国内外风能开发利用的现状和发展趋势

范万新，苏 志

（广西壮族自治区气候中心，广西 南宁 530022）

【摘 要】风能作为一种分布广泛、取之不尽、用之不竭的绿色无污染的清洁能源，已成为人类社会可持续发展的首选能源。文章介绍目前国内外风电开发利用的现状、政策措施以及未来的发展趋势。

【关键词】风电；开发利用；现状；发展 【中图分类号】TK89 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)06-0131-03

（一）国际开发利用的现状、政策措施、发展趋势

1.国际开发利用的现状

近一个世纪以来，全世界的人口增长了2倍，能源和天然资源的消费增长了10倍。据预测，人们对能源的需要在今后十年间将成倍增长，而全世界已经探明的能源储量只有90年的开采量。也就是说，常规能源总有一天会枯竭，而且它的使用会排放CO2，造成全球温室效应，影响生态和人类社会的生存环境。因此，世界各国的当务之急是实现能源向风能这样的新能源和可再生能源的转换。

近10年的实际情况表明，风能是全世界增长最快的能源。据全球风能协会（GWEC）统计，风电发展覆盖70多个国家，2006年装机1519.7万kW，新增装机使得全球风电装机从2005年的5926.4万kW增加到7422.3万kW ，近5年以25%左右的速度递增（参见表1、表2）。

由表1可见，全球风力发电装机容量前5位的国家分别为：德国、西班牙、美国、印度和丹麦，这些国家风力发电装机容量均超过300万KW，其中德国、西班牙超过1000万KW。

表1 世界风电装机概况（至2005年）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

国家 德国 西班牙 美国 印度 丹麦 意大利 英国 中国 荷兰 日本 其他国家小计

合计

装机容量（万kW）

1844.5 1002.7 918.1 425.3 308.7 171.3 133.6 126.4 122.1 115.9 757.8 5926.4

比例 31.1% 16.9% 15.5% 7.2% 5.2% 2.9% 2.3% 2.1% 2.1% 2.0% 12.8% 100.0%

累计装机（万千瓦）1000500019961997199819992000 020120022003200420052006年份 图1 1996～2006年世界风电发展情况

世界各国风电装机所占比例：德国31%；西班牙17%；美国16%；印度7%；丹麦5%；意大利3%；英国2%；中国2%；荷兰2%；日本2%；其他13%。

表2

年 累计装机 (万千瓦) 年增长率(%)

1996 607 26

1996～2006年世界风电发展情况

1997 764 26

1998 1015 33

1999 1393 37

2000184532

2001 2493 35

2002 3201 29

2003 4030 26

2004476218

2005592625

2006742225

2.发展趋势

风力发电技术的发展趋势是：

（1）单机容量不断增大，利用效率提高，世界上主流机型已经从2000年的500～1000千瓦增加到2004年的2～3兆瓦，2004年底5兆瓦的风机进入试运行阶段，并已经开始10兆瓦风机的设计和研制；

（2）机组桨叶增长，具有更大的捕捉风能的能力； （3）塔架高度上升，在50米高度捕捉的风能要比30米高处多20%；

（4）海上风力发电技术取得进展，丹麦、德国、西班牙、瑞典等国都在建设大规模的海上风电场项目，海上风力发电将成为世界风能的发展趋势，原因如下：

由于陆上风力发电机受运输和安装等条件的限制，2MW的单机容量是陆上风力发电机发展的极限。2MW容量的发电机，其桨叶长度将达到60～70m，这将使陆上运输极为困难，安装用的吊车起重能力将超过1200～1400t。这种起重能力的吊车，除了在欧美等发达地区外，其余地区基本没有。同时在西欧等人口密度较大的地区，风电场的场址选择也受到较大的限制，因此，人们很自然地把眼光放在海上风电场的发展上。

通常陆上风电场其成本构成为风电机约占70%，基础设施（基础电网、道路等）约占30%；而海上风电场其成本构成为风电机约占30%，基础设施（基础海底电缆等）约占70%。但海上风电场由于风力资源好，每年发电量可比陆上风电场高50%，同时大容量的海上风电机由于采用新技术，其成本下降，运行可靠性增加，运行成本降低，因此发电成本等于或低于陆上风电场。

