风能发电

　　风电：是风能发电或者风力发电的简称。属于可再生能源，清洁能源。风力发电是风能利用的重要形式，风

　　风电

　　能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。风电技术装备是风电产业的重要组成部分，也是风电产业发展的基础和保障，世界各国纷纷采取激励措施推动本国风电技术装备行业发展，目前，我国风电技术装备行业已经取得较大成绩，金风、华锐等一批代表国际水平的风电装备制造企业是中国风电发展的生力军，据统计2010年末我国风电装机容量跃居世界第一。

　　甘肃酒泉市的千万千瓦级超大型风电基地为我国最主要的风电基地、

　　风电整机组

　　风电整机组制造的发展趋势

　　风电机组单机容量持续增大

　　大容量机组能够降低风电场运行维护成本，提高市场竞争力。随着技术的成熟，风力发电机组技术朝着提高单机容量，减轻单位千瓦重量，提高转换效率的方向发展。近年来，世界风电市场中风电机组的单机容量持续增大，2012年我国单机容量最大的风电机组达6MW。

　　变桨距功率可调节型机组发展迅速

　　由于变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳、安全、高效等优点，近年来在风电机组特别是大型风电机组上得到了广泛应用。大多数风电机组开发制造厂商，都开发制造了变桨距风电机组。

　　变速恒频技术得到快速推广

　　随着风电技术以及电力电子技术的进步，大多风电机组开发制造厂商开始使用变速恒频技术，并结合变桨距技术的应用，开发出了变桨变速风电机组，并在市场上快速推广和应用。2004年和2005年，全球所安装的风电机组中，有92%的风电机组采用了变速恒频技术，而且这个比例还在逐渐提高。

　　无齿轮箱风电机组的市场份额迅速扩大

　　无齿轮箱的直驱方式能有效减少由于齿轮箱问题而造成的机组故障，可有效提高系统运行的可靠性和寿命，可大大减少维护成本，受到了市场的推崇。目前接近40%左右。

　　全功率变流技术兴起

　　近年来，欧洲ENERCON、WINWIND等公司都发展和应用了全功率变流的并网技术，使风轮和发电机的调速范围可从0到150%的额定转速，提高了风能的利用范围，改善了向电网供电的电能质量。ENERCON公司还将原来对每个风电机组功率因数的分散控制加以集中，由并网变电站来统一调控，实现了电网的有源功率因素校正和谐波补偿。全功率变流技术成为今后大型风电场建设的一种新模式。

　　中国风电

　　近年来，我国风电产业发展形势喜人。1986年，我国山东荣成建成了第一个风电场，安装了3台55kW风电机组。自此之后，全国各地陆续建设了一批风电场。图1为2001年以来我国风电装机容量增长率。由图可见，进入21世纪之后，我国风电装机容量持续高增长。截至2007年底，我国共建成158个风电场，累计装机容量为6030MW，超额完成了原定5000MW装机容量的计划目标。2008年底风电装机容量达到12500MW，提前两年实现了2010年风电装机10000MW的目标，跃居亚洲第一，世界第四。一年新增6500MW，成为世界上风电装机增速最快的国家之一，2020年有望达到一亿千瓦。在风电技术装备方面，大连华锐3MW海上风电机组近期顺利安装，这是目前我国最大单机容量风电机组。此外，通过一系列国家支持计划、科技攻关和技术引进，我国基本掌握了兆瓦级风电机组制造技术，国产设备市场占有率达到了69%，初步形成了生产叶片、齿轮箱、发电机和控制系统等主要部件的产业链。

　　风力发电

　　尽管我国风电产业发展成绩显著，但也面临诸多问题。我国风力发电起步于20世纪80年代初，主要是满足广大牧民生活用电的要求，研制离网型小型风力发电机，单机容量为几十瓦至几百瓦，例如：太原汾西机器厂制造的FD2-150，叶轮直径2米，轮毂高度5.5米，切入风速3米/秒，额定风速7米/秒，额定功率150瓦。并网型风力发电机采取技术引进、消化吸收的技术路线，先后引进了丹麦55千瓦（1986年）和120千瓦失速型风力发电机，在此后的十几年里，并网型风电机组以及相关技术进展缓慢，大多数风电企业的设备及关键技术受制于国外，风电系统人才培养几乎空白。

