风电“领跑”新能源

    一、风能“点风成金”

风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。风能是指地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。风能属于一种非耗减性的自然资源，分布广泛，资源总储量大，利用过程不排放对环境有害的物质，其取之不尽、用之不竭、不污染环境、不破坏生态的特点决定了在保证未来人类社会永续发展中必然扮演重要角色。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源包括太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源。特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。地球上的风能资源非常丰富，开发潜力巨大。世界气象组织预计全球风能总资源量约53万亿千瓦时，约是水力资源的10倍，相当于1.08万亿吨标准煤产生的能量，约是全世界目前能源消费量的100倍，目前已开发的风能仅占全球风能资源微不足道的一小部分。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。美国总统奥巴马在其就职演讲中提到：“我们将利用太阳、风和土壤来为我们的汽车和工厂提供能源。”美国是世界上最大的能源消耗国和总体科技实力最强的国家，新任总统如此表态，无疑将对风能技术的研发和应用产生重要影响。在大力支持新能源发展的欧盟，风能开发居所有可再生能源开发之首。仅2007年，欧盟成员国总体风力发电能力就增加了850万千瓦，达到近5700万千瓦，占到欧盟电力供应的近4%。在欧盟成员国中，风能发展最为迅速的是丹麦、德国和西班牙，其次是法国、英国和意大利。风能已经成为很多国家的主流电力来源，目前，全球已有75个国家在利用风能……“有意思的是，绝大部分的风能产业增长发生在工业化国家以外，” 全球风能理事会主席Klaus Rave说。“2030年之前，我们预期全球一半以上的风电场会建立在发展中国家和新兴经济体内。”风能将成为世界新能源格局中的重要力量。
 

我国风能资源丰富，潜力巨大。按照国家发改委《全国风能资源评价技术规定》估算，我国陆地上离地面10米高度处的风能资源理论储量约为43亿千瓦，技术可开发量约为3.8亿千瓦。中科院地理所估算我国近海10公里范围内10米高的风能资源超过19亿千瓦。据气象局测风专家预测，我国陆地可开发和利用的风能资源容量约6-8亿千瓦，近海可开发利用的风能资源容量约1-1.5亿千瓦，共计8亿千瓦左右。

风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式。以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等。风力发电，就是把风的动能转变为机械能，再把机械能转化为电能。通过风力的清洁和安全发电方式，不消耗化石燃料以及用于冷却的珍贵淡水资源，并且不排放温室气体或有害的空气污染物，可以贡献清洁和安全的电力。国际风能理事会2009年12月14日在哥本哈根气候变化大会上表示，风力发电对于实现碳减排潜力巨大，发达国家当前减排承诺的相当大一部分单靠风能发电就能够实现。据该理事会测算，到2020年全球风力发电规模将达到2600万亿瓦时（TWh），相当于减排15亿吨二氧化碳。按照发达国家目前提出的减排指标，仅相当于2020年在1990年基础上减排13%到20%。风能单一行业的减排就相当于发达国家承诺总体减排量的42%到65%。原国家发展改革委副主任、国家能源局局长张国宝曾指出：“发展风能、太阳能、核电等清洁能源和新能源，将成为下一轮经济发展新的增长点，是能源结构调整的主攻方向，也是应对全球气候变化、确保能源安全的重大举措。”

二、风力发电“风生水起”

风力发电是新能源的主力军，风电行业风生水起。随着国际上风电技术和装备水平的快速发展，风力发电已经成为目前技术最为成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的新能源技术。目前，风电在全球100多个国家和地区都有应用，在电力供应中占有很高的比例，例如丹麦的风电已超过整个电力供应的20%，西班牙达到了14.3%。未来各国风电发展目标更加宏伟，丹麦计划2025年风电占到整个电力的50%，美国提出了2030年风电占整个电力的20%目标，欧盟2020年20%可再生能源电力的目标中将有一半来自风电。

德意志银行最新发布的研究报告预计，全球风电发展正在进入一个迅速扩张的阶段，风能产业将保持每年20%的增速，到2015年时，该行业总产值将增至目前水平的5倍。从目前的技术成熟度和经济可行性来看，风能最具竞争力。从中期来看，全球风能产业的前景相当乐观，各国政府不断出台的可再生能源鼓励政策，将为该产业未来几年的迅速发展提供巨大动力。全球风能理事会（GWEC）和环境组织绿色和平（Greenpeace）2010年10月12日在北京公布了《全球风能展望2010》报告，报告指出，风能到2020年可满足全球12%的电力需求，在2030年更可达至22%。风电能够在减少主要温室气体排放的同时，满足全球日渐增长的能源需求。报告预期全球的风电装机容量到2020年可达10亿千瓦，每年可减少15亿吨的二氧化碳排放，这相当于“哥本哈根协议”中发达国家所作的2020年减排承诺的50%-75%。而到2030年，全球预期将有23亿千瓦的风电装机容量，总计可减少340亿吨的碳排放。

