風電科普知識
一、風電行業(yè)一些基礎知識
風能是一種干凈的、儲量豐富、可再生的能源。
風能發(fā)電的主要形式有三種：一是獨立運行;二是風力發(fā)電與其他發(fā)電方式(如柴油機發(fā)電)相結合;三是風力并網(wǎng)發(fā)電。
小型獨立風力發(fā)電系統(tǒng)一般不并網(wǎng)發(fā)電，只能獨立使用，單臺裝機容量約為100瓦-5千瓦，通常不超過10千瓦。
它的構成為：風力發(fā)電機+充電器+數(shù)字逆變器。風力發(fā)電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能;轉體能使機頭靈活地轉動以實現(xiàn)尾翼調整方向的功能;機頭的轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。因風量不穩(wěn)定，故小型風力發(fā)電機輸出的是13～25v變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220v市電，才能保證穩(wěn)定使用。
德國、丹麥、西班牙等國家的企業(yè)開發(fā)建立了評估風力資源的測量及計算機模擬系統(tǒng)，發(fā)展變槳距控制及失速控制的風力機設計理論，采用新型風力機葉片材料及葉片翼型，研制出變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機，開發(fā)了由微機控制的單臺及多臺風力發(fā)電機組成的機群的自動控制技術，從而大大提高了風力發(fā)電的效率及可靠性。在此基礎上，風力發(fā)電機單機裝機容量可以達到600千瓦以上。不少國家建立了眾多的中型及大型風力發(fā)電場，并實現(xiàn)了與大電網(wǎng)的對接。
現(xiàn)代風力發(fā)電機多為水平軸式。一部典型的現(xiàn)代水平軸式風力發(fā)電機包括葉片、輪轂(與葉片合稱葉輪)、機艙罩、齒輪箱、發(fā)電機、塔架、基座、控制系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓裝置等。其工作原理是：當風流過葉片時，由于空氣動力的效應帶動葉輪轉動，葉輪透過主軸連結齒輪箱，經(jīng)過齒輪箱(或增速機)加速后帶動發(fā)電機發(fā)電。目前也有廠商推出無齒輪箱式機組，可降低震動、噪音，提高發(fā)電效率，但成本相對較高。
風力發(fā)電機并不能將所有流經(jīng)的風力能源轉換成電力，理論上最高轉換效率約為59%，實際上大多數(shù)的葉片轉換風能效率約介于30-50%之間，經(jīng)過機電設備轉換成電能后的總輸出效率約為20-45%。一般市場上風力發(fā)電機的啟動風速約為2.5-4米/秒，于風速 12-15米/秒時達到額定的輸出容量。當風速更高時，風力發(fā)電機的控制機構將電力輸出穩(wěn)定在額定容量左右，為避免過高的風速損壞發(fā)電機，大多于風速達 20-25米/秒范圍內停機。一般采用旋角節(jié)制或失速節(jié)制方式來調節(jié)葉片之氣動性能及葉輪的輸出。依據(jù)目前的技術，3米/秒左右的風速(微風的程度)便可以進行發(fā)電。但在進行風場評估時，通常要求離地10米高的年平均風速達到5-5.5米/秒以上。
風機葉片從風的流動獲得的能量與風速的三次方成正比。風速之外，葉輪直徑?jīng)Q定了可擷取風能的多寡，約與葉輪直徑平方成正比。葉片的數(shù)量也會影響到風機的輸出。一般來說，2葉、3葉風機效率較高，力矩較低，適用于發(fā)電。此外。現(xiàn)代風機的葉片多采用機翼的翼型。
近年來，風電機組技術改進的主要方向是降低制造成本、提高單機容量、提高風能轉換效率、自動控制等。主流風電機組的單機容量為600-2000千瓦，容量越大，發(fā)電效率越高，技術難度越大。目前，國內單機容量750-2000千瓦的機組最受歡迎。國外正在開發(fā)、應用的機組單機容量是3000-5000千瓦。2003年，德國enercon公司安裝了第一臺4500千瓦的風電機組樣機。
風電的優(yōu)劣之處-----------
風電的優(yōu)點包括：
(1)、利用自然界的可再生能源，干凈無污染，無須燃料;
(2)、運行成本低，風電機組的設計壽命約為20-25年，運行和維護的費用通常相當于機組總成本的3%-5%;
(3)、建設周期短，若不計測風，快者一年左右可建成。
它的主要不足有三：
(1)、選址時對自然環(huán)境(風速)要求較高，光測風階段就要歷時一年以上;風場占地面積通常在幾百畝到幾千畝，與火電相比，單位土地面積的發(fā)電出力相差較大(盡管風機塔架周圍的土地仍可進行其它利用);風力大的地區(qū)通常人口稀少，離電力負荷中心較遠，對電網(wǎng)輸送要求較高;
(2)、出力不穩(wěn)定(取決于不可控的風速)，利用小時數(shù)低(通常為2000小時/年左右)，通常認為風力發(fā)電量占電網(wǎng)總電量的比重不能過高(10-12%，也有人說是20%)，否則會影響電網(wǎng)穩(wěn)定。
