内蒙古风力发电发展概况及研究现状

内蒙古风力发电发展概况及研究现状

电气0707

1071180724

王彦洁

内蒙古风力发电发展概况及研究现状

电气0707 王彦洁 1071180724

摘要：

1．风电的概念及意义

        2．国内风电外发展现状

        3．内蒙古风电的发展

        4．风电场并网给内蒙古带来的影响

0．引言

新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。这些能源可以在新技术基础上系统开发利用，是未来持久能源系统的基础。

近年来，新能源发电技术以其环保性和经济性引起了人们越来越多的关注。美国、欧盟和日本等发达国家和地区，在进行能源结构调整过程中，已经把新能源技术放到非常重要的位置。

风能作为新能源的一种，因其巨大潜力及各种突出优点在新能源发电技术研究领域中占有重要地位。

1．风电的概念及意义

1.1 风电的概念

风是自然界生成的特有的自然现象，由风而形成产生的能量是一种可再生的新能源资源，人类对风能资源的认识、开发、利用过程是人类社会进步文明的重要标志。其中，风力发电是风能利用的重大成就和重要组成，风电是把风能转变成电能的技术。通过风力发电机实现，利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

1.2 风电的特点

风力发电与常规发电相比,具有以下几方面的优势:

1）占地极少,且不存在水库淹没和移民问题。在整个风力发电场总面积中,发电机组与监控设备等的建筑占地仅占约1%,其余场地仍可用作原用途。

2）工程建设周期短。1台风力发电机组从运输到安装时间一般不会超过3个月;1个50MW以下的风力发电场的建设周期一般在1年左右。

3）装机规模较为灵活。在资金筹集困难时,可对风力发电场进行分期、分批开发建设。

4）运行简单,可完全做到无人值守。在数百、数千公里处也可了解到风力发电场的运行情况并进行开关机组的操作。

5）不消耗燃料、不污染环境,而且所需的原料是取之不尽、用之不竭。

1.3 风电的意义

风电对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。且对于环境保护、资源利用起着非常重要而不可忽视的作用。

2．国内外发展现状

2.1 国外风电发展概况

风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台，在一百多年的发展中，一直是新能源领域的独孤求败，由于它造价相对低廉，成了各个国家争相发展的新能源首选。

到2003年底，全球风力发电装机容量已突破四千万千瓦，风力发电占全球电力供应的0.5％。2003年全球新增风电装机容量便超过830万千瓦，而过去5年来全球风电装机容量年均增长速度超过26.3％。目前全世界风电工业规模约为120亿美元，预计到2020年可望达到1200亿美元。

欧洲是全世界风力发电发展速度最快，同时也是风电装机最多的地区。2003年底欧洲地区累计风电装机容量为2930万千瓦，约占全球风电总装机容量的73％。尽管2003年欧洲风电装机增长幅度有所放缓，年增幅由02年的35％降为23％，不过随着一些欧洲国家海上风电项目的发展，预计欧洲地区风电装机仍将维持快速增长的势头。美洲地区风电装机容量达690万千瓦，占全球风电总装机的17％。亚洲地区风力发电与美欧相比还比较缓慢，除印度一支独秀以外，其它国家风电装机容量均很小。

风电累计装机容量居前五位（到2003年底）的国家依次是：德国（14612MW）、西班牙（20MW）、美国（6361MW）、丹麦（3076MW）和印度（2120MW）。

2.2 中国风电发展概况

根据初步测定结论，我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，陆地风能储量约2.53亿kW（陆地上离地10m高度资料计算），实际可开发总量大约是2.53亿千瓦。根据资源、土地、交通和电网条件确定近期具备开发条件的风电场址约有50个，分布在全国16个省(市，自治区)，其中达坂城、内蒙古辉腾锡勒、河北张北、吉林通榆.和广东南澳等场址均具备装机100兆瓦的条件。我国风能资源分布情况如下表所示：

表1        中国风能分区及其占全国面积的百分比

指 标	丰富区	较丰富区	可利用区	贫乏区
年有效风能密度(W/m2)	>200	200~150	150~50	<50
风速3m/s的年累计小时数(h)≥	>5000	5000~4000	4000~2000	<2000
风速6m/s的年累计小时数(h)≥	>2200	2200~1500	1500~350	<350
占全国面积的百分比(%)	8	18	50	24