我国风电自20世纪90年代开始起步。1986年4月，我国山东荣成建成了第一个风电场，安装了3台55kW风电机组。自此之后，全国各地陆续建设了一批风电场。2000年以来，特别是可再生能源法实施以来，我国风电产业率先加速发展，目前已经开始规模化发展，具有了初步的产业体系轮廓，表现出了竞争力不断增强的可喜发展势头，进入快速规模化发展阶段。“十一五”期间是中国风电发展的高速增长期，也被人形容为“风驰电掣”的五年。从2005年开始，国内的风机总装容量连续五年每年都翻番。截至2010年底，我国新增风电装机1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦，“双居”世界第一。据国家能源局发布的消息称，截至2011年3月中旬，我国风电装机累计容量已经达4450万千瓦。目前，甘肃酒泉、蒙东、蒙西、东北、河北、新疆、江苏、山东等多个千万千瓦风电基地正有序推进，蒙西和甘肃酒泉风电基地装机均超过500万千瓦，河北、吉林等多个地区装机超过250万千瓦。上海世博会期间，上海东海大桥10万千瓦海上风电场并网发电，成为除欧洲之外世界上第一座海上风电场。随后，总规模100万千瓦的海上风电特许权项目也在江苏启动。2010年，风电发电量达到450亿千瓦时，比上年增长63%。风电的发展，为中国政府减排工作打下了基础。2009年12月的哥本哈根世界气候大会上，我国做出承诺，到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。要完成这个减排指标，除了对现有产业进行升级改造，主要靠发展和利用清洁能源来实现。积极促进风电的开发利用，是优化能源结构，保障能源安全，缓解能源利用造成的环境污染，促进能源与经济、能源与环境协调发展的重要的选择，是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。

在巨大市场需求的推动下，我国风电装备制造业已经成为具有国际竞争力的优势产业之一，部分风电机组制造企业进入全球前十强，国内制造商已经占据中国市场份额的85%以上，并开始出口海外。据全球权威风电业咨询机构BTM发布的2010年度《世界风能发展》报告显示，依据2010年新增装机容量和市场占有率等数据统计，中国的华锐风电以4386兆瓦新增装机量和11.1%市场份额超过GE，位居全球第二，与排名世界第一的丹麦维斯塔斯（Vestas）的14.8%相差无多。之前，华锐风电在2009年的排名是全球第三，2008年是第七。而龙源电力依据累计装机容量6969兆瓦成为排名在西班牙Iberdrola、美国NextEra之后世界第三大风电运营商，其占全球前15家风电运营商总装机量的10.4%。我国风电装备制造企业的技术创新能力也不断增强，初步实现了大功率风电机组技术从引进消化、联合设计到自主设计的转化。我国企业在机组适应我国特殊环境和风况条件方面进行的大量创新，以及我国企业自主设计和开发的多兆瓦级风电机组下线和运行，都充分证明我国的风电技术已达到国际先进水平。市场规模的迅速扩大和技术创新能力的快速提升也促进了我国风电产业的全面发展，一个集原材料、零部件、整机和服务业的完整产业体系已初具轮廓。

同时，我国已形成了以《可再生能源法》为核心的风电政策体系，电价更加合理、发展目标更加清晰、发电企业与电网的责任更加明确，为风电发展提供了非常有利的政策环境。已经取得的成绩证明，资源、产业以及政策完全可以支撑风电在我国节能减排中担当重任。更长远地看，这些有利条件还可能支撑风电逐步迈向我国主流电源行列。

