风电发展现状和形势

1、2风电发展现状与展望世界风电发展现状与展望发展可再生能源是人类应对能源危机和全球气候变暖双重挑战的必然选 择。目前，除水能之外的所有可再生能源中，风能最具有开发潜力和发展优势。 与太阳能、生物质量相比，风能具有资源丰富，经济环境效益明显、可大规模 利用等特点，已成为世界各国发展可再生能源的首选。风能的真正开发利用始于上世纪70年代，石油危机迫使美国、西欧等发 达国家不得不寻找新能源以替代化石能源，投入大量的人力物力，用于研发风 力发电机组及相关技术，80年代开始建立示范风电场、并网发电，成为电网 新电源。从80年代中期开始，世界风力发电技术取得了快速发展，风机设计 和制造趋向成熟，产品进入商业化阶级，机组容量不断增大。在20世纪的最 后两年，全世界风力发电的装机容量开始快速增长。特别是在欧洲，为实现减 排温室气体的目标，对风电执行较高收购电价激励政策，促进了风电技术和产 业的发展，风电成本继续下降。由于海上风能资源比陆地丰富，海上风电场在 欧洲已从可行性示范进入商业化示范阶段，风电机组技术继续向着增大单机容 量的方向发展，并开始研制风轮直径超过100m的5MW机组。图1全球风电装机容量

2、变化趋势新世纪开初的前十年，世界各国对发展可再生能源以应全国气候变化和能 源枯竭的共识达到了新的水平，风力发电更是迎来了前所没有的发展机遇，全 球风电产业空前繁荣，风力发电的装机容量保持令人惊叹的高速增长。到2010 年，全球有80多个国家在积极开发和利用风能资源，风电累计装机容量达到 194GW，年平均增速接近30% （见图1）。同时，对海上风能资源的开发和利用 加速，截止2009年底，已有834台共的风电机组在海上风电场投入运行，约 占全球累计风电装机容量的。世界风电发展区域格局在近十年来也发生了很 大改变，2009年新增装机容量亚洲首次超过欧洲和美洲成为全球风电产业的 重要新兴市场，欧洲等发达国家在风电产业中的统治地位逐渐被打破。2010 中国风电累计装机容量超过美国上升到全球第一，新增装机容量连续两年位列 全球第一。此外，一些欠发达国家也开始试水风电产业，把发展风力发电作为 国家未来可持续发展能源战略的重要组成部份。2.1.1世界风电发展现状2.1.1.1世界风电发展区域分布对风能资源的大规模开发利用起源于欧美发达国家。20世纪70年代的石 油危机，使欧美等发达国家开始重视风力

3、发电，美国、英国、德国、丹麦、加 拿大等国投入大量资金和人力用于研发风力发电机组及相关技术。80年代初，风电场在北美洲开始建立，美国的风力发电在加利福尼亚州 开始兴起，当时美国为了鼓励发展可再生能源技术，出台了一系列激励政策， 到1986年总装机容量达到了160万千瓦。此后，由于激励政策中止，美国风 电处于徘徊不前状态，多年没有实行增长。上世纪末至2009年，在新的激励 政策和应对全球气候变暖的推动下，美国风电产业进入了一个新的发展阶段， 高速增长一直持续，2007年当年装机容量超过，2008年达到8GW，2009年达 到10GW。2010年由于国内气候立法未能成行，国内可再生能源行业投资信心 受到影响，美国新增装机容量开始大幅下滑，累计装机容量第一位置被中国取 代。北美洲的加拿大近年来风电产业也发展比较快，2010年累计装机容量达 4GW，位列全球第九。在欧洲，由于各国政府重视，激励政策一直延续，欧盟一直是风电发展的主战场，新增装机容量保持持续稳定增长，累计装机容量始终保持全球第一。到2007年底，欧盟已有8个国家风电装机容量超过了 1GW；世界风电装机容 量前10名的国家中，欧洲占

4、了 7个。截至2009年底，欧洲累积装机总容量为， 占全世界风电总装机容量的，提前超额完成了到2010年欧洲风电装机容量达 到40GW的目标。但由于融资问题的影响，2010欧盟新的风电装机容量与2009 年的相比，下降了 10%，为。在这些新的风电装机容量中，是来自陆上风电 新增装机容量，与2009年相比下降；大约883MW来自于海上风电新增装机 容量，与2009年相比增长51%。最近几年虽然欧洲仍是世界风电发展的中心，但其比重开始下降，尤其是 当年新增装机容量，欧洲所占的比例已经下降到50%以下；在世界范围内2010 年新增装机容量方面，欧洲占新增总容量的%，北美洲占%，亚洲高达19GW占 53%，欧洲已逐渐失去了其领先多年的地位。发展中国家中国和印度近两年风 电的发展势头正劲，尤其是中国更引人注目。仅中国2008年新增装机容量达 到5GW，2009年达到，2010年达到，中国成了推动全球风电产业的火车头（见 图2）。2010年风电累计装机位于前10名的国家分别是：中国，美国，西班牙， 德国，印度，意大利，法国，英国，加拿大，葡萄牙（见图3）。新增装机位 于前10名的国家分别是：中国

5、，美国，德国，西班牙，印度，意大利，法国， 英国，加拿大，葡萄牙（见图4）。2010年中国累计装机容量超过美国，新增 和累计均位列全球第一。2009、2010年依靠中国和其它亚洲国家的市场拉动 作用，新增装机容量连续两年亚洲超过美洲和欧洲，成为风电发展重要的新兴 市场，世界风电产业形成了欧盟、北美和亚洲齐头并进的格局。图2世界风电新增装机容量分布图3全球风电累计装机容量前十名的国家图4全球风电新增装机容量前十名的国家2.1.1.2全球装机容量快速增长风电装机容量是风电产业发展的一个重要指标。从上世纪80年代欧美发 达国家开始建立示范风电场以来，就装机容量而言，一直保持着快速增长的态 势。进入90年代，欧美等发达国家已经逐步建立起了一个颇具规模的风电市 场，同时发展中国家也开始投入风电产业。90年代中后期，风力发电增长率 远高于其它电源增长率，1996年到2001年间的风电新增装机容量平均增长率 为。进入21世纪，全球风电新增装机容量开始大幅增加，2003年到2007年 间，全球风电平均增长率为%，到2007年底总装机容量累计达到94GW。此后 三年风电装机容量更是高速增长，2008.