发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。目前，海上风电技术日趋成熟，并开始进入规模化开发阶段。至2006年止，世界海上风电总装机容量已达80万千瓦，主要集中在丹麦和英国。欧洲在开发海上风能方面依然走在世界前列，据专家预计，到2010年和2020年，欧洲海上风电总装机容量将分别达到1000万千瓦和7000万千瓦。

【收稿日期】2009-03-10

【作者简介】范万新（1968－），男，广西玉林人，广西壮族自治区气候中心工程师，从事应用气候研究。

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综上所述，大容量海上风电场无论从运输、安装、运营成本和风力资源等方面，都有陆上风场不可替代的优势，因此也是世界风能的发展趋势。目前，世界上许多国家都在积极建设大容量海上风电场，以实现大规模开发利用无污染风能的目标。

（二）国内开发利用的现状、政策措施、发展趋势

1.国内开发利用的现状

今天，全球都面临着能源挑战，中国也不例外。如何破解能源困局？在各种各样的选择中，风力发电是最值得考虑的选择。风电以其丰富的资源、良好的环境效益，将成为21世纪重要的能源。

据统计，中国2006年新增装机134.7万kW ，比以前翻了一番还多，比2005年增加170%。至2006年底中国风电累计装机容量261.3万kW，分布在15个省（市、自治区），累计装机增长率106.4%。（参见表4、表5和图2）。

表4 1996～2005年中国风电开发规模

年 累计装机 (万千瓦) 年增长率(%)

1996 5.75 59

1997 16.7 190

1998 22.4 34

1999 26.8 20

2000 34.4 28

2001 40.0 16

2002 45.2 13

2003 56.7 25

200476.435

2005126.666

2006261.3106

3.发展趋势

目前中国风电装机仅占世界风电装机总量的2.1%，发电总量只占国内发电总量的0.02%。为了加快风电建设的步伐，国家发改委[2003]832号文《风力发电中长期发展规划意见》提出未来发电计划：

2010年达到500万kW； 2015年达到1000万kW； 2020年达到3000万kW；

建立5个100～200万kW的大型风力发电基地； 建立离岸(offshore)风电场试点。

在世界海上风电开始进入大规模开发阶段的背景下，我国海上风电场建设也拉开了序幕。近几年来，我国在一些省区也开始进行海上风电场的前期建设工作。2006年年底，上海市东海大桥10万千瓦海上风电场项目完成招标工作。国家科技部将近海风电技术列入“十一五”国家科技支撑计划项目。

（三）广西风能开发利用的现状和发展趋势

1.开发现状

（1）风能资源普查

广西与全球一样，同样面临着能源短缺和环境恶化的压力，为了缓解能源压力，保护环境，2004年初，广西壮族自治区发展与改革委员会和自治区气象局迅速启动了广西的风能资源普查工作，并于2005年11月完成了《广西风能资源评价报告》。

风能普查结果表明，广西风能资源储量相当丰富，总储量约为5492万kW，其中广西陆地风能资源总储量约4132万kW，沿海滩涂风能资源储量约400万kW，水深5～15m的近海风能资源储量约960万kW，风能技术可开发量为211.2万kW（未含水深5～15m的近海风能资源量）。

《广西风能资源评价报告》对广西风能资源进行了总体评价，评价结果为：

1）风能资源极丰富区主要分布在山体相对孤立的海拔较高的山区和北部湾海域，如大容山、北部湾浅海区域等；

2）风能资源丰富区分布在沿海一带离海岸2km以内的平坦开阔的滩涂、沿海岛屿等地，如防城港的白龙尾、涠洲岛等地；

3）风能资源较丰富区集中在北部湾沿海离海岸约3～6km的区域，包括钦州市南部、合浦县、北海市郊区等；

4）风能资源一般区分布在广西桂东北，即越城岭与海洋山之间的湘桂走廊的部分地区，如全州、兴安、桂林等地。

5）除了上述4个区域外，广西内陆的大部分县市都属于风能资源贫乏区，本区的地理分布广，面积大（表2）。

表6 广西风能资源评价表

年平均风功率密度

风能分区极丰富区丰富区 较丰富区

（W/m） ＞200 150～200 100～150

北海市郊区等地

广西桂东北，即越城岭与海洋山之间的湘桂走廊的部分地区，如

一般区 贫乏区

50～100

全州、兴安、桂林等地

＜50

广西内陆的大部分县市

山体相对孤立的海拔较高的山区、北部湾海域

沿海一带离海岸2km以内的平坦开阔的滩涂、沿海岛屿等地北部湾沿海离海岸约3-6公里的区域，包括钦州市南部、合浦县、

2

累计装机（万千瓦）300200100019969197199819992000 2001 2002200320420052006年份图2 1996～2006年中国风电开发规模