2003年德國曾經(jīng)因為風電出力驟減導致電價上漲20%。有些人認為，丹麥的經(jīng)驗表明，風電能占到電網(wǎng)20%以上的發(fā)電量比重。其實不盡然。丹麥也有它的特殊情況。它的風電夏季發(fā)電量僅為冬季的一半，而夏季用電需求弱于冬季;夏季白天發(fā)電量較夜間大，白天用電需求正好也高于夜間;冬季夜間發(fā)電量最大，此時的用電需求正好也在高位。而在臺灣，夏天白天是全年用電高峰，此時風電出力反而最低，僅及冬季的10%左右。我國大陸多數(shù)地區(qū)也是冬春季節(jié)風速高，夏季風速小;沿海地區(qū)還經(jīng)常受到臺風的侵擾(臺風風速過大，不利于發(fā)電)。
(3)、一次性投資較火電大，上網(wǎng)電價高于火電、水電。目前國內風電場的千瓦造價通常要 8000----12000元，比西方還高，原因之一是進口設備價格較貴。2002年，采用當時先進的風電機組在最佳條件下，歐洲每千瓦裝機的投資成本為 832歐元(現(xiàn)價折人民幣8428元)，每度電的成本為0.0388歐元合人民幣不到0.4元/度，我國火電成本通常為0.15-0.25元/度左右)。隨著技術的進步，風電成本將會下降。有研究稱，預期風電成本會從0.04歐元/度，下降至2010年的0.03歐分/度(假設裝機成本降至628歐元/千瓦);到2020年，再降低至0.0234歐元/度(裝機成本為497歐元/千瓦)。屆時，風力發(fā)電的成本已跟燃煤機組的成本相近。
二、世界風電及風電設備發(fā)展概況
2006年全球新裝風電設備價值達230億美元，已經(jīng)形成了一個很大的產(chǎn)業(yè)，行業(yè)規(guī)模的增大和快速發(fā)展吸引了更多的企業(yè)投入風電設備制造行業(yè)。預計至2010年和2020年全球風電設備市場容量將分別達到320億美元和1200億美元。
世界風能資源儲量豐富---------
斯坦福大學土木和環(huán)境系根據(jù)國家氣象數(shù)據(jù)中心和預警實驗室1998-2002年的風速和溫度數(shù)據(jù)，得出：按80 米高度處6.9米/秒的風速計算，全球風能可利用資源量為72萬億千瓦時。預計到2020年世界電力需求上升到約26萬億千瓦時，到時即使只成功利用了三分之一的風能資源，即可滿足世界電力需求。目前，風能利用已經(jīng)取得很大進展，但仍然有許多技術難題需要克服，才能真正充分發(fā)揮利用風能的潛力。
風電成本持續(xù)下降------------
由于技術的進步和產(chǎn)品批量的增加，風電的成本持續(xù)下降，每千瓦時風電成本由20世紀80年代的20美分下降到 21世紀初的5美分左右。隨著技術的進步和風機制造中規(guī)模效應的發(fā)揮，風力發(fā)電成本尚有很大的下降空間。預計到2010年，風力發(fā)電成本還可以下降 30%，風電成本持續(xù)下降，已經(jīng)接近常規(guī)能源成本。根據(jù)風電發(fā)展的迅猛勢頭，機構預計2020年前，全球風電累計裝機將以20%的復合增長率增長。歐洲風能協(xié)會和綠色和平組織曾發(fā)表題為《風力12：關于2020年風電達到世界電力總量12%的藍圖》的報告，這份情景報告認為，世界風能資源足夠，風電上網(wǎng)沒有實質性障礙，到2020年風電裝機可達到12.6億千瓦，風電電量達3.1萬億千瓦時，占2020年總發(fā)電量的12%;這是一個驚人的數(shù)字，是目前風電總裝機的17倍，能否實現(xiàn)取決于世界各國政府的決策。
2006年全球新裝風電設備價值達230億美元，已經(jīng)形成了一個很大的產(chǎn)業(yè)，行業(yè)規(guī)模的增大和快速發(fā)展吸引了更多的企業(yè)投入風電設備制造行業(yè)。預計至2010年和2020年全球風電設備市場容量將分別達到320億美元和1200億美元。
世界各國風電發(fā)展現(xiàn)狀--------
世界風電裝機容量的增長，20世紀80年代主要集中在美國。但從1986年起，美國過早地停止了對發(fā)展風電的優(yōu)惠政策，而90年代初，歐洲一些國家卻建立了較全面的支持可再生能源政策，所以，90年代以后，歐洲取得了更快的發(fā)展，至2006年底，約48000mw 風機安裝在歐洲，占全球64.67%。另外在發(fā)展中國家，印度的風力發(fā)電也得到了迅速發(fā)展，2006年以6270mw的總裝機容量居全球第四。
盡管全世界風能發(fā)電去年增長幅度很大，但各地區(qū)發(fā)展并不平衡，與其他地區(qū)相比，歐洲的風能發(fā)電發(fā)展最快，其中，德國的風能發(fā)電能力為1.03兆瓦，占全歐洲風能發(fā)電能力的一半左右。
美國：發(fā)揮技術和裝備優(yōu)勢。據(jù)報道，美國將利用其技術和裝備優(yōu)勢，使風能發(fā)電發(fā)揮更重要的作用。美國能源部新能源管理機構最近指出，盡管目前風能發(fā)電僅占全美電力生產(chǎn)比重的1.5%，但這一比重在2010年可達9.5%，2020年后可達15%。