在20世纪50年代后期，我国曾进行过小型风力发电机的研究，受当时的技术经济条件，试验受挫而停顿。到20世纪70年代后期，小型风力发电机的研制与推广应用发展速度较快，其中以户用微型机组技术最为成熟。1977年我国首次尝试研制的中型风力发电机是FD13-18型风力发电机。20世纪80年代开始自行研制中、大型风力发电机。1996年国家计委实施“乘风计划”，先后在达坂城，内蒙古的商都、朱日和、锡林浩特、辉腾锡勒，广东南澳，山东荣城、长岛，辽宁东岗、横山，福建平潭，浙江泗礁、鹤顶山，河北张北等风能资源丰富地区建了,19个风电场。1998年底我国（除省）风电总装机容量为223.6MW，1999年底为262.35MW，到2003年达到了567.02MW。

“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月，中国风电装机总量已经达到700万千瓦，占中国发电总装机容量的1%，位居世界第五，这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。

中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。

3．内蒙古风电的发展

在中国各省市地区中，内蒙古自治区的地理及气候优势决定了其风能资源丰富，发展风力发电潜力巨大。作为21世纪中国重要的能源基地，内蒙古自治区将对中国经济的飞速发展起着推波助澜的作用。

3.1 内蒙古风能资源优势

内蒙古地区风能资源十分丰富，在全区118.3万平方公里的土地上，风能总储量8.98亿千瓦，技术可开发利用量1.5亿千瓦，占全国可开发利用风能储量的40%。该区风速的季节变化和日变化规律基本上与生产和生活用电规律相吻合，且地域辽阔，人口稀少，大部分地区为平坦的草场，十分适宜建设大型风电场。

3.2 内蒙古风电的建设和发展

早在20世纪70年代初，广大农牧民群众就开始尝试利用这里的风能资源，80年代，大量户用微小型风力发电机的研制、推广和应用，初步解决了偏远农牧区的家庭生活用电。19年12月底由内蒙古电力总公司首开先河，投资发起，从美国顺风公司引进第一批100千瓦的风电机组，建设起中国第一批也是亚洲最早的风力发电场，即“珠日和”风力发电场。进入21世纪，内蒙古风电事业更是进入飞速发展时期，2004年内蒙古风电总装机容量为13.514万千瓦，总装机台数为224万台；05年全区风电总装机容量为16.574万千瓦，总装机台数为260万台；06年内蒙古亿成功的建设12座现代化的风力发电场，安装使用了21种风电机型668万台，总装机台数668万台，总装机容量为50.8万千瓦，占全国总装机容量的19.65%，如等效满负荷2000小时估算，06年底内蒙古已形成年风电上网电量10.18亿千瓦时的生产能力；至07年底，内蒙古风电装机量已达1736万台，总装机容量156.319万千瓦。截至2009年，在内蒙古电网覆盖范围内已取得风能资源配置的风电装机容量1520万千瓦，已通过国家和自治区核准的风电装机容量达705万千瓦，已并网运行199.2万千瓦，已开工在建和已完成吊装工程具备并网运行条件的风电装机容量325.4万千瓦。 

最新统计数据显示，截至2010年４月底，中国北疆的内蒙古风电并网装机容量已增至７５２万千瓦，装机容量位居全国首位，已突破７００万千瓦的全年规划目标，其中乌兰察布市、锡林郭勒盟、巴彦淖尔市、赤峰市和通辽市的风电并网装机容量均超过了１００万千瓦。为加大风电并网力度，内蒙古自治区在保证电网安全前提下，最大限度安排清洁的风电能源上网，目前内蒙古电网并网风电装机容量占电网开机容量的２０％，接近挪威、丹麦等风电开发先进国家的水平。

内蒙古自治区常委会副主任郝益东说：“三峡的发电装机是2000万千瓦，从目前来看，内蒙古自己就达到500多万千瓦。我们这几年都在翻番的增长，（预计）到2015年（内蒙）将达到3000万千瓦。（所以说）2015年达到一个三峡（的目标）是完全有可能的。从这些数据可以看出内蒙古在我国风力发电领域的重要地位。

3.3 内蒙古风电产业特点

2005年2月《中华人民共和国可再生能源法》颁布以来，内蒙古风力发电得到迅猛发展。目前自治区风电产业发展呈六大特点：

1）“优先领域”的战略定位推动风电产业跨越式发展

2）依法管理和科学规划促进了风能资源的合理开发利用

3）比例配额和费用分摊的法定要求调动了企业发展风电的积极性

4）“全额收购”的并网使电网企业有效发挥了风电传输能力

5）以国产化、本土化为取向的产业指导有效降低了风力发电的综合成本

6）风力发电的生态效益、经济效益和社会效益开始显现

3.4 内蒙古地区大型风力发电分析

1）市场方面

市场是影响风电发展的最关键问题。首先，全国电力市场由紧缺到相对饱和，现有发电机组的发电能力不能有效发挥，在一定程度上影响了该区风电的发展速度。其次，周边省区不接受该区的风电，风电只能在区内消化。因此，由于外送通道不畅、当地用电负荷有限、风力发电设备闲置等原因，内蒙古风电一度面临“消化难”的问题。

