从欧洲风电的发展看中国

李欣

摘 要：风电经过多年的发展逐渐在世界能源供应中占有一席之地，然而对于今日之中国来说却仍然有很长的路要走，参照欧洲风电发展的历史进程，并在宏观国家调控中采取适当的政策，有利于我们在发展的过程中少走弯路。远瞻风电发展的前景，海上风电将为我们提供一条可以走得更长更远的道路，其中的技术难题的攻克将成为各国都要面对的问题，只有掌握了核心技术才能在风电发展领域中走在前面，并给该国的能源与经济发展注入新的血液。

关键词：风能的优势 发展历史 原理 选址 欧洲风电成本 丹麦的国家政策 海上风电 展望

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0162-02

能源是支撑世界经济发展的重要因素和战略资源，而今日之全球皆面临着能源危机的挑战，气候变化、日益增长的能源需求使得人们越发关注新能源的发展。伴随着经济的高速发展和能源消费的快速增长，中国对能源的需求日益增多，全世界新增能源需求的40%以上来自中国，高速发展的经济需要充足的能源储备作为支撑。但是由于我国的能源消费结构长期以来一直以煤炭为主，正是这种能源结构使得我国的污染指标居高不下，对环境的破坏也日益明显。伴随着化石能源的日益枯竭，现阶段人类面临着能源危机的挑战，在这种背景下可再生能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。相对于其他形式的新能源，风能有它独特的优势，风力发电的开发历史长远，与其他形式的可再生能源相比，技术比较成熟，经济性较高，具备大规模开发的条件。

世界上第一台风力发电机组于1887年7月建于苏格兰，建立者格拉斯哥大学的教授James Blyth用它给自己的度假庄园供电。20世纪70年代初到90年代，风电行业稳定发展，在这20年里，中小型的风能发电机组技术日趋成熟。在此过程中，发电成本得以大大降低，另外各国政策对风电行业进行大力扶持，世界各地建设了大量的并网风电场。据此，全球风能理事会做出预测，如果采取积极的措施，2030年和2050年，全球风电的装机容量将会分别达到21亿kW和30亿kW，发电量将分别达到5万亿kWh和8万亿kW·h。风电机组是将风能转换为电能的装置，它的基本原理是：通过风轮捕获风能从而带动风轮轴转动，再由风轮轴转动将机械能传递到发电机转子从而带动发电机转动并输出三相交流电。

在建设风电场前不仅仅需要进行经济方面的考量，同时还要考虑到环境因素的影响以及制度方面的限制，风电机组对风况的匹配、对电网的影响等等都是需要考虑的因素。在进行风电场的地址时，需要在主风向上满足开阔、宽敞，障碍物少、粗糙度低的条件，这样才能降低对风速的影响。另外，风电场的地形应当尽可能的简单，有利于进行大规模的开发利用。并网型风电场需要与电网连接，因此在选址时应当尽可能地靠近电网。由于风电具有明显的间歇性，因此在建设风电场时，还应当将电网的接纳能力纳入考虑范围，防止由于风电入网而影响了电网的稳定性。在欧洲，风电技术和产业的发展不仅推动了风电行业的进步与发展，还有效地降低了风电的成本。自20世纪90年代兆瓦级风机问世以来，1.5兆瓦及以上的风机基本上垄断了欧洲风电的市场。最近，世界风能理事会对如何降低风电发电成本进行了分析研究，在过去，主要是由技术的进步推动风电成本的下降，以后风电成本进一步下降则更多的是依赖于规模化、系列化和标准化。世界风能理事会估计到2020年，陆上风机的总体造价还可以下降20%～25%，海上风电的造价可以降低40%以上，同时发电成本就可以同幅下降。