近年來，美國風力發(fā)電技術已有重大改進，主要表現(xiàn)在：改進了風力發(fā)電設備的葉片設計，普遍使用風向傳感元件、采用自動控制系統(tǒng)，減少了人力和降低了成本。
據(jù)報道，美國政府正在大力推動風力發(fā)電設備制造業(yè)，使其成為21世紀重要基礎能源裝備產(chǎn)業(yè)。據(jù)預測，2010年以前，美國以及歐洲將出現(xiàn)風力發(fā)電設備更新?lián)Q代高潮，屆時將有大批陳舊的風力發(fā)電設備被淘汰，因此風力發(fā)電設備市場前景十分樂觀。
歐洲：進入快速增長時期
在歐洲許多國家，人們均可看到高高聳立的風力發(fā)電設備。它們猶如超級電線桿，靜靜地站在路旁、河邊、農田里或山崗上。近年來，歐洲國家不斷促進風能的發(fā)展，風能利用在一些國家已初具規(guī)模。德國是發(fā)展和利用風能較早的國家，自上世紀90年代以來，德國總共建立了 6600座風力電站。德國政府計劃，今后每年都將以30%的速度增長，每年增長的風力發(fā)電量超過1000兆瓦。
丹麥靠近北海，是多風之國，也是最早發(fā)展風力發(fā)電站的國家。20多年來，丹麥在利用風能方面一直處于領先地位。20世紀90年代以來，特別是近10年，丹麥風力發(fā)電量的增長率均在30%以上。
歐洲近年來風力發(fā)電設備生產(chǎn)已進入快速增長時期。除德國外，荷蘭、丹麥、瑞典、法國、挪威、芬蘭、意大利和西班牙等國家也出臺了5年、10年風力發(fā)電普及計劃。
亞洲、拉美：落后北美洲和西歐
亞洲風力發(fā)電的發(fā)展目前明顯落后于北美洲和西歐。但國際能源專家認為，這并不意味著亞洲的風力發(fā)電設備市場就無所作為。日本政府一再重申發(fā)展再生能源的重要性，僅1999~2003年日本與西歐有關風能開發(fā)技術、開展合作的項目就達55個。此外，亞洲的印度、中國、巴基斯坦、泰國、印尼、韓國和菲律賓等國家，最近5年在風能開發(fā)應用方面的投資也有較大增長。印度過去3年利用世界銀行4.55億美元的貸款，用于建造風力發(fā)電設備制造工廠和引進技術。
拉美也是世界上近幾年風能開發(fā)利用進展較快的地區(qū)。該地區(qū)的巴西、阿根廷、智利、委內瑞拉和巴拉圭，過去5年在風能開發(fā)方面的投資年均增長18.5%，高于亞洲地區(qū)。
全球風力發(fā)電-----------
2003年以前的5年里，風電成本下降約20%，是可再生能源技術中成本降低最快的技術之一。 1997-2006年，全球風電裝機容量年平均增長率約為25%。至2006年底，全球風電裝機容量約為7400萬千瓦，其中歐洲最多，占比略高于 50%。2006年全球風電新增裝機1500萬千瓦。目前，風力發(fā)電量約占世界總電量的0.7%，預計到2020年風力發(fā)電量比重可升至12%。
丹麥btm咨詢公司2005年5月所做的市場預測報告稱，全球2005年至2009年新安裝機組容量年平均增長率為16.6%;亮點主要在于美國市場和亞洲主要市場的增長;2009年之后預計2010-2014年的年增長率為10.4%。
從全球范圍來看，風力發(fā)電發(fā)展較好、較快的國家有德國、西班牙、美國、丹麥、印度等，它們同時也是風電設備的制造大國。其中，德國裝機已超過1700萬千瓦。2005年底我國居全球第七。
世界風力發(fā)電設備產(chǎn)業(yè)狀況--------------
在風電場造價構成中，風電機組造價通常占60-70%以上，國內甚至有占85%以上的情況。德國的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)顯示，風電機組本身的成本占陸上風電項目的65%，其余的成本是電氣系統(tǒng)設備、地價、基礎設備、輸電線路建設等。有研究稱，2006年全球風電設備市場總值超過70億美元。
全球風電設備市場的集中度比較高，前四名廠商份額約為70-80%。
并網(wǎng)風電設備制造業(yè)的下游是風力發(fā)電，上游則是一些零部件，主要有葉片、齒輪箱、發(fā)電機、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、塔筒等。風機葉片的材料為玻璃纖維增強樹酯、碳纖維，其余部件的主要原材料為鋼材。
印度是發(fā)展中國家發(fā)展風電的典范。2004年印度風力發(fā)電裝機容量達298.5萬千瓦，位居全球第五，而且建立了風電設備產(chǎn)業(yè)，能生產(chǎn)70%的風機零部件及1000千瓦以上級別的風機整機，風機及部件出口歐美。由于我國國內市場龐大、機械制造業(yè)較印度發(fā)達，預計我國也將步印度后塵。
世界風力發(fā)電設備制造業(yè)加強國際合作
世界風電設備國際間合作------------
