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1、二、国内外风电产业发展,概况,王华君,2010/03,二、国内外风电产业发展概况,风电产业的内涵和外延,国内外风电产业飞速发展的背景对国内外风电产业未来发展的判断世界风电产业发展情况国内风电产业发展情况千万千瓦风电基地规划海上风电的发展状况大规模风电并网,人类利用风能发电的畅想！,1、风电产业的内涵和外延,风电产业内涵：直接与利用风能产生电能相互关联的企业集群。主要包括：,风资源测量及仪器，风电场规划、设计及建设。风电设备整机与零部件研发及制造，风电设备运输、安装及维护。,风电设备制造所需的专用材料、专用设备、专业软件及仪器。,风电设备检测、试验及认证，风电技术研发设计及人才培养培训等。,风电
2、产业外延主要包括风电产业发展所需的各种材料工业，为风电产业发展服务的商贸、会展、金融、保险及人力资源等。,2、国内外风电产业飞速发展的背景,开展新能源的研究背景,传统能源日趋枯竭呼唤替代能源,风能产业集能源、环境及就业于一体2013年风电成本将低于传统电能成本,开展新能源的研究背景风能,可再生能源开发利用,太阳能,能源消耗,化石能源枯竭环境污染其他经济问题,生物质能潮汐能,经济发展人口增长,目前，主要利用风能发电，风力发电在新能源和可再生能源行业中增长最快，技术也最成熟。具有规模化开发条件和巨大的市场化发展前景。,20世纪下半叶，化石能源危机和环境污染唤起人们从新审视风能。,铀、天然气、石油、
3、煤日渐枯竭，而风能是用之不竭的能源！,风能发电不仅解决人类对电力能源的需求，风电场、风电机组、输电线路还会为,人们提供大量的就业机会，风电将还给人类社会发展本来享有的碧水蓝天！,风电上网电价随着风能发电技术的进步和风电规模的发展，将会进一步降低。而,依靠化石能源的常规电力随着环保成本的增加，其电价将会提升，预计到2013年,二者的价格将会出现逆转，风电电价将会低于常规能源电价。,3、对国内外风电产业未来发展的判断,中国在哥本哈根的承诺发展展望未来新能源发展趋势的估计中国风电2015和2020的发展展望对中国风电产业的期望,中国在哥本哈根的承诺中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划，并继
4、续采取强有力的措施。一是加强节能、提高能效工作，争取到年单位国内生产总值二氧化碳排放比年下降40-45%。二是大力发展可再生能源和核能，争取到年非化石能源占一次能源消费比重达到左右。三是大力增加森林碳汇，争取到年森林面积比年增加万公顷，森林蓄积量比年增加亿立方米。四是大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。,2010-3-7,这些是中国发展可再生能源产业的基础,10,发展展望,国际,取决于哥本哈根之后的谈判美国国会的态度,但是总体上虽然有曲折，还是会快速发展主要的领域仍然是风电和太阳能,国内,2015年,风电可能达到或超过8000万千瓦光电可能达到500万千瓦,2
5、020年,风电1.5亿千瓦,光电2000-3000万千瓦,未来新能源发展趋势的估计世界2020年风电装机将达到3-5亿千瓦，接近或超过核电的装机中国的风电将达到1-1.2亿千瓦，是核电装机的两倍左右2015-2020年期间，光伏发电成本下降到1.5-2元/千瓦时左右，具备了大规模发展的基础，2015年前后可望达到每年上千万千万的发展能力聚光太阳能发电商业化加速，某些专家认为，2015年左右可能与风电相比较2020年以后纤维素做酒精有可能突破，届时生物液体燃料有可能有较大的发展,12,ERI/CREIA,2010-3-712,中国风电2015和2020的发展展望,2015,低限，7000万千瓦高