在风力发电的国家干预方面，我国可以学习借鉴丹麦的经验，丹麦政府不直接支持制造厂商，而是通过对购买风力发电机组的用户给予补贴的方式，促进风电行业的发展。刚开始对机组的补贴费用是30%，以后随着产业的发展状况逐渐减少补贴的数额，这项政策直到1987年风电行业壮大才予以取消。另外，丹麦政府不仅对煤电行业征收能源税和二氧化碳排放税，而且对风电的收购予以补贴，采用双管齐下的措施，从而使得风电机组的用户从满足自家电力需求转变为可以向电网销售电能，获取一定的利润，这样购买风力发电机组逐渐成为了一项投资方式，由此培育出了一个稳定的风电市场。另外政府在里索国家实验室内建立了风力发电机组试验站，并授权对符合安全要求的风力发电机组型号颁发认证证书，并且规定只有获得认证的风力发电机组产品才有资格获得政府的补贴。试验站还就测试时发现的问题提出了解决办法，帮助厂商解决问题，大大促进了风电发展的规范化和稳定性。

近年来，全球风电行业迅速发展，丹麦和德国的陆上风电开发已经渐趋饱和，而海上风能绝大部分仍处于尚未开发的状态。海上风电具有诸多优势，不仅可以节约土地资源，减少噪声和公众视觉冲击，而且海上有大片连续的区域可用，发展空间不受限制。更为重要的是，海上风速高，有着比陆地更为丰富的风能资源。但是由于海上风电的开发技术尚不成熟且运行经验有限，也存在一些不足和技术难题，安装成本会大大地提高。因为受到环境因素的限制，运行维护也会变得十分困难，这将使得机组的可利用率下降，影响发电量。

中国风力资源的分布与电力需求一直不匹配。东南沿海地区对电力的需求量大，风电场接入方便，但是土地资源十分紧张，可用于建设风电场的面积有限。而我国拥有非常丰富的近海风能资源，具有广阔的开发应用前景，并且东部沿海地区不仅海上风电资源丰富而且距离电力负荷中心很近，开发海上风电将有利于东部沿海地区电力供应情况的改善。但就目前来说中国还不具备海上风电机组设计和生产的条件，更没有实际的运行经验作为支撑。因此对于现在的中国来说，不应当将目光放在大规模的开发规划上，而是要密切追踪国际海上风电技术的发展动态，借鉴国外海上风电的成功经验，并吸取国外挫折中的教训，要及早做好海上风能资源的评估工作，加快海上风电示范项目的建设，为海上风电建设和设备制造储备技术。这其中有诸多的技术难题需要克服，例如在长江口以南的海岸线附近遭受台风袭击的机会比较多，需要发展抗台风技术。并且离海岸较远的深海海域风能资源更加丰富，未来等到技术条件成熟，有可能会开发深海风电。

中国现代风电产业起始于20世纪60到70年代，并且是从离网式小风机的研发推广开始的，但经过几十年的发展，风电产业从无到有、从小到大，迎来了发展的一个春天。中国乃至全世界的风电资源足够丰富，如果大规模集中开发、超远距离输电的开发模式能够成功，将使得全世界可开发风电资源的总量大幅度增加，这将为未来的经济发展提供更多的能源储备并为能源危机提供一条解决方案。并且在中国，风电具有十分广阔的开发前景，相信中国的风力发电技术会在国家合理的调控和技术人员的努力下得到很好的发展，并且在风力发电厂中得到实际的应用。

对于学习有关能源方面知识的在校大学生而言，对于国家能源的发展应当有较为清晰的认知，并对未来能源的发展有着合理的展望，在日新月异的能源格局中能保持清醒的头脑，并为将来能源的发展准备好扎实的理论基础，为国家能源的发展做好技术人才的储备。

参考文献

[1]肖创英.欧美风电发展的经验与启示[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]李俊峰.风力12在中国[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3]姚兴佳，隋红霞，刘颖明，等.海上风电技术的发展与现状[J].上海电力，2007，20（2）：111-118.

[4]黄东风.欧洲海上风电的发展[J].能源工程，2008，28（2）：24-27.