全球化經(jīng)濟浪潮正在推動世界風力發(fā)電設備制造業(yè)加強國際間的合作，以加速新技術的商品化和開拓市場空間。例如，歐洲的荷蘭、丹麥、瑞典和挪威四國通力合作，正在發(fā)展適合民用住宅的太陽能一風能發(fā)電組合設備，以充分利用陽光以及風力發(fā)電。另一個顯著特點是，許多大型企業(yè)和跨國公司已經(jīng)開始通過兼并、合作等手段力求壟斷世界風力發(fā)電設備市場。日益眾多的國家正在將風力發(fā)電設備制造業(yè)為重點扶持的新興產(chǎn)業(yè)，以促進本國經(jīng)濟的振興。據(jù)分析，國際風力發(fā)電設備制造業(yè)及相關領域的市場前景十分廣闊，風力發(fā)電設備制造業(yè)的迅猛發(fā)展，不僅能使企業(yè)取得良好的效益，還將為人們創(chuàng)造出眾多的就業(yè)機會。
風力發(fā)電是可再生能源中最具規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的新型能源，具有十分明顯的環(huán)保效益和綜合效益。國際綠色和平組織和世界風能協(xié)會發(fā)布的一份報告。這份全球產(chǎn)業(yè)藍皮書指出，2020年風力發(fā)電將達到總裝機容量12.5億千瓦，將為世界提供12%的電力。與此同時，這種清潔能源將向地球大氣層減少將近110億噸的二氧化碳排放。
這份報告中列舉了全球風電市場未來發(fā)展中將扮演領軍角色的13個國家，中國名列其中。此外，美國、加拿大、澳大利亞、英國、法國、日本、意大利、法國、巴西、印度、菲律賓、土耳其、波蘭也榜上有名。風電在這些國家尚處于早期發(fā)展階段，但它們是實現(xiàn)12%目標的希望所在。
2010年后，中國將成為世界上最大的風電市場和風能設備制造中心。中國正逢發(fā)風電的大好時機。按“十一五”規(guī)劃，到2010年，我國風電裝機容量將達到 500萬千瓦，2015年達到1000萬千瓦，2020年達到3000萬千瓦。中國風電市場將越來越大，成為世界最大的風電市場指日可待。
世界風電設備技術發(fā)展趨勢-------------
大型化：現(xiàn)在世界上兆瓦級的風電機組已具備了商業(yè)化價值，其單機容量可達2～3兆瓦。目前，單機容量最大的風電機組是德國repower公司生產(chǎn)的容量為5兆瓦(海上單機容量可達到5兆瓦)。
變速運行：與恒速運行的風力發(fā)電機組相比，變速運行的風機具有發(fā)電量大、對風速變化的適應性好、生產(chǎn)成本低、效率高等優(yōu)點。德國enercon公司是生產(chǎn)變速風電機組最多的公司。
變槳距：定槳距在向變槳距方向發(fā)展，變槳距調節(jié)的優(yōu)點是機組起動性能好，輸出功率穩(wěn)定，機組結構受力小，停機方便安全。但其缺點是增加了變槳裝置與故障幾率，控制程序比較復雜。
無齒輪箱(直驅式)：由于采用無齒輪箱的直驅方式有效地提高了系統(tǒng)的效率以及運行的可靠性，無齒輪箱系統(tǒng)的市場份額迅速擴大。德國enercon公司在開發(fā)直驅發(fā)電機方面居于世界領先地位，已批量生產(chǎn)1.8兆瓦的直驅發(fā)電機組。
國外風電機組單機容量不斷增大，2~3mw以上的風電機組已經(jīng)商業(yè)化，5mw的風電機組已經(jīng)投入運行，為了降低成本，提高效率，減少維護，增加壽命，在風電機組的設計中出現(xiàn)了許多創(chuàng)新的理念，采用了許多新工藝，新材料和新技術。目前傳統(tǒng)的失速型風電機組被變槳變速恒頻型風電機組所取代，直驅型風電機組和半直驅型風電機組具有很好的市場及發(fā)展前景。另外，海上風電場已是國際上風電發(fā)展的一個新的領域，歐盟提出了到 2020年達到1800萬的kw戰(zhàn)略目標，3.6mw的海上風電場已經(jīng)研發(fā)成功。
世界各國風電機組的平均裝機容量在不斷的增大。隨著裝機容量的增大，風電的單位成本也在不斷下降。截至04年，我國風電機組的平均容量為750kw，為主要風電國家中的最低水平，最高的丹麥平均容量已高達2mw以上。未來我國風電機組平均單機容量還有很大的提升空間。
葉片材料由玻璃纖維增強樹脂發(fā)展為強度高、質量輕的碳纖維。
控制與監(jiān)控技術不斷完善。包括先進控制規(guī)律的應用、快速無沖擊并網(wǎng)技術、遠程監(jiān)控技術、獨立槳葉控制技術、孤立風機或弱電網(wǎng)運行技術以及風電與光伏混合控制技術等。
直接驅動技術。齒輪傳動不僅降低了風電轉換效率和產(chǎn)生噪音，同時是造成機械故障的主要原因，而且為了減少機械磨損需要潤滑清洗等定期維護。采用無齒輪箱的直驅方式雖然提高了電機的設計成本，但卻有效地提高了系統(tǒng)的效率以及運行可靠性。
離岸風力發(fā)電。海上風速大且穩(wěn)定，利用小時數(shù)可達到3000小時以上。同容量裝機，海上比陸上成本增加60%，電量增加50%以上。風速較陸上大20%，獲得風能增加72%，且塔架不必太高;氣流較陸上穩(wěn)定，機組疲勞載荷小，壽命較陸上長25%;遠離陸地，噪音及光影問題小，可自由提高轉速;取用地較陸上單純，不易發(fā)生爭端，還會引來魚群棲息;靜風期少，每年滿負荷小時數(shù)較陸上長，有利于增加發(fā)電量;未來機組可更大型化，易形成規(guī)模經(jīng)濟，縮短回收期。
