中国风电发展历程及相关建议

（1. 中国电力工程顾问集团公司，北京 100120；2. 中国五洲工程设计集团，北京 100053）

（1. 中国电力工程顾问集团公司，北京 100120；2. 中国五洲工程设计集团，北京 100053）

近年来，世界各国纷纷加大风电开发和投资力度，以达到节约能源、减少污染物排放的目的。中国风电快速发展的同时，如何有效地解决发展过程中存在的不足、促进风电产业的健康发展无疑具有极其重要的现实意义。本文在综述国外部分国家风电发展历程的基础上，借鉴其成功经验，并结合中国风电发展实际，分别从政策、规划、技术、市场等方面为中国风电提供发展建议和决策参考。

风力发电；发展历程；发展规划；相关建议

0 引言

能源是国民经济发展的重要物质基础，也是人类生产、生活的必需物质保障。近年来，以煤炭、石油、天然气等化石燃料为基础的能源体系极大地推动了人类社会的发展。全球经济快速增长的同时，能源短缺和环境恶化已经成为全球性的两大难题，传统的能源发展结构已不能适应经济、社会和环境可持续发展的需要。随着人类环保意识的不断加强，利用新能源进行发电引起了广泛的关注，即通过开发和利用新能源作为解决能源短缺和环保问题的重要战略举措[1]。其中，技术成熟的风力发电成为相对增长较快的新能源发电技术，展现了良好的发展前景[2-3]。

与常规化石能源相比，风能是一种可再生能源，风力发电具有节约能源、减少污染物排放等优点。20世纪以来，世界上多数国家纷纷加快了风电发展速度：截至2012年底，全球风电装机容量达到282GW，较2011年底增加了44GW[4]；2001年至2012年底，全球风电累计装机容量年平均增长率为25.17%。

中国虽已超越美国成为全球风电装机容量最大的国家，但也存在着风电发展速度超过预期、风电消纳不理想等困难。如何高效促进中国风电的良性发展具有极其重要的现实意义。本文在综述部分国家风电发展历程的基础上，借鉴其成功经验，并结合中国风电发展实际，分别从政策制定、发展规划、技术革新、设施配套、市场建设、需求管理等方面提出相关建议，以期为中国未来风电发展提供决策参考。

图1 2001-2012年全球风电装机容量（单位：MW）（数据来源：全球风能理事会（GWEC））

1 国外风电发展历程

由表1可以看出，美国的风电装机容量在全球范围内保持较高的比重，仅次于中国，排名第二；欧洲的德国、西班牙、英国、意大利、法国、葡萄牙（以下称为欧盟六国）风电装机容量排名均位居全球前十，从一定程度上反映了欧盟国家发展风电的整体性、协调性、一致性；排名亚洲风电装机容量第二的印度，同样表现出了强劲的发展势头。本节分别回顾美国、欧盟六国、印度的风电发展历程和规划前景，以期为中国的风电发展实践提供借鉴。

1.1 美国

20世纪80年代，美国加利福尼亚州的税收激励政策促进了风电机组制造行业的发展；20世纪90年代，由于缺乏政策方面的支持和质量认证程序，美国风电行业的发展速度相对减缓。此后，GW Wind凭借其国际声望以及安排丰富的资源来支持风电机组制造，美国的风电行业再次得到了较快发展；与此同时，包括联邦政府的生产税收减免制度（Production Tax Credit，PTC）、州级的可再生能源配额标准等政策支持也在一定程度上促进了美国风电的发展。

作为1992 年颁布的《能源政策法案》（Energy Policy Act）的一部分，PTC 为风电场业主提供冲抵联邦收入所得税的抵扣。PTC 根据风电场的实际发电量来确定税收减免的额度。当年，美国政府给包括风电在内的可再生能源的PTC 标准是每千瓦时电能减免1.5 美分，补贴额相当于当时美国年平均发电上网电价的30%。PTC 法案极大地刺激了美国风电产业的发展。虽然在过去20 多年里，PTC 法案曾经3 次到期，但都在次年顺利延续。目前，可再生能源每千瓦时电能减免税收2.2 美分，仍是年平均发电上网电价的30% 左右[5]。