　　同时，单机容量和风电场规模大幅增大之后，在研发、设计、制造、规划、并网和电网管理等方面都存在较高难度的技术瓶颈，在目前高速发展（装机容量）的情况之下，急需冷静分析存在的问题，尽力避免出现宏观上、规模化和方向性的失误。为此，本报告着重分析风电技术研发、质量控制以及行业标准三个问题，力图为风电产业发展提供借鉴。

　　据统计，截至2011年底，中国累计装机已经达到62.3GW。预计到2012年底，累计装机将达到80GW。尽管当前受到中国当前风电产业调整政策的影响，中国风电市场的年增长率将经历一个相对降低的时期，2020年总装机容量将达到179GW，但这并不会影响中国风电的长期发展。“在超前情景下，中国风电发展仍会保持一个较快的速度：2015年累计装机达到134GW，2020年累计装机达到230GW，2030年新增装机达到33GW，累计装机接近500GW，将首次超过经合组织欧洲397MW的规模，仅次于经合组织北美地区666MW的预期。

　　发展状况

　　中国目前的风电并网装机规模世界第一，预计2012年年底风电并网装机将超过6000万千瓦，发电量超过1000亿千瓦时，成为继火电、水电之后的我国第三大电源。

　　近年来全球风电发展迅速，已有70多个国家建有商业运营风电场。2011年底全球风电装机达到2.38亿千瓦，当年新增4000万千瓦。在欧洲风电占到电力供应的6%，丹麦风电占到本国的28%，西班牙占到16%。欧洲提出2020年风电装机达到2.3亿千瓦，德国提出2020年可再生能源发电占到电力消费35%，其中50%来自风电。中国风电在经历了连续数年高速增长后，开始面临瓶颈，发展速度放缓。“十二五”期间，我国风电产业将迎来结构调整的重要机遇。国家能源局副局长刘琦在2012年11月15日表示，党的十八大提出大力推进生态文明建设，积极开展可再生能源消费革命，建设美丽中国，风电在中国仍具有广阔的发展前景和市场空间。

　　根据风电第一纸媒《风能世界》杂志撰文：我国风电装机连续4年翻番，风电装机容量世界排名由2008年的第四名升至第三名。2009年底，全国共建设423个风电场，总容量达2268万千瓦，约占全国发电装机的2.6%。2010年，我国风电规模已经位居世界第一。按照国家风电发展规划，2020年，我国风电装机容量有望达到1.5亿千瓦。

　　截至2009年底，我国风电累计发电量约为516亿千瓦时，按照发电标煤煤耗每千瓦时350克计算，可节约标煤1806万吨，减少二氧化碳排放5562万吨，减少二氧化硫排放28万吨。[1]2010年，我国风电新增装机超过1600万千瓦，累计超过4000万千瓦，“双居”世界第一。

　　从国家电网公司了解到，2012年6月，我国并网风电达到5258万千瓦，超过美国成为世界第一风电大国。业内人士认为，我国风电用5年多时间走过了发达国家15年的发展历程，大电网运行大风电的能力进入世界领先水平，为我国抢占新能源战略产业发展先机、应对全球气候变化等作出突出贡献。

　　国内并网难、产能过剩

　　国内并网难、产能过剩，国外又遭“双反”，艰难处境中的风电行业看似投资大势已去，但事实却并非如此。昨日，在2013中国国际节能服务洽谈会上，英国气候变化资本集团中国区总裁唐伟珉时澄清说，他所认识的很多同行还是非常看好风电投资的。[2]现在，他们很多都还在加码国内的风电项目投资。一方面主要是看好风电作为清洁能源的光明发展前景，另一方面，主要是中国部分地方的电价补贴还是比较可观。对此，产业洞察网《中国风电行业深度分析及市场调查研究报告[3]》资料显示，如果以2015年全社会用电量达6.02万亿-6.61万亿千瓦时，风电平均上网电价0.6元/千瓦时的水平综合测算，10%的风电消费量将意味着能创下3600亿-3900亿元的市场空间，市场前景非常可观。