世界風電設備制造競爭格局----------
有資料統(tǒng)計，在風電設備制造產(chǎn)業(yè)逐漸成熟之后，國外風電制造企業(yè)經(jīng)過20余年的發(fā)展，迫于市場競爭壓力以及降低成本的要求，整合之勢已躍然呈現(xiàn)。在2001—2004年間，丹麥的micon公司先后與nordtank公司合并成neg-micon公司又收購了荷蘭 nedwind公司。2003年底，丹麥的vestas并購了neg-micon成為全球最大的風電機組制造公司——新vestas。此外，德國西門子收購了丹麥的bonus公司;西班牙gamesa并購了made公司;美國的ge收購了enron的風電部等?？梢?，受市場規(guī)律的調控，全球擁有20年以上歷史的生產(chǎn)廠家發(fā)展至今只剩3~5家。
丹麥和印度模式及啟迪------------
行業(yè)政策促進風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展國外風電產(chǎn)業(yè)在政府政策支持下得到繁榮發(fā)展以丹麥為例，解析國外風電產(chǎn)業(yè)政策。就技術的先進性和全球市場占有率來說，丹麥風電設備制造商是目前世界上最成功的，丹麥已安裝風機的99%都來自本國，06年全球市場占有率28.2%，居第一位。
目標明確的研發(fā)與嚴格的認證標準相結合是發(fā)展大型風機制造業(yè)首要的驅動力，而政府擔保貸款和出口援助項目是第二驅動力。丹麥政府在風機技術開發(fā)的最初階段資助了重要的研發(fā)活動，目的是為了降低大型風力發(fā)電系統(tǒng)的成本，使得風電可以與傳統(tǒng)電力競爭。倡導適用風機技術的質量認證和采用標準化系統(tǒng);風機擔保項目為適用丹麥風機的項目提供了長期的融資和擔保貸款，顯著降低了風電場的風險。在購電法政策體系的基礎上，風電產(chǎn)業(yè)進一步壯大，從79年起就要求風電強制上網(wǎng)，要求電力公司支付部分的并網(wǎng)成本;為丹麥的風機提供資金，補貼他們的安裝成本;為風力發(fā)電提供補貼，要求電力公司提供一個固定的上網(wǎng)電價。在穩(wěn)定的政策環(huán)境下，通過政府有效分配的研發(fā)資金、較早建立的質量標準、對外援助項目和補貼等各種激勵因素相結合而建立起來，為風電提供了一個穩(wěn)定而又具有吸引力的風電價格。政府通過開展風電資源評價的方式支持國內風電場的開發(fā)，同時政府的貸款擔保也創(chuàng)建了一個穩(wěn)定的投資環(huán)境。
我們再來看看印度風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，印度suzlon經(jīng)過多年發(fā)展，06年市場占有率7.7%，居世界第五位。
印度風電產(chǎn)業(yè)的繁榮與國家的激勵政策和財政支持密切相關。印度政府規(guī)定，在風電項目裝機第一年，允許風電設備按 100%進行折舊，電量銷售的前五年免稅;用不同關稅鼓勵進口風機零部件，對風機制造所需的專用軸承、齒輪箱、零部件、傳感器和葉片生產(chǎn)所需部件及原材料免征關稅，對用于風機制造所需的液壓剎車部件、萬向聯(lián)軸器、剎車鉗、風機控制器和葉片減征關稅，對發(fā)電機制造所需的部件免征消費稅?；诠I(yè)狀況，在某些州給予風電津貼補助，通過州際電力委員會以有利的價格購買后備電力等。
印度政府在政策上對風電的傾斜和支持，還通過一系列具體、有效的措施加以保證。1995年7月，印度制定了為風電項目清除障礙的國家指導方針，強制要求所有地方電力部門以及所屬單位都必須確保已規(guī)劃風電項目接入電網(wǎng);在批復項目前，聘請獨立咨詢公司，對規(guī)劃裝機容量大于1000千瓦的風電開發(fā)項目進行投資成本、風力資源及可發(fā)電量等科學評估。
除國家政策這一主要驅動力外，還包括一些其他因素：一是成立風能技術中心，主要目標是建立和加強實驗研究室，提高風電領域研發(fā)能力，進行風力資源評估、風電項目選址及提供風電信息，搞好培訓和監(jiān)測，建立風機檢測機構、認證機構及預備標準。二是建立213個風力監(jiān)測站，同時安裝530個風能地圖站，準確測量20-30米距離外的風速，用精密的微處理器控制處理記錄下來的風速、風向等數(shù)據(jù)。三是在非常規(guī)能源部協(xié)助下，由相關機構制訂總體規(guī)劃，配以現(xiàn)有風能監(jiān)測手段，將風力發(fā)電所需各方面的信息進行細節(jié)化。
世界前十風機供應商------------
根據(jù)丹麥btm咨詢公司2007年3月26日發(fā)布的統(tǒng)計報告,金風已成為世界排名第10的風機供應商.