6、限，1亿千瓦,2020,低限，1.5亿千瓦高限，2亿千瓦,对中国风电产业的期望,在15%中有多大的份额？,1.5亿千瓦，3000亿千瓦时的电量，只占届时发电量5%,2亿千瓦，相当于4000亿千瓦时的电量，只占届时发电量的6.7%,约占届时能源消费量的3-4%,对风电的要求有三个字多、快、好，问题是我们能不能做到？,4、世界风电产业发展情况,世界风电装机容量增长趋（GW）世界风电发展现状,2009年全球风能发电增长31%,2009年全球风能发电增长31%,欧洲风能协会和全球风能协会近日发布数据显,示，2009年全球风能发电增长31%。2009年印度风能发电增加了1270兆瓦。2009年美国风能发
7、电增长了39%。2009年欧洲风能发电增长了23%，截至2009年底，欧盟4.8%的电力供应来自风能发电。德国是欧盟风能发电第一大国。英国作为欧盟第五大风能发电国家，准备在今后十年投资1150亿欧元，在北海建设风能发电。法国2009年风能发电增长31%。,世界风电装机容量增长趋（GW）,45%40%35%30%,200180160140,12025%10020%80,15%10%5%0%,6040200,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,17,累计装机容量（GW）当年装机（GW）ERI/C
8、REIA,年均增长速度（%）,2010-3-7,世界风电发展现状,根据世界风能协会对全世界风力发电的装机容量的统计：,2008年新增27GW（2700万kW），累计超过120GW（1.2亿kW）。,2009年估计新增30GW（3000万kW），累计超过150GW（1.5亿kW）。,世界风电发展现状2008年世界新增风电装机最多的10个国家(MW)2009年中国升至第一位,美国8,351意大利1,010,中国6,298法国949,印度1,737英国899,德国1,655葡萄牙732,西班牙1,595澳大利亚677,世界风电发展现状2008年世界累计风电装机最多的10个国家(MW)2009年中国升
9、至第三位,美国25,170意大利3,736,德国23,903法国3,404,西班牙16,754英国3,241,中国12,210丹麦3,180,印度9,645葡萄牙2,862,世界风电发展现状2008年世界风电机组制造商的前10名(MW)当年新增容量市场份额前10名 达到90%2009年中国品牌可以进入前五位,Vestas558119.8%Siemens19476.9%,GE523918.6%华锐14035.0%,Gamesa337312.0%Acciona12904.6%,Enercon280610.0%金风11324.0%,Suzlon25269.0%Nordex10753.8%,5、国内风
10、电产业发展情况,国内风力发电现状,2009年中国风电新增市场份额2009年中国风电累计市场份额并网风电设备制造业迅速成长渤海油田海上风力发电示范项目华锐风电的3MW海上机组,上海东海大桥100MW近海风电场效果图关键风电机组零部件国产化激励风电发展的政策,国内风力发电现状,根据中电联-2009年-全国电力工业统计快报,2009年全年基建新增风电设备并网容量897万kW。同比增长93%。占新增电力容量8970万kW的10%。,截止2009年底，风电并网总容量1613万kW。,同比增长92.26%。占电力总容量8.74亿kW的1.85%。,2009年，风电电量269亿kWh。,同比增长105.86
11、%。占总电量的0.75%。,全国6000 kW及以上电厂发电量35964亿kWh，同比增长6.66%。,国内风力发电现状,内蒙古自治区 风电设备容量2007年突破100万kW2008年逼近300万kW2009年突破500万kW,中国国电集团公司 风电设备容量2008年突破200万kW2009年突破500万kW,2008年国内主要的风电场开发商是中央和地方企国有发电企业和能源投资企业，民营和国外企业较少。,央企发电集团和能源集团的新增容量达到76%。,国内风力发电现状2008开发商新增装机比例（不是权益容量）,电力企业能源企业其他企业,龙源大唐华能中电投华电中广核国华中节能河北建投,22%17%