根据2009年5月21日国家电网公司公布的智能电网计划，到2020年，我国将全面建成统一的“坚强智能电网”。相应的，随着风电等间歇性能源规模不断增大，电力系统对大规模储能技术的需要愈加迫切，将推动大规模储能技术加速成熟。同时，经过10年的努力，我国可以建立完备的风电产业化体系。预计2020年之后风电将走上发展的快车道，到本世纪中叶成为我国能源结构中的支柱能源之一。根据2010年12月21日中国电力企业联合会（简称中电联）发布的《电力工业“十二五”规划研究报告》，中国风电产业发展既符合国际社会倡导的低碳产业发展的潮流，也符合中国节能减排和产业结构调整的方向，是国家支持的战略性新型产业。2011年6月16日，国际环保组织绿色和平和中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会共同发布《风光无限——中国风电发展报告2011》。该报告指出，在中国政府更加成熟稳健的“十二五”可再生能源发展政策的强力支持下，中国仍将在未来几年中领跑全球风电发展。

从目前产业的实际发展形势分析，我国的风电产业应该完全能够满足未来2030、2050年风电大规模发展的需要，风电产业应当不会成为未来风能资源开发的瓶颈性问题。风电作为目前技术成熟、发展潜力较大的可再生能源技术，可以且应该在中国的长期能源和电力供应中发挥更大作用。从当前国际能源技术发展的趋势以及我国能源发展面临的挑战分析，还没有任何一种能源技术不受资源禀赋、技术水平、产业基础、环境保护等各种条件的限制，能全部解决未来我们能源方面的问题。然而，除水能之外的所有可再生能源，风能无疑是世界上公认的最接近商业化的可再生能源技术之一——与太阳能、生物质能相比，风能的产业化基础最好，经济性优势最明显，而且不存在生物质能所面临的资源约束，另外也没有任何大的环境影响。虽然风能的发展也仍旧面临着很多技术性或非技术性的限制因素，但风能有理由成为未来我国可持续能源产业中重要的组成部分，在可预见的时间内（2030-2050年），风能都将是我国最有可能大规模发展的能源资源之一。

三、海上风电“扬帆起航”

随着风力发电的迅速发展，地面风力发电需要占用土地，影响自然景观，对周围居民生活带来不便等负面影响也逐渐显露出来。海洋风能丰富且十分稳定，风速高且容易预测，发电量比陆地高出20％—40％。随着陆上风能的开发，土地资源日益紧张，陆地上的风机总数已经趋于饱和，海上风电将成为未来发展的重点。风电是世界范围内发展速度最快的新能源，海上风电则代表了当今风电技术的最高水平，要求设备高可靠、易安装、易维护，市场规模极大，风险也极高，备受各国关注，正在掀起投资热潮。海上风电日益成为全球风电技术发展和产业竞争的前沿，是“方向中的方向”。海上风电是全球风电发展的最新前沿。对于海上风电发展的战略地位，国家能源局副局长刘琦一语中的，“海上风电代表了国际前沿的风电发展水平，能否在全球具备产业竞争力，就要看一个国家或一个企业，在海上风电领域能否走在前列。”

近几年，全球风电行业发展逐渐从陆上扩展到了海上。2009 年间，全球近海风电新增机组共199 台，装机容量577MW，分布在丹麦、德国、挪威、瑞典和英国，总装机容量为2056MW。

据统计，2010年欧盟新增海上风电装机约90万千瓦，到2010年底，欧盟海上风电累计装机容量已达到约300万千瓦，在建和已获得许可的建设规模超过2000万千瓦。目前，英国是海上风电开发最多的国家，2009年实现新增装机容量30.6万千瓦，累计装机容量89.4万千瓦，2010年英国海上风电装机突破100万千瓦。爱尔兰、荷兰、瑞典、德国、比利时和芬兰等国家，都在积极开发海上风电，这些国家已经达成合作框架，准备在该地区建设互相连接的海底输电网络，把海上风电输送到该区域的大电网系统。欧盟已制定了海上风电发展规划，提出到2020年达到4000万千瓦、到2030年达到1.5亿千瓦的发展目标。美国也在积极开发建设海上风电，2010年批准在马萨诸塞州、1建设百万千瓦级海上风电项目。2011年4月，美国能源部和内政部共同发布了《国家海上风电战略：创建美国海上风电产业》，该计划提出，到2020年，美国海上风电装机将达1000万千瓦，到2030年达到5400万千瓦。