2006年全球前10位風電機組供應商依次為: vestas 28.2% 、gamesa 15.6%、 ge wind 15.5%、 enercon 15.4%、 suzlon 7.7%、 siemens 7.3%、 nordex 3.4% 、repower 3.2% acciona 2.8%、goldwind(金風科技) 2.8%。
全球風電設備短期供不應求：需求的不斷增長、現(xiàn)有產(chǎn)能的不足兩大因素導致近兩年國際市場上風機整體上供不應求。產(chǎn)能方面的制約主要在于大型齒輪箱和主軸這兩個零部件的生產(chǎn)能力不足。
三、我國風電及風電設備業(yè)概況
在我國電源、發(fā)電量中，火電占比最大，06年分別達到77.82%、83.17%的水平，而水電、核電、風電占比都非常小，其中風電占裝機容量、發(fā)電量的比例分別僅為0.3%、0.1%。出于改善過于依賴煤炭資源以及考慮到環(huán)保壓力，我國電源結構調整將是未來電力投資的方向之一。由此，可再生能源、清潔能源等新能源發(fā)電方式迎來發(fā)展機會，未來裝機容量將快速增長，并在電力結構中占據(jù)日益重要的地位。
在各類新能源開發(fā)中，風力發(fā)電是技術相對成熟、并具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)開發(fā)條件的發(fā)電方式。隨著成本下降，風電已經(jīng)適用于大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電。相對于其他發(fā)電方式，風電具有裝機容量增長空間大，成本下降快，安全、能源永不耗竭等優(yōu)勢。而且，我國風力資源較為豐富，具備發(fā)展風電的基本條件。
2004年以來，我國風力發(fā)電發(fā)展十分迅速，三年的增長率分別達到34.7%、65.7%、90.9%，呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢。我國風能的發(fā)展遇到了非常好的機遇。2006年，我國新增裝機容量中金風占據(jù)近三分之一的市場份額，首次超越vestas、gamesa 等國外同行業(yè)的龍頭企業(yè)，躍居第一。同時，我們還可以看到，華銳、運達、東汽等國內企業(yè)占總市場份額的44.9%，改變了過去80%市場份額由國外企業(yè)占據(jù)的局面，國內風機制造企業(yè)競爭力逐漸提升。
我國風力發(fā)電的潛力---------
根據(jù)中國氣象科學研究院繪制的全國平均風功率密度分布圖，中國陸地10m高度層的風能總儲量為32.26億 kw，這個儲量稱作“理論可開發(fā)總量”，實際可開發(fā)的風能資源儲量為2.53億kw，近海風場的可開發(fā)風能資源是陸上的3倍，據(jù)此，我國可開發(fā)的風能資源約為10億kw。
中國風能資源主要分布在東南沿海及附近島嶼，新疆、內蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部分地區(qū)，每年風速在3m /s以上的時間近4000小時左右，一些地區(qū)年平均風速可達7m/s以上，具有很大的開發(fā)利用價值。我國面積廣大，地形地貌復雜，故而風能資源狀況及分布特點隨地形、地理位置不同而有所不同，據(jù)此可將風能資源劃分為四個區(qū)域(包括海上建設的風電場)。
沿海及其島嶼地區(qū)風能豐富帶沿海及其島嶼風能豐富帶，年有效風功率密度在200w/m2以上，風功率密度線平行于海岸線，沿海島嶼風功率密度在500w/m2以上，如臺山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等，可利用小時數(shù)約在 7000～8000小時。這一地區(qū)特別是東南沿海，由海岸向內陸是丘陵連綿，風能豐富地區(qū)僅在距海岸50km之內。
東南沿海受臺灣海峽的影響，每當冷空氣南下到達海峽時，由于狹管效應使風速增大。冬春季的冷空氣、夏秋的臺風，都能影響到沿海及其島嶼，是我國風能最佳豐富區(qū)。
我國有海岸線約1800km，島嶼6000多個，這是風能大有開發(fā)利用前景的地區(qū)。
北部(東北、華北、西北)地區(qū)風能較豐富帶風功率密度在200～300w/m2以上，有的可達500w/m2以上，如阿拉山口、達坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁、承德圍場等，可利用的小時數(shù)在5000小時以上，有的可達7000小時以上。這一風能較豐富帶的形成，主要是由于北部地區(qū)處于中高緯度的地理位置。
由于歐亞大陸面積廣大，北部地區(qū)氣溫又低，是北半球冷高壓活動最頻繁的地區(qū)，而我國地處歐亞大陸東岸，正是冷高壓南下必經(jīng)之路。北部地區(qū)是冷空氣入侵我國的前沿，在冷鋒(冷高壓前鋒)過境時，在冷鋒后面200km附近經(jīng)常可出現(xiàn)6～10級 (10.8～24.4m/s)大風。對風能資源利用來說，就是可以有效利用的高質量大風。這一地區(qū)的風能密度，雖較東南沿海為小，但其分布范圍較廣，是我國連成一片的最大風能資源區(qū)。
內陸局部風能豐富區(qū)在兩個風能豐富帶之外，風功率密度一般在100w/m2以下，可利用小時數(shù)3000小時以下。但是在一些地區(qū)由于湖泊和特殊地形的影響，風能也較豐富，如鄱陽湖附近較周圍地區(qū)風能就大，湖南衡山、湖北的九宮山、河南的嵩山、山西的五臺山、安徽的黃山、云南太華山等也較平地風能為大。
青藏高原海拔4000m以上，這里的風速比較大，但空氣密度小，如在海拔4000m的空氣密度大致為海平面的 67%，也就是說，同樣是8m/s的風速，在海平面風功率密度為313.6w/m2，而在海拔4000m只有209.9w/m2。這里年平均風速3～5m /s，風能仍屬一般地區(qū)。
海上風能豐富區(qū)海上風電場的特點是風速高、發(fā)電量大，湍流強度小，可減少機組疲勞載荷，延長使用壽命，如陸上 20年，海上可能25年;但是接入電力系統(tǒng)和機組基礎成本高。我國海上風能資源豐富，東部沿海水深2m到15m的海域面積遼闊，按照與陸上風能資源同樣的方法估測，10m高度可利用的風能資源約是陸上的3倍，即7.5億kw，而且距離電力負荷中心很近，隨著海上風電場技術的發(fā)展成熟，經(jīng)濟上可行，將來必然會成為重要的電源。