12、15%5%2%8%6%2%3%,61%15%,2009年中国风电新增市场份额2009年中国风电机组制造商新增装机市场份额华创,1.3%Suzlon RepowerGE 1.6%1.4%1.6%,远景1.0%,其他10.1%,华锐24.4%,上海电气,1.8%Gamesa,运达1.9%,1.9%湘电风能4.1%Vestas4.2%,联合动力5.9%明阳5.9%,东方汽轮机,金风18.9%,数据来源：CWEA,14.1%,2009年中国风电累计市场份额2009年中国风电机组制造商累计装机市场份额Repower0.8%北重,华创 0.7%Nordex 0.9%1.5%上海电气1.7%运达2.3%湘电
13、风能2.7%GE3.3%联合动力3.3%明阳3.8%Gamesa6.9%Vestas,其他10.5%,华锐21.5%金风20.3%,7.7%东方汽轮机,数据来源：CWEA,12.6%,并网风电设备制造业迅速成长,国内企业已基本掌握兆瓦级风电机组的制造技术，主要零部件国内能够自己制造。,2009年生产量成倍增长，华锐风电、金风科技和东方电气年产量分别超过了200万kW，联合动力、明阳风电和湘电风能分别超过了50万kW，共有40多个整机厂的产品投放市场，形成市场竞争格局。,2兆瓦到3兆瓦容量机组的多种样机陆续研制出来，有的投入批量生产，需要在野外运行考核，暴露问题，得到改进。,并网风电设备制造业迅
14、速成长,风电制造企业面临激烈竞争，2008年风电整机制造企业累计超过70家。每家最低经济规模年产50万千瓦，合计达到3500万千瓦。,风电整机产能的扩大缓解了近两年中国风电机组供不应求的局面，也预示风电整机制造业的白热化竞争即将来临。,未来风电设备需求增速减缓，市场容量有限。即使风电累计装机容量2020年达到1.5亿千瓦，平均每年新增1200万千瓦。,目前风电整机制造业的生产能力仅金风、华锐、东汽3家企业的年产量就达到800万千瓦，其他60多家要竞争另一个400万千瓦。,渤海油田海上风力发电示范项目,风机安装位置,华锐风电的3MW海上机组,3MW海上机组整体运输,上海东海大桥100MW近海风电
15、场效果图,东海大桥海上场完工效果图,瓦坊店轴承公司的风电轴承,大连重工的风电齿轮箱生产,大连重工的风电电控设备生产,激励风电发展的政策,2009年8月1日起按照风能资源分地区制定了风电的上网标杆电价，对于经营期（至少20年）是固定的，比特许权项目中标电价有较大提高，相同价格数字也比按项目审批的电价（限利用小时数30000以内的电量）有所提高，投资者可以自己判断风电项目的效益。,风电上网标杆电价按地级市行政边界分地区定为0.51、0.54、0.58和0.61元/kWh。,为了补偿风电与火电之间的差价等用途，继2006年在用户消费电价中征收每千瓦时1厘钱的可再生能源附加以后，2008年又加征了每千
16、瓦时1厘钱。,2009年11月20日将可再生能源电价附加标准提高到每千瓦时4厘钱。,6、7个千万千瓦风电基地规划,千万千瓦风电基地规划,建设千万千瓦级风电基地思路的提出和实施，落实了“建设大基地，融入大电网”的发展方针，保证“3%电量目标”的实现。,在中国北部区域，风能资源非常丰富，土地辽阔，但是电力负荷小，电网薄弱，,不能按照欧洲“分散上网，就地销纳”的模式发展，只能是,“大规模-高集中-高电压-远距离输送”的模式，对电网企业,是很大的挑战，,千万千瓦风电基地规划,在千万千瓦级风电基地规划编制过程中，就要统筹考虑风能资源、发电、输电和负荷各个方面的问题。,国家电网公司已于2008年3月开工建
17、设兰州-酒泉-瓜州的750千伏超高压输变电工程项目，千万千瓦级风电基地生产的大量清洁电能将通过这一输电通道送往东部地区的电力负荷中心。,千万千瓦级风电基地的规划，将保证2020年1亿千瓦风电基地生产的2000亿千瓦时电能输出和销纳。,甘肃酒泉千万千瓦风电基地规划,甘肃酒泉地区第一个启动的千万千瓦风电基地,规划，规划建设9个风电场，到2015 年装机容量1270万千瓦，已进入实施阶段。,2008年8月完成了380万千瓦规模的风电设备招标工作，加上原来已建和在建风电场项目，规模超过500万千瓦。,西北电网公司正在将750千伏超高压线路延伸到酒泉风电基地。按照年等效满负荷小时数为2200来估算，20
