能源革命对外开放百家论坛之一一九 我国风电发展及其面临的问题(中)
来源:党委宣传部 发布时间:2019-08-08 15:44:32 阅读量:

    主讲嘉宾
  凌禹,2014年6月在上海交通大学电气工程系电气工程学科获得工学博士学位。同年晋升为山西大同大学电气工程系副教授,并于2018年底破格晋升为教授。
  凌禹长期从事新能源电力转换与智能控制领域的研究工作,先后主持省市级项目各1项、参与国家“863”项目1项、省级课题2项,以第一作者身份发表论文19篇,获发明专利3项、实用新型专利2项,编写专著1部。
    4 核心提示 我国风能资源
  按照风能资源的多寡,利用年均风功率密度ω(W/m )或3m/s风速累计时间t(h),可将风能资源划分为四个区:丰富区(ω>200W/m 或t> 5000h)、较丰富区(150W/m <ω< 200W/m或4000h<t<5000h)、可利用区(50W/m <ω<150W/m或2000h<t<4000h)、贫乏区(ω<50W/m或t< 2000h)。
  我国陆地上蕴藏着丰富的风能资源,尤其是北部地区和东南沿海一带。按照国家气象局第三次风能资源的普查结果,我国陆上10米高度处理论风能资源技术可利用储量是297GW。然而,现代风机轮毂高达50米之多,由于风速随着离地高度的增加而增加,因此,在此种情况下,技术可利用储量将翻番。
  根据上述风能资源分区标准,我国风能资源主要有两大风带:一是包括东北、华北北部和西北的“三北地区”,其大部分地区年均风功率密度达可到200-300W/m,甚至在一些特别地区高达500W/m。3m/s风速每年累积超过5000小时,一些地区甚至超过7000小时;二是东南沿海陆地、岛屿及近岸海域等地区,其年均风功率密度在200W/m以上,3m/s风速每年累积在7000-8000小时之间不等。
  我国的海上风能资源也非常丰富。海上风能资源很大程度取决于离海岸线的距离,离海岸线距离越远,风能资源越丰富。海上风电场一般建于10公里以内,水深不超过30米的大陆架上。据估计,我国的海上风能资源在水深10米处、20米处、30米处分别大约是100GW、300GW、490GW。总的海上风能资源是陆上的3倍,具有很好的开发和利用前景。
5 核心提示 我国风电发展现状
  我国风电发展始于20世纪80年代早期,尤其在过去的二十年间,风电事业突飞猛进,是我国近几年发展最快的能源,目前已成为亚洲乃至世界的风电大国。在2006至2017年间,其装机容量年增长率远远超过火电、水电和核电,尤其是2007年高达120%以上。2006年至2009年间是我国风电发展的一个爆发期,年均增长率竟高达112.7%。继2009年以13803MW的新增装机容量跃居全球风电榜首之后,在2010年,我国风电继续快速发展,总装机容量以44733.29MW跃居世界第一。从此以后奠定了我国风电发展大国的地位。
  然而,我国风电事业大而不强却是事实。截至2017年底,我国风电装机容量仅占总发电装机容量的10%,发电量仅占不到5%。而风电强国丹麦风电占比高达90%多,德国风电占比也高达70%多,葡萄牙风电占比28%多,英国风电占比27%多,荷兰和比利时风电占比都超过了26%,而整个欧洲风电占比也高达25%。
    6 核心提示 我国风电发展面临的问题(一)
  风力发电成本是制约风电发展的主要因素之一。通常认为,单机容量越高,单位容量的装机成本和运行维护成本越小。因此,随着风电机组制造技术的不断突破,单机容量在不断增加。在1985年,最大容量的风电机组是55千瓦,风轮直径仅15米。目前,有好多国家已经能够生产5兆瓦的风电机组,风轮直径增加到126米。然而,由于受到陆上条件的限制,比如运输、安装等问题,通常认为,陆上用风机机组并不是越大越好,其成本的减少应更加注重于通过技术和工艺的改进和提高,尤其是关键零部件的技术进步,提高风机的质量以及长期运行可靠性,以增加风电场的输出功率,减少运行成本。而对于海上风电,单机容量的增加是减少成本的有效途径,因此,对于5兆瓦以上的机组,主要是考虑应用于海上风电项目。

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