2012年，美国风电装机容量增加了13GW，达到60GW，居世界第二位。受到政策制度的激励、风电建设成本的降低等因素影响，美国的风电产业必将得到进一步发展。需要指出的是，面临不确定的补贴政策、持续低廉的天然气价格、地域劣势以及民众的抗议，美国风电发展也将应对诸多的挑战[5]。

1.2 欧盟六国

20世纪70年代，欧盟国家在政府优惠政策扶持下，逐步形成了完整的风能产业链。高效的风能利用，增强了欧盟的核心竞争力，使其在国际新能源格局中处于有利地位。自2007年起，每年的6月15日被定为“欧洲风能日”，欧洲国家纷纷举办各种活动，提高人们对风能的认识，倡导充分利用清洁能源，保护环境，实行可持续发展。

表1 部分国家风电装机容量（截至2012年年底）

欧盟风电的迅速发展主要得益于欧盟及各成员国的政策扶持。2001年，欧盟出台了《可再生能源法规》，规定到2010年欧盟发电量的21%必须来自可再生能源，所有能耗的12%必须来自可再生能源。

（1）德国

早在1991年，德国就出台了扶持风电发展的政策；2000年又推出《可再生能源法》，推动德国风电走上发展的快车道。为适应新技术和新形势的发展，德国在2004年和2008年又分别对该法进行了两次修订。新法律规定，可再生能源所发的电在并网、传输、批发、零售等方面均享有优先权，并规定了固定的优惠并网价格。2012年新修订的《可再生能源法》更是有效提升了风能产业的利润空间，诸如提供专项贷款、上网电价补贴、额外奖金等措施，进一步推动了风电市场强劲发展[6]。

德国2020年能源目标为可再生能源占总能源的比例为25%－30%；按照德国政府规划，到2025年，风电将达到全国发电总量的25%。为了实现这一目标，德国政府必将积极采取扶持措施，大力开发陆上和海上风电项目，风电无疑将是德国未来能源结构中最重要的技术之一。

（2）西班牙

西班牙政府于1999年提出到2010年该国12%的能源以及29%的电力要来自可再生能源。为了促进风电规模化发展，近年来西班牙从风电规划、电源结构优化、电网建设、新技术应用、调度管理等方面采取了一系列措施，促使风电装机比重不断提高。例如，一是严格执行风电发展规划，2012年底的风电装机容量达到了22.8GW，与规划目标非常接近；二是风电上网电价可以在固定电价和溢价两种方式中选择（政府支付相应的溢价或补贴电价），由于给风电和其他电力的上网电价相同，电网企业不会因为风电大规模上网而承担额外的购电成本。西班牙这种风电电价形成机制，既保证了风电企业能够获得合理收益，又减少了电网企业因收购风电带来的经济压力，有效保障了风电的健康有序发展[7]。

（3）英国

英国是发展可再生能源较早的国家，2002年4月1日开始，英国要求所有向终端用户供电的企业必须保证一定比例（3%）的电能来自可再生能源，以后逐年上升，到2015年将达到15.4%。企业每获得1MWh的可再生能源电能，英国电力天然气管理局将发给一份可自由流通的“可再生能源义务履约证书”（2008年的证书市场价格是35.75英镑）；如果某企业的可再生能源电能未能达到规定比例，其不得不在公开市场购入履约证书，购买费用进入专门账户，最后用于扶持新能源，目的是让全行业分摊可再生能源的发电成本。

英国于2008年6月底公布的《可再生能源报告》提出，到2020年其能源的15%、电力的35%－40%来自可再生能源，而风能则是重要的可再生能源；该目标意味着英国需要新增风电33GW，这将给英国风电行业增加600亿英镑投资，并创造16万个就业机会。