18、15年风电上网电量约280亿千瓦时。,新疆哈密千万千瓦风电基地规划,新疆哈密地区风能资源丰富、场址平坦，规划,在哈密东南部、三塘湖和淖毛湖3个区域建设风电场，2020 年达到1080万千瓦。,接入规划建设的750kV 变电所。需要开展接入系统输电规划、电力电量消纳研究，调峰电源建设及抽水蓄能研究。,按照年等效满负荷小时数为2200来估算,2020年风电上网电量约260亿千瓦时。,河北省千万千瓦风电基地规划,河北省风能资源丰富的地区，主要分布在张家口、承德,地地区及东部沿海，包括潮间带和近海。规划2020 年达到1200万千瓦。,位于京津唐电网区域内的风电场主要接入500kV电网运行,沿海地区的
19、风电场并入地区220kV 或110kV 电网运行。,按照年等效满负荷小时数为2200来估算,2020年风电上网电量约264亿千瓦时。,吉林西部千万千瓦风电基地规划,吉林西部风能资源丰富的地区，主要在松源和,白城等市，规划到2020年达到2300万千瓦。,规划拟新建10个500kV 升压站，将风电送入吉林省和东北电网。,按照年等效满负荷小时数为2200来估算,2020年风电上网电量约506亿千瓦时。,蒙西蒙东千万千瓦风电基地规划,蒙西和蒙东合起来内蒙古自治区规划到2020,年达到5780万千瓦。,规划的接入电力系统初步方案是除了在内蒙地区消纳的风电电量以外，2020年230万千瓦送入华北电网,3
20、5万千瓦送入西北电网,1860万千瓦送入东北电网，届时37%的风电电量要送到内蒙以外的电网消纳。,按照年等效满负荷小时数为2250来估算,2020年风电上网电量约1300亿千瓦时。,江苏海上千万千瓦风电基地规划,江苏省风能资源丰富的地区，主要分布在东,部沿海，包括陆地、潮间带和近海。,目前规划正在编制，原来设想2020 年陆上300万千瓦，在潮间带和近海700万千瓦。现在改,为江苏海上风电基地1000万千瓦。,按照年等效满负荷小时数为2000来估算,2020年风电上网电量约200亿千瓦时。,千万千瓦风电基地规划总容量,六个省区的七个千万千瓦级风电基地规划到2020年,总装机容量达到12630万
21、千瓦,风电上网电量约2810亿千瓦时,7、海上风电的发展状况,海上风电技术,丹麦16万KW的海上风电场,EU Upwind R&D Program 8-10MW海上风电场工程规划工作海上风电的范围,海上风电场工程规划工作内容,海上风电技术,丹麦16万KW的海上风电场,EU Upwind R&D Program 8-10MW,海上风电场工程规划工作,2008年4月国家能源局的国能新能2009130号文件要求沿海各省（区、市）制定本地区海上风电发展规划，并提出近期拟开展前期工作的海上风电开发方案，报国家能源局审核。,文件附上“海上风电场工程规划工作大纲”作为编制依据。,对工作范围、原则、内容、方法
22、、要求、组织管理、职责、成果及验收都作了具体规定。,海上风电的范围,1.潮间带和潮下带滩涂风电场：多年平均大,潮高潮线以下至理论最低潮位以下5m水深内的海域。,2.近海风电场：理论最低潮位以下5m 50m水,深内的海域，含无人岛屿及海礁。,3.深海风电场：理论最低潮位以下50m水深的,海域，含无人岛屿及海礁。,海上风电场工程规划工作内容,1.海上风电规划：分析风能资源、建设条件和制约因,素，初拟风电场场址，范围及装机规模，估算相应海域装机容量；合理安排2010年、2015年和2020年开发的风电场。,2.海上风电输电规划：分析相应地区电网现状和规,划，进行电力电量销纳研究。对海上风电进行输电网