中國陸地10米高度層實際可開發(fā)的風能儲量為2.53億千瓦，風能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。風電項目通常要求年利用小時數(shù)高過2000小時，目前中國已經(jīng)建成的風電場平均利用小時約2300小時，主要位于 “三北”地區(qū)(西北、東北和華北)及東南沿海。我國并網(wǎng)風電建設規(guī)模較大的省份為：新疆、內蒙古、廣東、遼寧、浙江、江蘇、寧夏、甘肅、福建等。累計裝機前三名為新疆、內蒙古、廣東。
中國風電真正開始有較大規(guī)模的發(fā)展是從1996年、1997年開始的。截至2006年底，中國有80家風電場，總裝機約230萬千瓦(指已吊裝，不要求并網(wǎng)發(fā)電)，當年新增約120來萬千瓦，年度裝機增長超過77%(以2005年底并網(wǎng)機組105.59萬千瓦為基礎，居世界第七位)。另有統(tǒng)計稱，2006年當年投運風電裝機(運行發(fā)電)92萬千瓦。
另據(jù)中國風能協(xié)會統(tǒng)計，2005年底中國(除臺灣省外)累計風電機組有1864臺，裝機容量(指已吊裝，不要求并網(wǎng)發(fā)電)126.6萬千瓦，裝機增長率為65.6%，風電場62個，分布在15個省。與2004年累計裝機76.4萬kw相比，2005年累計裝機增長率為65.6%。2005年風電上網(wǎng)電量約15.3億千瓦時，平均利用小時數(shù)約為1500小時。
我國風電裝機占總裝機的比重不過0.39%左右。我國風電發(fā)展較早的新疆地區(qū)，該比重也僅為2%左右。故，發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?，長遠占比可提升至5-10%;但是，縱到2015年，預計該比例也會低于 4%。國家發(fā)改委規(guī)劃，“十一五”期間擬建成30個10萬千瓦級的風電項目，在內蒙、河北、江蘇、甘肅(當?shù)赜忻裰V：天上不飛鳥，地下不長草，風吹石頭跑，大姑娘一年不洗澡，足見風能之潛力，其中安西縣為世界三大風口之一)等地形成4個百萬千瓦級的風電場。按規(guī)劃，到2010年我國風電裝機容量可達 800萬千瓦，但照目前各地區(qū)的建設勢頭，若政策面進一步向好(風電上網(wǎng)定價更為優(yōu)惠等)，最終結果可能達到或超過1000萬千瓦，甚至超過1200萬千瓦，目前已有業(yè)界專家樂觀預測至2000千瓦(取決于風電上網(wǎng)電價及國家的審批政策，若政策放開、電價優(yōu)惠，完全有可能)。除蒙、冀、蘇、甘之外，廣東、山東等風力資源較為豐富的省份“十一五”規(guī)劃建設風電規(guī)模也可達到100萬千瓦左右。
風能資源的優(yōu)劣并不是從單純氣象學的角度來衡量，重要的還是看可利用開發(fā)的(比如發(fā)電)的程度，因此，在風電場建設的初期，“測風”環(huán)節(jié)就顯得至關重要。盡管沒有直接的證據(jù)說明哪些省份最適合從事風力發(fā)電，但是已有的風電場分布情況，反映了風能資源可開發(fā)利用的優(yōu)劣程度。
相關政策及規(guī)劃-------------
2003年以來，我國加快了風電發(fā)展步伐。
主要政策包括：
(1)、電價市場化改革方案明確風電不參與市場競爭，電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價或招標價格優(yōu)先購買;
(2)、財稅上扶持考慮到現(xiàn)階段可再生能源開發(fā)利用的投資成本比較高，為加快技術開發(fā)和市場形成，《可再生能源法》還分別就設立可再生能源發(fā)展專項資金，為可再生能源開發(fā)利用項目提供有財政貼息優(yōu)惠的貸款，對列入可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目標的項目提供稅收優(yōu)惠等扶持措施作了規(guī)定。增值稅減半等稅收優(yōu)惠(免所得稅);
(3)、《可再生能源法》規(guī)定，國家建立可再生能源總量目標制度，規(guī)劃出指標，分解到各省;實行可再生能源配額制，明確電網(wǎng)、電源企業(yè)的責任和義務。《可再生能源法》的頒布和《京都議定書》的生效使中國風電發(fā)展進入了高速成長期。
2005年7月，發(fā)改委《關于風電建設管理有關要求的通知》中明確規(guī)定：風電設備國產(chǎn)化率要達到70%以上，未滿足國產(chǎn)化率要求的風電場建設不許建設，進口設備要按章納稅。2006年風電特許權招標原則規(guī)定：每個投標人必須有一個風電設備制造商參與，而且風電設備制造商要向招標人提供保證供應符合75%國產(chǎn)化率風電機組的承諾函。投標人在中標后必須并且只能采用投標書中所確定的制造商生產(chǎn)的風機。
目前我國風電電價分為兩類，政府審批電價和招標電價。在現(xiàn)階段，采用招標電價可以促使運營商采用國產(chǎn)設備，有利于培育扶持國內還處在初級階段的風電設備制造業(yè)。從長期角度以及國外經(jīng)驗來看，偏低的中標風電電價又會壓低設備報價，使得風電設備制造企業(yè)的盈利空間不大。國內外專家建議將風電定價方式改為固定電價，經(jīng)過前幾年引進技術并消化吸收，我國風電設備制造商具備一定的大型風力發(fā)電機制造能力，未來幾年風電定價有可能朝著最有利于我國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向發(fā)展。
《可再生能源法》：風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本保障《可再生能源法》于2006年1月1日起施行?？稍偕茉矗侵革L能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源。法規(guī)要點包括以下幾個方面：.可再生能源可列為能源發(fā)展的優(yōu)先領域;國家鼓勵和支持可再生能源并網(wǎng)發(fā)電;.電網(wǎng)企業(yè)應當全額收購取得行政許可的可再生能源發(fā)電企業(yè)電量;對列入國家可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄的項目予以貸款和稅收的優(yōu)惠政策;.對取得行政許可的可再生能源發(fā)電企業(yè)，電網(wǎng)企業(yè)未全額收購其電量，造成企業(yè)損失的，應當承擔賠償責任。雖然法規(guī)無法定量很多指標，但可以肯定的是，在上網(wǎng)電量消納方面，風電有著火電不可比擬的優(yōu)勢，運營方面幾乎不用考慮人為造成的利用小時下降。