　　发展趋势

　　我国风电发展呈现三大趋势:1.装机容量呈平稳增长，海上风电份额加大

　　2.风力发电机组大型化，成本出现大幅降低

　　3.风电制造商进入整合阶段，利润向开发商转移

　　近年来，由于经济发展对能源需求持续增长，全球油价维持高位，天然气价格不断攀升，另外，化石燃料使用带来的环境问题日益引起世人关注，清洁可再生的新能源引起全球的关注。在各类新能源中，风电是技术相对成熟、最具大规模商业开发条件、成本相对较低的一种，受到各国的普遍重视，装机容量快速增长。

　　前瞻网发布的《2013-2017年中国风电行业发展前景与投资风险分析报告》[1]显示，2011年我国风电行业仍然保持了较快的增长速度。截至到2011年12月末，中国风电累计装机容量达到6236.4万千瓦，分布在31个省、直辖市、自治区和特别行政区。其中，广西和四川在2011年填补了无风电的空白。

　　2011年中国风电之所以还可以保持较快的增长，原因在于实施了“大基地+分布式”开发战略，特别是受益于河北、山东、宁夏、山西、云南、贵州、陕西、安徽、广东等地区风电的快速发展。

　　分析认为，“十二五”期间，中国风电行业仍将拥有广阔的发展空间。“十二五”规划明确提出，“十二五”期间，国内风电并网装机容量将达1亿千瓦。而2010年底，我国风电并网装机容量不过3000万千瓦左右，要达到“十二五”规划目标，意味着2011-2015年国内风电并网装机年均增幅至少为27%。

　　减少弃风

　　由于自然风存在日夜变化性的显著特点，风力发电具有反调峰的特性，在夜晚用电负荷处于低谷的时段，往往风能资源却较为丰富，风电并网出力较大。但目前电网调峰主要靠火电机组和抽水蓄能电站实现，深度调峰煤耗太高，负荷跟踪能力也较差，尤其在北方冬季的供热期，供热机组必须保持正常出力不能参与调峰，当发电规模超过了电网所能承受的范围时，电网只能限制风电场机组暂停发电，弃风不用。

　　夜间弃风不仅造成了风资源的浪费,也给风电企业造成巨大的经济损失，使企业投资风电的积极性大受影响。目前内蒙、东北等风能资源丰富的地区，尽管已开发风电装机占全地区风资源量的比例仍较小，风电可开发的空间还很大，但已频繁出现限电弃风。弃风问题，已成为困扰我国风电产业健康发展的一大瓶颈。

　　解决方案介绍及其优势

　　金能可根据风电场的运行状态，向客户提供针对性的储能解决方案，为客户提供从咨询、设计、生产、安装到售后服务的一站式全面储能工程服务。

　　金能专为风电场设计的钒电池储能电站可显著改善风力发电的反调峰特性。电站配备有标准化的本地/远程监控通讯接口，可方便接入风电场中心控制系统，迅速响应风电场指令，在电网限电时保证风电机组正常发电不停机，吸收本来必须被迫弃掉的风能电量储存起来，在电网用电负荷的高峰时段再放出储存的电能输送给电网。

　　安装配备金能钒电池储能电站后，风电场可减少风电机组限电停机，提高风能资源利用率，增加电场经济收益，有效解决提高风电利用率与保证电网安全运行之间的矛盾，使风能资源的开发利用最大化。同时也可减少电网火电机组配套容量，降低设备磨损、燃料使用、能量损失、运营费用以及CO2和其他废物的排放，提高整个电力系统运行的经济性和环保性。