全球风能现状及节能减排趋势分析

　　2014年10月21日全球风能协会(GWEC)和绿色和平国际于北京联合发布了2014年全球风能展望报告(GWEO)。报告指出，如果未来全球在保护大气方面有强有力的国际政治承诺保障，各国的能源政策被加强能源安全，稳定价格，创造就业及保存宝贵的新鲜水资源等目标所驱动，未来风能发展潜力超乎想象。报告预计至2030年，风能累计装机容量将达到2000GW，可满足全球17-19%的电力需求，新增200余万个就业岗位，每年减少CO2排放量超过30亿吨。至2050年，风电将满足全球25-30%的电力需求。
　　全球风能发展的内在驱动力
　　全球气候恶化的严峻性，人类文明发展的促进性以及发展风能在全球电力供应、CO2减排、就业等方面带来的收益都成为发展风能的驱动力。
　　供电：替代化石能源的生力军
　　(一)处于能源过渡期的化石能源将逐步被风能等新能源所替代
　　极端天气频发，全球变暖，气候恶化的严峻性正成为全球面临和亟需解决的重要问题，然而政治、经济、制度惰性中存在着的更大障碍已使此问题悬而未决太长时间了。化石燃料产业——当今世界上最强大的既得利益集团，不断采取一切办法混淆科学及减慢政策进程。
　　但随着过去几十年风能和太阳能的长足发展，整个经济转向实现清洁可持续能源规模应用愿景的转折点已到来，并且也已经明显成为更多国家的决策方向。风能和太阳能正在逐渐接管电力领域，电动和改良的电池技术不断涌现，材料科学、节能设备及其应用水平不断提升，还有几乎无穷尽的其他新技术和发明提供了越来越多应对这一问题的工具。人类正处在由化石燃料向可再生能源的100年中间过渡期，能否赢得这场变革的胜利，赢的速度能否赶得及挽救地球，取决于可持续能源替代传统能源的速度，全球CO2减排计划等措施的实施力度，而大力发展风能发电是解决此问题的有效途径之一。
　　化石能源这种传统能源不可再生，是非可持续能源，并且污染范围大，强度高，负面影响深远。世界银行根据目前发展趋势预计，到2020年，中国因燃煤污染导致疾病的治疗，需付出高达3600亿欧元的经济代价，占国内GDP的10%以上，因此寻求并应用可持续清洁能源是我国当务之急，风电的高环保性、安全性和可操作性使其逐渐成为替代传统能源的有生力量。
　　(二)风能的迅速崛起使其在能源领域发挥愈来愈重要的作用
　　根据全球风能协会发布的2014年全球风能发展数据，2014年是全球风电发展创纪录的一年，年度装机容量超过50GW，比2013年的35.6GW有大幅增长，并且并网进程大大加快，新增并网装机容量大于51GW。全球风电新增装机容量和并网速度的加大加快，说明风电融入能源大家庭的脚步日益迈开，并网技术和供电质量有了长足进步，使其逐步摆脱技术瓶颈走向大规模应用，成为新能源领域的中坚力量，以及替代传统能源的有生力量。风电产业发展正吸引越来越多的投资，过去4年平均每年的风电领域投资都在500亿欧元左右。并且2014年，全球在清洁能源方面的总投资达到2770亿欧元，风电领域投资增长了11%，达到889亿欧元，占比32.1%。
　　2014年，全球风电累计装机容量369.6GW，增长率超过16%。欧洲风电实现小幅增长，其中德国新增装机超过5GW，创历年之最，风能发电量占到全国供电量的10%，海上风电技术引领全球，英国、瑞士、法国新增风电建设紧随其后。美国风电市场回暖，巴西引领拉丁美洲风电市场。虽然欧洲经济持续下滑，和美国政策的不确定性，使风电项目上马遇到一定阻力，但是，中国市场出现了超乎行业预期的爆发性增长。
　　国家能源局指出，2014年，我国风电产业发展势头强劲，新增装机容量19.8GW，创历史新高，风电累计并网装机容量约为96.4GW，占全球的27%，高居世界榜首。特别是受陆上风电上网价格下调政策调整消息和风电主要建设材料钢材、铜材等大宗商品价格下行建设成本降低影响，2014年下半年多地区出现抢装现象。2015年，中国风电将超核电，成为继火电、水电之后的第三大主力电源。
　　基于对风能贡献实质性逐渐增大的设想，国际风能协会预测，2020年全球风能发电规模将达到1750TWh，2030年上升到接近3900TWh。这意味着风电2020年将满足全球电力需求的7.2-7.8%，2030年将满足12.9-14.5%，这是一个相当大的贡献，但是离满足气候保护目标要求还有一定差距，2050年风能发电能力将跃升至7000TWh，全球能源供应占比接近20%。
　　(三)技术的层层突破大大提高了风能的可靠性
　　近几年，欧洲WINWIND、ENERCON等公司开发了全功率变流并网技术，并大幅规模成功应用，这种技术可使风轮和发电机的调速范围从0变到额定转速的150%，大大提高了风能的利用范围，改善了并网供电的电能质量。ENERCON公司将每个风电机组功率因数的控制由分散加以集中，改由并网变电站统一调控，使电网的有源功率因素校正和谐波补偿得以实现。全功率变流技术成为欧美大型风电场建设的新兴主流模式。
　　目前，全球风电的平均发电容量系数约为28%，但是不同地区间有很大差异，该系数在风电迅速发展的多风地区正逐渐增加，比如巴西，墨西哥等国。另外风机容量稳步增长，风机的一般规格各个国家和地区参差不齐，2014年以后陆上大多安装的为1.93MW型或更大输出功率型，逐步取代目前世界上普遍运行的1.34MW型，海上偏向于安装3.6MW型或以上输出功率型。经过多年发展，设计的不断优化，以及大规模生产相同或相似风机的经验，使风机技术本身的成本逐步下降。我国风电产业制造能力和集中度增强，2MW型陆上风机市场占有率显著提高，5.5MW级及以上规模的大功率海上风机自主研发成功并投入运行。