《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》：制訂風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中長期目標通過大規(guī)模的風電開發(fā)和建設，促進風電技術進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)風電設備制造自主化，盡快使風電具有市場競爭力。到2010年，全國風電總裝機容量達到500萬千瓦(后改為800萬千瓦)。重點在東部沿海和“三北”地區(qū)，建設30個左右10萬千瓦等級的大型風電項目，建成1～2個10萬千瓦級海上風電試點項目。到2020年，全國風電總裝機容量達到 3000萬千瓦。建成若干個總裝機容量200萬千瓦以上的風電大省。建成新疆達坂城、甘肅玉門、蘇滬沿海、內蒙古輝騰錫勒、河北張北和吉林白城等6個百萬千瓦級大型風電基地，并建成100萬千瓦海上風電。
特許權招標利于行業(yè)規(guī)范發(fā)展。
從2005年起，特許權招標不再只注重招標價格，而是從投標上網(wǎng)電價、本地化方案、技術方案、投標人的投融資能力、項目財務方案多個方面綜合評分。另外，投標人還需捆綁一家風電設備制造商進行投標，風電設備制造商要向招標人提交保證供應符合70%國產(chǎn)化率風電機組的承諾函。綜合來看，目前的特許權招標更加有利于行業(yè)的規(guī)范發(fā)展。
其他具體細則《國務院關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》：對列入國家發(fā)展重點的重大技術裝備和產(chǎn)品，條件成熟時，由有關部門制定專項進口稅收政策，對國內生產(chǎn)企業(yè)為開發(fā)、制造這些裝備而進口的部分關鍵配套部件和原材料，免征進口關稅或實行先征后返，進口環(huán)節(jié)增值稅實行先征后返。同時，取消相應整機和成套設備的進口免稅政策。此外，為鼓勵企業(yè)增加研發(fā)投入，《意見》還提出將加大企業(yè)研發(fā)投入稅前扣除等激勵政策的力度。重點十六個領域中包括發(fā)展大型清潔高效發(fā)電設備的大功率風力發(fā)電等新型能源設備。
電監(jiān)會《電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源電量監(jiān)管辦法》內容包括：可再生能源發(fā)電機組與電網(wǎng)并網(wǎng);電網(wǎng)企業(yè)為可再生能源發(fā)電及時提供上網(wǎng)服務;電力調度機構優(yōu)先調度可再生能源發(fā)電;可再生能源并網(wǎng)發(fā)電安全運行;電網(wǎng)企業(yè)全額收購可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電量;可再生能源發(fā)電電費結算等。
發(fā)改委《促進風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施意見》到“十一五”期末，完成約5000萬千瓦的風能資源詳細測量、評價和建設規(guī)劃;建立國家風電設備標準、檢測認證體系和用于整機及關鍵零部件試驗測試的公共技術平臺;培育風電機組整機制造企業(yè)和關鍵零部件配套生產(chǎn)企業(yè)，逐步形成自主創(chuàng)新能力，研發(fā)生產(chǎn)具有自主只是產(chǎn)權和品牌的風力發(fā)電設備。風電總裝機容量達到500萬千瓦。
制約因素-------------
1、是政策扶持不到位。
從世界風電產(chǎn)業(yè)大國的發(fā)展經(jīng)驗來看，政策法規(guī)對風電發(fā)展起到了至關重要的作用。1981年丹麥制定了第一個能源計劃，除了給予風電較高上網(wǎng)電價外，還給用戶購買風電機組30%的補貼。今天全世界有40%的風電機組來自丹麥，顯示出當時制定這個政策的戰(zhàn)略意義。同樣，借助于強有力的政策扶持，德國和西班業(yè)也相繼成為全球風電產(chǎn)業(yè)的領跑者。我國風電產(chǎn)業(yè)起步雖早，但是缺乏大力發(fā)展風電的戰(zhàn)略意識，政府的扶持措施一直缺乏力度。風電較火電、水電等銷售價格偏高、銷路狹窄，造成風電開發(fā)緩慢，遲遲未能產(chǎn)業(yè)化。
2、設備設計和制造水平落后。
中國從20世紀70年代開始研制大型并網(wǎng)風電機組，但直到1997年在國家"乘風計劃"的支持下，才真正從科研走向了市場。由于國家和企業(yè)投入的資金較少，缺乏基礎研究積累和人才，我國風力發(fā)電機組的研發(fā)能力嚴重不足，總體來說還處于跟蹤和引進國外先進技術的階段。目前，我國所掌握的750千瓦及以下容量的風電機組制造技術，只相當于國際上20世紀90年代中期的水平。而國際廠商提供的主要機型為單機850千瓦和1.5兆瓦機組，丹麥enercon公司可提供2兆瓦的機組。
此外，由于我國風電機組的測試和認證體系尚未建立。風電機組配套零部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平較低，增加了整機開發(fā)的難度。特別是對于變槳變速型風電機組，國內相關零部件研發(fā)、制造方面處于起步階段。如變槳距系統(tǒng)、低速永磁同步發(fā)電機、雙饋式發(fā)電機、交直交變流器及電控系統(tǒng)，都需要進行科技攻關和研發(fā)。
3、風電成本。
風電成本主要取決于風電機組的成本，降低成本、提高效率、增加壽命一直是風電機組發(fā)展所追求的目標。隨著風電技術不斷進步和風電產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，風電成本一直呈下降趨勢，從1981年到l995年風電成本已由15.8歐分/度電下降到5.7歐分/度電，目前風電成本約為4歐分/度電左右，在過去五年中，風電成本下降約20%。如果在常規(guī)能源電價中，考慮了因污染環(huán)境而發(fā)生的外部成本之后，那么風能是目前最具有與常規(guī)能源競爭的可再生能源。