23、架规划设计，体出接入电力系统方案。,3.项目预可行性研究：优 化 选 定 若 干 个 具 备 装 机,1000MW以上的海上风电场址，提出分期建设方案，开展风能资源和海洋水文的观测，海底地质勘查和地形图测量等。,8、大规模风电并网,电网成为风电发展主要制约因素风电超速发展并网技术研发滞后风电并网管理层面的问题,可再生能源法的修改法律基础大规模风电上网输送的特殊技术政策和科技释放潜能,强制性市场份额的目标要求,电网成为风电发展主要制约因素,电网已经成为风电的重要的制约因素和发展瓶颈，2008年尤为突出。,在已运行的风电场中，因受用电负荷所限，有些开发商的风电场被限制电量上网。,国家规定可再生能源
24、要优先调度、优先上网，但电网公司实际上难以落实。,近年来风电装机容量增速飞快，且很多风电场的位置都在新疆、甘肃、宁夏、内蒙、河北及东北等地电网的末梢，不能及时接入风电。,风电超速发展并网技术研发滞后,国家发改委在2007年9月发布的可再生能源中长期发展规划中，2010年的风电规划目标是500万千瓦。,仅2008年一年新增风电装机容量就达到600多万千瓦，累计装机容量突破了1200万千瓦，而电网则是按照此前的规划发展的，跟不上风电装机的迅猛态势。,风电间歇式发电特点对电网容纳能力提出挑战，技术上和调度管理上迫切需要研究，西北电网要建测风网作预测。,为保持电网稳定运行也对大规模风电上网的电能质量提
25、出更高要求。,风电并网管理层面的问题,中国电网企业是垄断性的，宣称要承担更大的社会责,任。,对于电网的基层作业单位来说，由于风电的不稳定性，提供了更多的附加服务，增加电网运行管理成本，还承担更大风险。,迫切需要建立有效的激励机制，才能使电网企业由被动转为主动接受风电上网的状态，否则随着风电装机规模的增大，风电上网的阻力会越来越大。,可再生能源法的修改法律基础,2009年12月26日对可再生能源法修改的主要内容。,编制可再生能源开发利用规划，应当遵循因地制宜、统筹兼顾、合理布局、有序发展的原则，对风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源的开发利用作出统筹安排。,国家实行可再生能源
26、发电全额保障性收购制度。,政府按照全国可再生能源开发利用规划，确定在规划期内应当达到的可再生能源发电量占全部发电量的比重，制定电网企业优先调度和全额收购可再生能源发电的具体办法,大规模风电上网输送的特殊技术,对风电和其他电源、电网、蓄能及负荷配置，要制定综合规划，协调发展。,火电、水电和风电打捆外送方案，抽水蓄能的配置。,研究大规模风电输出功率预测和调度管理方案。,研究能够适应间歇供电的负载。,研究坚强智能电网对大规模风电的输送。,政策和科技释放潜能,中国风能资源与电力负荷的分布不匹配，,需要“大规模非并网风电系统”的解决方案，使高耗电产业布局在风能资源丰富区域。,如年产10万吨电解铝的项目，
27、可建一个50万千瓦的风电场供电。,已列入科技部973基础研究课题，关键技术：低成本定桨距变转速直驱直流风电机组；采用风电的电解铝工艺及其它耗能负载；大容量低成本蓄能技术；可能的产业布局的研究。,强制性市场份额的目标要求,电网覆盖范围内的非水电可再生能源的电量：,2010 1%,400亿kWh(需要风电装机 2000万kW),2009年已达到269亿kWh，占0.75%，还差0.25%，2010年总电量增长加快，仍需努力才能达到电量目标。,2020 3%,2100亿kWh(需要风电装机 1亿kW)，,不够非化石能源比重15%的承诺，需要1.5到2亿kW？,必须解决电网接纳能力问题。,9、人类利用风能发电的畅想！,风能是大自然给人类提供的天然资源，可谓天赐“良源”尽，人们探索用各种形式的风车来捕获“良源”！,、取之不,人们设想用大型风车放飞到高空，去利用高空风能！,人们设想把飞艇和风车结合起来，组成一个柔性的风,轮组去更多、更安全的吸收风的能量！,人们设想象植树一样，安装大型垂直轴风车来截获风能！,人们设想把高楼顶端建成风车的一部分，利用风电照亮,我们美丽的家园！,人们设计大楼成流线型，风车与大楼融合为一体！,思考题,中国风电技术应如何发展？,为什么世界各国大力发展风电产业？你设想一种更好的风能发电技术？你对风电产业发展有何好的建议？,