我国大陆海岸线长18000千米，可利用海域面积300多万平方千米，海上风能资源十分丰富。据数据，在我国5至25米水深的海域内，50米高度范围内风电可装机容量约为2亿千瓦；而5到50米水深、70米高度的可装机容量约为5亿千瓦。我国海上风能的量值是陆上风能的3倍，具有广阔的开发应用前景。我国在推进陆上风电快速发展的同时，也在海上风电方面积极开展了工作。2008年，我国在上海东海大桥海域开始建设首座海上风电场，项目全部采用国产3兆瓦风电机组，并于2010年6月世博会期间，全部并网发电。这是在欧洲之外唯一建成投产的海上风电场。2010年，国家能源局在江苏省组织了4个海上风电特许权项目招标，共计100万千瓦。招标采取打捆方式，投资企业牵头，与风电机组制造企业、施工企业组成联合体投标，最高的中标电价为每千瓦时0.73元，这表明海上风电已有良好的经济性，规模化开发海上风电已基本具备条件。此外，我国已初步具备了海上风电设计、施工及设备制造的能力，开发建设了一批海上风电示范项目，华锐、金风、上海电气等8家厂共54台机组有海上风电运行业绩，为今后大规模发展海上风电积累了经验，培养了一支专业队伍，如中交第三航务局、南通海洋水建等10多家介入海上风电施工的企业，为开发建设海上风力发电打下了较为坚实的基础。2011年5月18日，首台6兆瓦大型海上风电机组在江苏盐城综合产业基地正式出产，这是中国单机容量最大，也是第一台自主研发、拥有完全自主知识产权、全球技术领先的电网友好型风电机组。2011年下半年，国家能源局将启动第二批海上风电特许权项目的招标准备工作，预计2012年上半年完成招标，总建设规模将在150万到200万千瓦。目前，上海、江苏、山东等地区已经完成了海上风电工程规划，进行了技术审查，正在分别征求有关部门的意见。河北、浙江、广东、大连、广西、海南、福建等沿海地区都已开展了海上风电规划编制工作。

国家能源局副局长刘琦指出，“十二五”期间，“稳妥、积极”是我国推进海上风电开发的基本思路。我国将推动海上风电技术进步，在机组制造、工程设计、施工安装、运行维护全产业链培育海上风电工程技术能力，努力提高海上风电产业整体竞争力。具体来说，一是要加强海上风电资源测评和开发规划工作，为海上风电全面持续开发打好坚实基础；二是要扎实做好海上风电项目建设前期工作，深入开展技术研究和工程准备；三是要采取招标竞争与新技术示范相结合的方式推动海上风电建设，同步提高海上风电的经济性和技术水平；四是要进一步完善技术标准和服务体系，确保海上风电设备和施工质量及安全可靠运行，提高设备可靠性、稳定性和可用率；五是要建立和完善海上风电产业链，打造具有较强国际竞争力的完整海上风电产业体系；六要建立合作协调的管理工作机制，为海上风电项目建设创造良好的环境。刘琦强调，发展海上风电是加快发展战略性新兴产业的迫切需要，是实现国家可再生能源发展目标的重大措施。各有关部门和有关方面都要从国家战略的高度，充分认识发展海上风电的重要性和紧迫性，加快海上风电技术研究和产业化，积极稳妥推进示范项目建设，建立技术先进和配套齐全的海上风电产业体系，实现海上风电大规模发展。

2011年7月6日，国家能源局与国家海洋局联合联合下发了《海上风电开发建设管理暂行办法实施细则》（以下简称《细则》）。该细则的出台，旨在进一步完善海上风电建设管理程序，促进海上风电健康有序发展。海上风电是风电发展的重要领域，也是近年来新兴的海上开发利用产业。为规范海上风电项目开发建设管理，国家海洋局和国家能源局在2010年1月联合下发《海上风电开发建设管理暂行办法》，就海上风电开发建设中海域使用和海洋环境保护管理要求作出原则规定。2010年以来，海上风电项目不断增多，而且大都选择在近海海域和潮间带布局风电场，且单个风电场规划面积普遍较大，使我国海域开发利用面临的行业用海矛盾更加突出，海洋主管部门综合协调海洋开发利用的任务和压力加大，开发企业也面临更大的投资风险。该细则以《海上风电开发建设管理暂行办法》为依据，重点明确了海上风电规划和项目建设的具体程序和管理要求，力求使各级相关管理部门和企业在项目开发建设过程中，在管理职责、要求和工作程序上更为清晰，推动海上风电行业健康有序发展。

据悉，正在制定的“十二五”能源规划和可再生能源规划中，我国海上风电的发展目标是：2015年建成500万千瓦，形成海上风电的成套技术并建立完整产业链；2015年后，我国海上风电进入规模化发展阶段，达到国际先进技术水平，到2020年建成海上风电3000万千瓦。