6、2009和2010年新增装机容量分别达 到了、和，新增装机容量增长率分别为%、42%和，世界各地区近4年来装机 总容量变化趋势如图5所示。到2010年全球风电装机总容量已达。1996年至 2010年期间，世界风电累计装机的平均增长速度高达 （见图6）。这表明世界 风电产业一直保持快速、持续增长的势头。图5世界风电装机容量增长情况图6全球风电新增装机容量2.1.1.3机组单机容量不断增大随着风力发电技术的迅速发展，机组也在不断实现大容量化，上世纪90 年代末期，世界上公认的大型机标准为以上。到21世纪初的前两年，单机容 量为级机组开始涌入市场，转轮直径高达60m的1MW机组成为主流产品，业界 普遍把1MW作为新的大型机标准。2005年以后，功率在的风电机组逐渐占领 市场，新增装机中比例不断提高，到2006年全球新增市场中、的风电机组占， 2007年增加到，2008年则达到%，而功率小于的风电机组，新增市场占有率则在明显降低，2008年已不足14%,如表1、2所示。表1 2006年-2008年全球风电机组功率分布功率范围2006 年2007 年2008 年2500KW%表2 2008年全球

7、新增风电机组功率分布功率范围台数装机容量（MW）平均功率（KW）市场份额2500KW60318663094%合计20050312811560100%2008年以后，世界各主要风电机组生产商开始研制并生产更大容量的风 电机组。在2008年前在大型风机制造方面只有德国Repower和Enercon的绩 效相对突出，而近两年，其他企业也已开始逐步跟进。丹麦维斯塔斯正在开发 Micon机型的4MW海上风机；西班牙歌美飒在开发5MW机组；德国BARD已研 发出5MW系列，目前已有3台安装在陆上和近海区域，2009年又宣称开始研 制机组；西门子已完成对其直驱概念机组的测试；荷兰的Darwind在研发直驱 5MW机组；美国Clipper计划第一阶段与英国合作开发机组，第二阶段的目标 是10MW机组；美国超导公司则与美国能源部达成协议，计划采用超导发电机， 制造10MW规模的机组。由此看来，410MW风机将可能成为未来风电场的主流 机组。2.1.1.4海上风电资源开发加速海上风电由于其资源丰富、风速稳定、开发利益相关方较少、不与其他发 展项目争地、可以大规模开发等优势，一直受到风电开发商关注。但是，海

8、上 风电施工困难、对风机质量和可靠性要求高，自1991年丹麦建成第一个海上 风电场以来，海上风电一直处于实验和验证阶段，发展缓慢。随着风电技术的进步，海上风电开发开始进入风电开发的日程。2000年， 丹麦政府出于发展海上风电考虑，在哥本哈根湾建设了世界上第一个商业化意 义的海上风电场，安装了20台2MW的海上风机，为海上风电开发积累经验。 丹麦海上风电开发的成功经验，使欧盟、美国及其它发展中国家逐渐开始重视 海上风电的开发和利用，到2007年底全球海上风电装机容量达到了，约占世 界风电装机总容量的，其中欧盟约为900MW，占世界海上风电的90%（风图7）。 2009年11月欧盟颁布了海上风电综合规划，规划了 1亿kW的海上风电项目， 年发电量可达欧盟发电量的10%。美国舆论已久的海上风电项目受到欧盟成功 经验的鼓励，2010年也将开始试水，预计12个海上风电项目近期也将开工 建设，总装机容量超过1GW。中国2009年海上风电也实现了零的突破，上海 东海大桥100MW海上风电项目安装34台单机容量3MW的海上风机，2010年已 全部安装并网，成为上海世博会一道亮丽的风景线。未来风电发展的

9、主战场对 于欧盟陆上风能资源已基本开发的国家而言主要集中海上，其它发达国家和发 展中国家将会是陆上和海上齐头并进，成比例开发的态势，海上风电的装机容量将会在新增装机容量份额中大幅上升图7 2000-2009年欧盟海上风电装机容量2.1.2剖析世界风电产业高速发展原因2.1.2.1世界丰富的风能资源是风电产业高速发展的前提条件风能是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。地球上的风能资源十分丰富，根据 相关资料统计，每年来自外层空间的辐射能为X，其中的产生大约X的风能， 其中可利用风能约2X，这一能量是世界水能资源的10倍。从地球上风能资源的分布来看，风能资源受地形的影响较大，海上风能资 源比陆地上更丰富，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带，如美 国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家。世界气象组织于1981年发表了全世 界范围风能资源估计分布图，按平均风能密度和相应的年平均风速将全世界风 能资源分为10个等级。8级以上的风能高值区主要分布于南半球中高纬度洋 面和北半球的北大西洋、北太平洋以及北冰洋的中高纬度部分洋面上，大陆上 风能则一般不超过7级，其中以美国西部、西北欧沿海、乌拉尔山顶部和黑海 地区等多风地带较大。据统计，全球风能潜力约为目前全球用电量的5倍，美 国仅西北部的风能资源就足以安装容量为的风力发电机，可开发的风力资源总 量可以满足美国目前20%以上电力需求。阿根廷、

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