截至2012年底，英国风电总装机容量8445MW，全年新增装机容量1897MW。需要指出的是，近年来英国对海上风电发展的支持力度明显高于陆上风电。截至2012年底，英国海上风电总装机容量2948MW（2012年新增854MW），远超第二名的丹麦（海上风电总装机容量921MW），居全球海上风电装机之首[4]。

（4）意大利

1999年，意大利能源白皮书规定，2010年风电容量达到2500MW，该目标已提前3年实现；2002年，意大利政府推出可再生能源配额体制，要求所有发电厂和电力进口商必须保证一定比例电力来自可再生能源。

意大利《2008年财政法案》和2009年12月份出台的“部长令”采用配额增加，使得2007年－2012年间年配额增长率为0.75%，相当于2009年增长为5.3%，2010年为6.05%，2011年为6.8%[8]。由此可以预见，随着意大利最终能源消费中可再生能源比重的增加，将会在一定程度上促进意大利风电装机容量的增加。

（5）法国

法国政府重视发展包括风电在内的清洁电力能源，并通过制定风电行业发展目标、做好风力资源普查工作、支持风电设备研发生产、规范风电项目招标程序、完善价格税收支持体系等一系列措施支持风电行业发展，收到了较好效果[9]。

按照欧盟能源发展战略要求，为增加能源供给、平衡能源结构、实现可持续发展，法国制定了电力生产投资规划，确定了到2020年安装17GW风电的目标，其中6GW来自海上风电，届时包括风能、太阳能等在内的可再生能源可供应国内21%的电力消费。

法国政府重视风电等可再生能源的政策性投入，每年投入金额达1.2亿欧元。此外，为支持风电行业发展，法国政府建立了有效的风电价格和税收政策，根据风能资源状况、风电机组容量、利率和收益水平等因素制定风电收回价格。对超过火电上网价格部分的成本由电网进行分摊，以保证风电项目承建商的投资收益并提高相关风电设备生产商的盈利能力。

（6）葡萄牙

相对于欧盟要在2020年前努力实现风力发电占所有供电比例20%的整体目标，葡萄牙的目标高达39%。与此同时，葡萄牙还计划在今后两三年之内大幅提高风能利用率，以实现到2012年风电装机容量增至5300MW的目标。正是由于以上因素的推动，近年来葡萄牙的风电产业一直保持平稳的发展态势[10]。

截至2012年底，葡萄牙风电装机容量达到4525MW，距离既定目标差约800MW容量，并有望在1至2年内完成装机容量目标。

1.3 印度

印度发展风能的原始推动力来自其20世纪80年代早期的非传统能源部，现改名为非传统能源署（MNES）；其目的是为了鼓励发展化石能源之外的其他多样化能源，以减缓因经济快速增长而对煤、石油和天然气的大量需求。MNES对风能进行了大量研究，并建立了全国范围内的风速测量站网络系统，这些使得对风力潜能的评估和确认适宜地区进行风力发电的商业开发成为可能。

整个印度的风能总发电量预计最终能达到45GW[11]。为鼓励投资，印度政府对风电的财政鼓励措施包括加速折旧、十年免税和投资补贴等优惠措施。为了贯彻落实这些措施，印度MNES发布了对各州政府的指导方针，为风力发电项目的出口、采购、融资创造有吸引力的条件。在印度这个常常发生断电的国家，投资风电的一个重要吸引力是，这些投资商可以优先获得持续的电力供应保障，所以风电行业往往是制造业和其他工业业主的投资热点，并且以私人投资为主（印度97%的风电投资来自私人部门）。在过去几年中，印度政府和工业界良好合作，极大地鼓励了私人和国有部门进行风电投资、逐步形成了强大的国内风电机组制造业、为全国风电市场带来了巨大的稳定性。

2 中国风电发展历程

2.1 发展背景

中国经济的飞速发展增加了对能源资源的需求量，然而有限的化石能源储藏量和开采量显然难以保证经济的高位运行需求。与此同时，人类环保意识的增加、对清洁能源的渴求加速了利用新能源的步伐。风力发电、太阳能发电、地热能发电、潮汐发电、生物质能发电等技术相继得以发展和应用。其中，技术相对成熟的风力发电得到了广泛的关注。

