随着环保问题的日益突出,能源供应的渐趋紧张,风力发电作为一种清洁的可再生能源的发电方式,已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视。同时,风力发电又是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一。因此,近几年来,我国的风力发电事业也得到了很快的发展。
1 我国的风能资源
风能资源是由于地球表面大气流动形成的一种动能资源,因此一般说来,其特点是靠近地面的风速越低,风能就越小;而离地面越高风速越大,其风能也越大,因而在估算风能资源时,离地高度是关键因素之一。本文以离地10m高的风能估算。
由于我国幅员辽阔,海岸线长,拥有丰富的风能资源,但地形条件复杂,因此风能资源的分布并不均匀。据中国气象科学研究院对全国900多个气象站测算,陆地风能资源的理论储量为32.26亿kw,可开发的风能资源储量为2.53亿kw,主要集中在北部地区,包括内蒙古、甘肃、新疆、黑龙江、吉林、辽宁、青海、西藏,以及河北等省、区。风能资源丰富的沿海及其岛屿,其可开发量约为10亿kw,主要分布在辽宁、河北、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省、市、区。但北部地区这些省、区,由于地势平坦、交通便利,因此有利于建设连成一片的大规模风电场,例如新疆的达坂城风电场和内蒙古的辉腾锡勒风电场等。
2 风电的发展过程和现状
我国的风力发电是于20世纪50年代后期开始进行研究和试点工作的,当时在吉林、辽宁、新疆等省、区建设了容量在10kw以下的小型风力发电场,但其后就处于停滞状态。到了20世纪70年代中期以后,在世界能源危机的影响下,特别是在农村、牧区、海岛等地方对电力迫切需求的推动下,我国的一些地区和部门对风力发电的研究、试点和推广应用又给予了重视与支持,但在这一阶段,其风电设备都是独立运行的。直到1986年,在山东荣城建成了我国第一座并网运行的风电场后,从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范阶段,但其特点是规模和单机容量均较小。到1990年已建成4座并网型风电场,总装机容量为4.215mw,其最大单机容量为200kw。在此基础上,风力发电从1991年起开始步入了逐步推广阶段,到1995年,全国共建成了5座并网型风电场,装机总容量为36.1mw,最大单机容量为500kw。1996年后,风力发电进入了扩大建设规模的阶段,其特点是风电场规模和装机容量均较大,最大单机容量为1300kw。从1996~2002年末,我国风电装机总容量已达470mw。而一些省份风电装机容量见表1。
表1 一些省份2002年末风电装机容量
省、区容量(mw)省、 区容量(mw)
辽宁102.51 吉林30.06
新疆89.65 甘肃16.20
广东79.29 河北13.45
内蒙古75.84 福建12.00
浙江33.05 海南8.70
3、风电场投资成本和风电机组的制造技术