09年9月，内蒙古电力公司也与中国三峡总公司达成了内蒙古抽水蓄能及风电项目合作事宜。建设抽水蓄能电站是提高内蒙古电网风电接纳能力、保证大规模风电接入后电网安全稳定运行的重要措施。

有关资料显示，三峡总公司将在 2010 ～ 2013 年期间陆续开发建设 249 万千瓦风电项目，每年按比例投产接入内蒙古电网。呼和浩特抽水蓄能电站项目建成后，内蒙古电力公司在确保电网安全运行的前提下，优先保证三峡总公司所属 249 万千瓦和龙源电力等其它 8 家风电投资方 239 万千瓦风电上网，全额收购上网电量。同时，三峡总公司将在规划中的吉庆风电场开发 200 万千瓦风电资源，双方共同争取具备外送华北网条件。而蒙电积极争取建设的乌兰察布至国家电网的 ±500 KV 直流送电通道，实现风电、火电、抽水蓄能电站打捆以稳定潮流外送。

    今年以来，随着工业经济的快速增长，内蒙古电力运行呈现平稳向好态势，发电量、用电量、外送电量均保持大幅增长。

2）电价方面

《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》确定了风电项目的价格分摊机制。相关规定，风电与常规电源上网的电价之差在全国用电量中进行分摊。据统计，2006年度可再生能源电价附加补贴金额合计2.6亿元，包括38个发电项目的支付补贴电量和补贴金额，涉及装机容量141.4万千瓦。其中，受补贴的风电项目占133万千瓦，比例达95%；获补贴2.27亿元，占87%。

辉腾锡勒等四个风场的风电电价在蒙西网分摊，达里风场的风电在赤峰地区分摊。对内蒙古地区这样一个经济相对落后、企业和居民对电价承受力都较低的地区，风电的电价空间是有限的。

3）税收方面

我国对可再生能源电力技术的、所得税实行减免优惠制度，其中风电的税率从正常的17%降到8.5%，风力发电项目的所得税税率由33%降到15%。

4．风电场并网给内蒙古带来的影响

1.内蒙古自治区规划5个百万风电基地，10个风能测试点区，规划的风电项目呈快速、大规模、大容量发展趋势。同时由于风电项目受到国际和国内风机制造产能的制约，以及国家和企业投资能力的影响，使得风电项目投产存在不确定性。

2.风电项目大部分在地域辽阔、人口稀少的经济不发达地区，并处在电网的末端，因此风电场接入系统工程的建设规模大、投资高，增加了电网建设投资的压力；同时风电厂利用小时数低，电网建设投资回收周期较长。

3.根据相关资料，华北电网京、津、唐地区可接纳风电装机容量小于内蒙古电网风电装机容量，这将给内蒙古电网运行带来很大压力。

4.由于风电的随机性较大，发规模风电的接入，使电网的潮流分布存在很大的不确定性。为保证电网的安全稳定运行，需要安排较大的电网备用容量和系统调峰容量。另外，风力发电机属异步发电机，启动和正常发电时需从系统吸收大量的无功功率，因此需要电网提高无功补偿设备的容量和系统的无功备用容量。

5．结语

    有“风电三峡”之称的内蒙古在我国风力发电领域中占有重要地位，对我国风电事业的发展起着不可替代的作用，并且在未来仍有其发展空间和潜力。随着研究的发展和技术的进步，内蒙古必将在风力发电方面走的更远。

参考文献

《国内外风力发电发展现状及趋势》——浙江省风力发电发展规划背景研究之一

《风力发电技术的发展与现状》——姚兴佳，王士荣，董丽萍

《内蒙古电网风力发电现状分析与发展初探》——李晓鹏，郝敏

《浅析内蒙古风能资源的优势及其开发利用》——李全柱，盛颖慧，包塔娜

《内蒙古电网将着力解决风、水、火电的捆绑外送问题》——世界风力发电息中心

《内蒙古并网风电装机容量达752万千瓦》——新华网

《内蒙古风电》——电力产品网

《风力发电在我国电力可持续发展中的意义》——黎发贵,郭太英