中国幅员辽阔、风能资源十分丰富，根据中国气象局发布的新一轮全国风能资源详查和评价结果， 中国离地50m高度3级以上风能资源潜在开发量为2580GW，其中陆地约为2380GW，近海约为200GW[12]。中国风力发电始于20世纪80年代，但直到2003年才开始真正进入快速发展时期。为满足中国经济高速增长对电力供应的需求，国家发展和改革委员会（以下简称国家发改委）制定了中国中长期能源战略规划，初步设想到2020年，风电将逐步走向较重要的地位，对经济和社会发展做出重大贡献。国家发改委和国家能源局先后制定了中国风电发展目标，并根据发展现状实时进行调整：

（1）2007年9月，国家发改委发布《可再生能源中长期规划》，提出中国风电规划的目标是2010年装机容量达到5GW，2020年建成30GW。

（2）2008年3月，国家发改委发布《可再生能源发展“十一五”规划》，将2010年风电发展目标增至10GW。

（3）从2009年年初开始，国家能源局开始着手制订中长期规划—《新能源发展规划》，确定2020年风电发展的规模约为75GW。

（4）2010年3月，国家能源局在统一组织开展风电接入和消纳研究工作中指出，2020年风电发展的规模约为150GW[13]。

（5）2012年8月，国家能源局组织制定的《可再生能源发展“十二五”规划》将2020年的累计并网风电装机目标提高至200GW[14]。

2.2 发展现状

（1）装机容量全球第一

中国风电装机容量在全球范围内占有较大比重，截至2012年底，中国风电装机容量达到75.56GW，居全球第一位。截至2012年6月底，中国已有32个省、市、自治区（含港、澳、台地区）拥有风电场，其中风电累计装机容量超过2GW的省份有9个；截至2011年底，内蒙古自治区以累计装机17.59GW的成绩领跑中国风电发展，紧随其后的分别是河北、甘肃和辽宁[15]。

（2）发展速度超过预期

纵观近几年中国的风电发展情况，尽管作为绿色可再生能源的风电产业得到了飞速发展，但其实际发展速度却远远超出预期规划：2009年底中国风电装机容量已达到25.88GW[16]，2010年底中国风电装机容量已达到44.73GW，按照现在的风电发展趋势，2020年极有可能再次上演“规划赶不上变化”的尴尬局面。

（3）风电消纳并不理想

2012年上半年，中国的风电消纳量达到50.4TWh，同比增长26.8%[17]。然而，近年来中国风电快速发展的同时，其电能消纳情况却并不尽如人意。2011年，三北地区（东北、华北、西北）风电场因弃风所导致的未上网电量为12.3TWh，弃风率约16%，影响了风电效率和效益水平的提高[18]。造成现有风电无法被全部消纳的主要原因在于风电发展规划侧重于资源的集中规划，缺乏具体的风电送出和消纳方案，且风电场建设和电网建设并不同步[19]，具体表现在：

与传统的火电、水电、核电不同，风电场的输出主要取决于风能资源情况，具有随机性和间歇性特点，可控性相对较差。

由于大多风电场距离电力主系统和负荷中心较远，因此风电场一般在电网薄弱的地方与电力系统相联，给电力系统的规划和运行增添了新的不确定因素[20]。

受发电装备制造水平、电价承受能力以及市场消纳等影响，风电的高速发展使得风电场规划不仅与电网规划脱节，也与其他电源规划脱节。

2.3 未来发展规划

2008年以来，在国家能源局的组织下，以各省风能资源普查及风电建设前期工作为基础，甘肃酒泉、新疆哈密、河北、吉林、蒙东、蒙西、江苏沿海、山东、黑龙江、山西等千万千瓦级风电基地规划工作稳步推进。根据规划，到2020年，在配套电网建成的前提下，各风电基地具备总装机138GW的潜力。

