展，以电网容量的2～3%，即2500万KW至3800万KW作为2010年发展目标是适宜的。
⑵ 国家应以建立风力发电的市场化机制为基本出发点，建立、健全、完善相应的政策、法规，认真研究引进外资、吸引内资的策略。当前，应首先创造条件，使风力发电的成本降下来，具有上网竞争力。首先减免增值税是合理的、最有效的，也是可行的。
⑶ 必须加速国产化的进程。保证科研开发的投入为风电场建设投资的3%以上。鼓励合资、合作多种方式引进技术。创造宽松环境，支持、鼓励国内企业参与竞争。
⑷ 组织对现有风电场的调查研究，认真总结经验，探讨提高运行管理水平、增加效益的实际措施。