由表4可见，至2005年底前风电装机前5位的省份有：

新疆、内蒙、广东、辽宁和宁夏，这些省份风力发电装机容量均超过11万KW。

表5 至2005年底前我国各省风电装机

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

名称Name

新疆 Xinjiang Autonomous Region 内蒙 Inner Mongolia Autonomous Region

广东 Guangdong Province 辽宁 Liaoning Province 宁夏 Ningxia Autonomous Region

吉林 Jilin Province 河北 Hebei Province 山东 Shandong Province 福建 Fujian Province 黑龙江 Heilongjiang Province

甘肃 Gansu Province 浙江 Zhejiang Province 上海 Shanghai Municipality

海南 Hainan Province

香港 Hongkong

省台数Prov.WTG

296 260 271 203 133 143 143 100 75 70 74 59 18 18 1 1864

省装机Prov.kW

181410 165740 140540 127460 112950 109360 108250 83850 58750 57350 52200 34150 24400 8700 800 1265910

区 域

全国（除台湾省） Nationwide (exclude Taiwan province)

2.政策措施

为了扶持风电技术和产业的发展，中国政府采取了一系列的国家行动，并制定出台了一系列的经济激励政策。这些行动主要有：乘风计划、双加工程、国债风电项目、风电特许权项目、产业化专项支持项目等。

主要的国家政策有：国家把包括风电在内的可再生能源纳入国家能源中长期发展战略和规划、计划；制定可再生能源法，为包括风电在内的可再生能源发展提供了法律和政策保障；制定国家产业化政策支持风电发展；风力发电被列入国家清洁发展机制项目的优先领域，制定关于风电上网的具体规定；出台税收优惠政策；制定技术标准和规范等。 - 132 -

《广西风能资源评价报告》还给出了风能开发利用建议，

建议在山体相对孤立的海拔较高的山区、北部湾海域、以及离海岸2km以内的平坦开阔的滩涂、沿海岛屿、桂东北的湘桂走廊等地进行风能资源开发，具体为：

1）沿海区域：推荐北海市涠洲岛、防城港市白龙尾、防

城港市企沙半岛、北海营盘等地作为广西沿海风电场规划拟选厂址区域。上述地方风能资源丰富，且地形平坦开阔，交通便利，电网密布，很适合开发风力发电。

2）海拔较高的山区：推荐玉林市大容山。大容山风能资源极丰富，且是集避暑、度假、观光、登山、生态旅游于一体的综合性多功能风景旅游区，在此开发风力发电，对旅游业的发展大有裨益。

3）河谷、峡谷区：推荐桂东北的湘桂走廊区域。

湘桂走廊冬春季节风能资源丰富，且风景秀丽迷人，是驰名世界的旅游胜地，选择合适的地形安装风机，不但可发电，更为旅游观光增添一新的景观，促进旅游业的发展，一举多得！

2.风电规划

在广西风能资源评价的基础上，2005年底至2006年初，广西电力工业勘察设计研究院和广西气象科技服务中心组织有关专业人员分别到北部湾沿海一带、玉林大容山、上林大明山、湘桂走廊、右江河谷等地进行了现场查勘，在综合考虑风能资源、工程地质、交通运输及施工安装条件后，目前拟选了15个风电场场址，规划总装机容量为2112MW，其中内陆风电场10个，规划总装机容量为872MW，占41.3%，沿海滩涂风电场5个，规划总装机容量1240MW，占58.7%。

至2006年12月底，15个风电场场址中，已经完成11个场址的13座测风塔的设立，并投入运行，详见表3。

表3 广西测风塔概况表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合计

玉林市

**

**：玉林大容山2座测风塔是由龙源电力集团公司投资设立

根据《广西风能资源评价报告》及测风塔的资料，2007年4月广西电力工业勘察设计研究院完成了《全国风电建设前期工作成果（规划报告篇）第20卷 广西壮族自治区（审定本）》。