图2 中国风电装机容量发展趋势

随着风电经济性的进一步提升和风电并网消纳问题的逐步解决，中国将继续引领世界风电的发展。中国规划到2015年，累计并网风电装机量达到100GW，年发电量超过190TWh，其中海上风电装机达到5GW，基本形成完整的、具有国际竞争力的风电装备制造产业。到2020年，累计并网风电装机量达到200GW，年发电量超过390TWh，其中海上风电装机达到30GW，风电成为电力系统的重要电源[21]。

3 对中国未来风电发展的建议

中国风电近年来的成功发展主要得益于明确的发展目标与规划、政策鼓励与扶持、技术创新与研发、各类投资主体积极参加与配合等。不可否认的是，中国的风电发展过程中同样存在着一些不足：（1）风电并网等相关技术标准尚不完善；（2）风电的不确定、反调峰等特性会对电力系统可靠性造成一定的影响；（3）中国风能资源地理分布与电力负荷不匹配使得大量风电不得不远距离输送；（4）风电场与其他电源、输电网的规划并不协调。

与常规电源相比较，现阶段的中国风电发展需要依托政策支持，而且具有集中规划、出力间歇性、一般离主网较远等显著特点。为更好地实现中国风电的未来发展目标，促进中国风电的良性发展，逐步形成中国风电发展的产业化、集约化、一体化格局，应分别从政策制定、发展规划、技术革新、设施配套、市场建设、需求管理等方面进行深入分析、研究和探讨。本文从以上几个方面提出相关建议，以期为中国未来风电发展提供决策参考。

3.1 完善风电发展政策

大力实施保障各方利益、促进风电良性发展的税收、电价等方面优惠政策，进一步增强企业和地方发展风电的积极性；尽快完善风电机组质量标准、风电场接入电力系统等重要标准制度的修订和实施，促进风电场和电网的安全可靠运行；积极引导和扶持国内风电机组制造企业深入开展核心技术的研发、制造；建立健全风电行业信息发布和披露制度，通过建立完善、规范、有序的风电市场，促进中国风电的健康持续发展。

3.2 统筹协调电力规划

电力体制改革的逐步实施、电力系统规模的不断扩大、可再生能源容量的不断增加、电网互联的不断加强、系统结构的日益复杂，特别是风电的快速发展给输电网规划和运行带来了一定的难题和挑战。为保障风电的合理送出、实现风能的高效利用，特别是千万千瓦级风电基地的风电合理消纳，应从国家层面统筹规划工作，积极协调不同电力投资主体利益、发挥各类电源的互补优势、打破区域间和省间的能源交易壁垒；注重电网的协调发展规划，解决风电集中外送问题，促进能源资源在全国范围内优化配置。

3.3 创新核心制造技术

风电机组企业、高等院校、科研机构应开展广泛合作，实现产学研相结合，致力于轮毂、控制系统、叶片等机组的核心制造技术研究，积极培育整机生产企业和零部件制造企业，逐步形成完整的风能产业链，缩小国内风电装备的技术、质量与国际先进水平的差距，促进中国风电制造业的集约化、规模化、国际化。开展蓄电池关键技术研究，实现风电的大容量存储。攻克特高压直流输电中高压直流开关、多点落地等技术难题，降低换流器设备造价，提高输电灵活性。建设灵活交流输电系统，以有效提高交流系统的安全稳定性。

3.4 实施风电配套工程

建立并完善风速预测、信息统计与发布系统。合理配置火电等用于调峰、调频、备用的常规能源机组，减少风电波动性对系统可靠性的影响。满足技术经济分析合理性的情况下，在大型风电场附近建设抽水蓄能机组，规避风能资源的反调峰劣势、减少风能损失、提高风能的利用效率。加快风电送出通道建设、特别是大型风电场的送出线路建设，保障风电的大容量、远距离送出；积极采用动态无功补偿设备、自动电压控制等先进技术，提高风电外送能力、改善风电并网电能质量。