3.发展趋势

根据国家发改委制定的《国家风力发电中长期发展规划》中各省（区）确立的发展目标，广西在2020年前至少完成风电建设装机容量200MW。

2007年8月，按照国家发改委、财政部和中国气象局联合下发的《关于开展风能资源详查和评价工作的通知》要求，广西气象局与广西区发改委、区财政厅共同完成了“广西风能资源详查和评价项目”工作方案。广西风能资源详查和评价工作拟在4个详查区域开展，其中沿海和陆地各设2个详查区域，每个详查区域内建设1个70m高的测风塔，进行1至2年的实际观测，预计这4个详查区域风电总装机容量将达到990MW。

（四）结语

近10年的实际情况表明，风能是全世界增长最快的能源。目前，全球风力发电装机已超过50GW（70%以上在欧洲），并以27%的速度逐年递增。中国的风力发电已经起步，而且发展也较快，至2005年底中国风电累计装机容量占世界的2.1%。

广西的风电建设目前已经进入风能资源详查阶段。广西风能资源的开发，不仅可以改善广西的能源结构，而且能够为广西经济的发展提供契机，并起到良好的推动作用，同时还有助于广西产业结构的调整和旅游业的发展，具有良好的社会效益和综合经济效益。此外，由于冬春季是广西的枯水期，而风能则是丰富期，因此开发风力发电不仅能使风电与水电互补，对缓解广西电力紧张，保护生态环境，促进经济和社会的可持续发展具有重要意义。

【参考文献】

[1] 李俊峰.风力12在中国[M].北京:化学工业出版社,2006. [2] 广西气象科技服务中心[R].广西风能资源评价报告,2005 [3] 广西电力工业勘察设计院.全国风电建设前期工作成果(规

划报告篇)[G].第20卷广西壮族自治区(审定本).2007. [4] 中国风能资源储量与分布[OL].

http://www.dianli.com/bbs/u/55/1185420285.doc.

行政区域 风电场场址 白龙尾 企沙 营盘

测风塔高度（m） 70 70 70 70 70 55 50 70 70 70 50

测风塔数量（座） 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1

待建 待建 待建 待建

估算装机规模（MW）

100 100 700 200 200 40 12 100 150 150 150 40 30 40 100 2112

防城港

北海市 合浦县西场镇 合浦县沙田镇

大容山 大明山 金紫山 南山 龙头 交连岭 涠洲岛 长春 唱歌山 那娄

上林 资源 龙胜 富川 天峨 北海 富川 钟山 田东

（上接第153页）于最下层作为过滤介质，该介质是一种最好的垫层滤料，也是水处理器中过滤水的最后一道程序。卵石主要是靠颗粒之间的缝隙完成净化，卵石颗粒径向越小，颗粒之间的孔隙就越小，过滤精度也会越高。井水被离心泵抽出地面通过管道进入水处理器，水处理器内的水被锰砂滤料净化后，其水中的有害杂物已很少，筒内的水与天然河卵石经化学反应可分化出致密的二氧化硅和活碳性材质去有吸附水源中的残留的有机物杂质。当使用者需要水资源时，开启出水开关即能获取净化后的水源。开启后的水资源中可能含有少量的碱成份，但碱能与空气中的二氧化碳反应产生盐与水，从面分化了碱的含量。这样，我们就能安全放心的使用干净的地下水资源。

5.微型泵与净化系统

家用水井设备取水源的使用方法是将微型泵与净化系统配合使用。通过电动机轴的旋转带动微型水泵工作，抽水泵将吸入的水源通过排出管道运输到下一个工程。而水处理器

的进水阀口通过柔性水管与泵的排出管道相接，将水泵吸出的水引进水处理器筒内。处理器的过滤系统与筒内的地下水经化学反应和机械过滤基质来净化井水，从而达到用水效果。一般而言，为了方便对抽水设备进行维修，微型泵可放置在离水井不远的地面处比较干噪且避免人们接触的地方，以防电机设备工作时伤害旁人，或影响泵机的工作。而净化系统根据人们的使用要求合理放置，但将其安装在如墙壁上最佳，不但可以节省空间，而且便于使用。

（四）结语

家用水井是无自来水供应的农村家庭，山区等地方的主要用水来源。通过上述的合理使用方式可有效的解决农村地区用水难的问题，消除了地下水源给使用井水用户带来的危害隐患，保证了人们方便使用纯净水的需求。

【参考文献】

[1] CNKI数字图书馆(http://dlib.cnki.net).

[2] 汪云英,张湘亚.泵和压缩机[M].石油工业出版社,1994.

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