3.5 推进电力市场建设

中国电力工业体制改革是大势所趋，但同时也将是一种长期、循序渐进的改革。随着风电技术的更新换代、电力体制改革的不断深入、市场机制的逐步完善，对于风电的发展亦应提出不同的要求，具体而言，可以分为三个阶段进行阐述：

（1）初期阶段：加大市场向风电倾斜政策的支持力度，按照特许权招标方式或批复的标杆电价优先收购风电，鼓励并促进风电产业的快速发展。

（2）中期阶段：当风电技术水平发展到一定程度时，通过逐年降低电价补贴力度的方式，激励风电技术创新，降低风电投资成本，进一步促进风电产业的快速发展；同时，积极开展绿色能源交易和碳排放交易。

（3）远期阶段：当风电投资成本降低到能够与常规机组进行充分竞争的阶段，通过理顺电价形成机制（合理反映常规能源因影响环境而形成的负外部性成本）和完善的市场机制实现资源的优化配置，促进公平竞争。

3.6 培养公众节能意识

加快智能电网和微电网建设，普及使用智能电表和节能家电；通过峰谷分时电价的实施，发挥价格的资源优化配置作用，实现削峰填谷、平抑峰谷差的目的；通过多角度、立体化、宽领域、全方位的宣传，倡导低碳、环保生活，培养公众的节能意识；积极开展需求侧管理，提高电力资源利用效率，改进用电方式，实现科学用电、节约用电、有序用电。

4 结论

风电及其相关配套电网项目都具有投资较大、回收周期较长等特点，其可靠性与经济性在很大程度上取决于政策、技术、市场等因素。中国风电发展应在把握政策变化趋势、加强技术创新的基础上，大力开展核心技术研发和创新，通过分析市场需求变化等对项目投资的影响、探讨如何在各主体之间进行利益分配和风险平衡、并相应地进行敏感性分析和风险分析，促进风电产业的健康发展，为加快推动资源节约型、环境友好型社会建设做出积极贡献。

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[3] 刘威，赵渊，周家启，等．计及风电场的发输配电系统可靠性评估[J]．电网技术，2008，32(13)：69-74．

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[15] 李俊峰，等．中国风电发展报告2012[M]．北京：中国环境科学出版社，2012年．

[16] 中国可再生能源学会风能专业委员会．2010年风电装机容量统计[R]．北京：中国可再生能源学会，2011．

[17] 国家电力监管委员会．上半年全国共消纳清洁能源电量3880亿千瓦时[EB/OL]．(2012-09-05)．http://www.serc.gov.cn/qwfb/ qwxxfb/201209/t20120903_26833.htm

[18] 国家电力监管委员会．重点区域风电消纳监管报告（2012年第10号）[R]．北京：国家电力监管委员会，2012．

[19] 国家电力监管委员会．风电、光伏发电情况监管报告（2010年第9号）[R]．北京：国家电力监管委员会，2011．

[20] 孙元章，吴俊，李国杰．风力发电对电力系统的影响[J]．电网技术，2007，31(20)：55-62．

[21] 国家能源局．可再生能源发展“十二五”规划[R]．北京：国家能源局，2012． 2008．

中国风电发展历程及相关建议

王茜1，杨文娟2

Wind Power Development Process in China and Related Suggestions

Wang Qian1, Yang Wenjuan2
（1. China Power Engineering Consulting Group Corporation, Beijing 100120, China;
2. Wuzhou Engineering Group, Beijing 100053, China）

In recent years, countries around the world increase wind power investment, which could save energy and reduce pollutant emissions. Meanwhile, it is extremely important to effectively solve the problem in the process of China wind power development. Based on the review of wind power development in some foreign countries and combined with China wind power development, this paper provides suggestions and reference for wind power development in China, in the respect of the policy, planning, technology, market and so on.

wind power; development process; development planning; relevant suggestions

TM614

A

1674-9219（2013）06-0042-07

2013-03-11。

王茜（1982-），男，博士，工程师，研究方向为电力系统规划等。

杨文娟（1982-），女，硕士，工程师，研究方向为配电网设计等。