对风能产业发展热的冷思考

　　在21世纪的今天，世界能源结构正孕育着重大的转变，即由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续能源系统转变。在众多的可再生能源中，目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的，当数风力发电。

　　1、当前风电发展的形势

　　据全球风能理事会（GWEC）公布的年度数据显示，2008年，世界风电产业发展迅猛，全球整体风电装机容量保持快速增长态势，风电总装机容量达到了120.8GW，增长率为28.8%，高于过去十年的平均值。在欧洲、北美和亚洲三大主力市场的驱动下，2008年世界风电新增装机容量超过27GW，风电装机总值达365亿欧元（475亿美元）。其中，美国新增装机容量8358MW，总装机容量达到25170 MW，占世界装机总量的20.8％，超过德国，成为全球风电装机容量的第一大国。

　　1．2中国风电发展形势。根据中国风能协会的统计数据显示， 2008年，中国新增风电装机630万千瓦，占全球新增装机的23%；总装机达到1221万千瓦，占全球总装机的10%[2]]。中国风能协会专家曾用“爆发性增长”来形容中国目前的风电行业。从2006到2008年，中国风电装机容量连续3年增长超过100％，其间每年风电新装机容量都是此前20多年的总和。目前中国的风电发展已跻身世界风电装机容量超千万千瓦的行列，成为亚洲第一、世界第四的风电大国。另据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会（CREIA）的资料显示，预计2009年新增装机容量还会翻番，届时会达到该年度世界新增风电装机总量的三分之一甚至更多。按照这样的发展速度，中国将一路赶超德国和西班牙，至2010年总装机容量跃居世界第二位。

　　2、目前风电发展面临的问题

　　在风能产业 “井喷式”发展的背后，面临着诸多隐忧：

　　2．1电网制约。随着风电产业的快速发展，风电上网已成为制约其发展的一大瓶颈。⑴现有电网输配能力不足。由于我国风能资源最丰富的地区，主要分布在三北(华北、西北、东北)和东南沿海等偏远地区，绝大部分处于电网末梢，电网建设相对薄弱，现有电网输配能力与风电发展的规模不相符。⑵电网电量的调度存在严重隐患。建立千万千瓦级的风电基地，必将使区域性电网的电量大大增加，电量的增加必然要求电量的调度非常完善。如果因为电网建设跟不上去，就会出现发出来的电送不出去，产生‘窝电’现象，电网便将不堪重负而崩溃；由于风力发电的间断性，将导致输出线路的输送功率大幅度变化，进而引起线路充电功率的大起大落，从而影响电网的稳定、调度、运行方式、频率控制、电压调整、电能质量等；面对超大规模风电的远距离输电问题，不仅缺乏实际运行的管理经验，而且理论分析计算的结论仍然存在不确定性，因此风电基地将存在较大的系统稳定问题。

　　2．2价格制约。⑴成本高，风险大。由于现阶段我国风力发电设备75%左右依赖进口，又由于大型风电项目通常建立在电网薄弱的边缘地区，处于电网末端，必须建设与风电发展相配套的电网。这样，较高的风电设备成本和电网建设成本就决定了风电上网价格相比火电每度高出50%左右。较高的电价阻碍了风电消费，进而导致发电机组不能满负荷运转。⑵市场保障机制不完善。由于风电价格相比火电较高，消费市场拓展缓慢，市场狭小，无法形成连续稳定的市场需求，从而使风电发展缺少持续的市场拉动力。

　　2．3技术制约。⑴风电技术研发和设备制造能力与风电发展水平不相符。风力发电设备制造水平，是风能利用产业化水平高低的重要衡量标准，但我国在这一技术上一直处于落后位置。目前我国的风电企业还停留在中低端设备的设计与制造水平上，而国产兆瓦级变速恒频机组仍在研制，兆瓦级叶片、齿轮箱和发电机只是小批量生产。而且还没有合适的风电机组的测试和认证体系，风电机组配套零部件的研发和产业化水平较低。分析我国风电设备制造企业实际走的是一条从带料加工到合作生产或购买国外许可证进行组装的技术路线，风电系统工程研发制造能力弱，风电产业链发育不完善，关键零部件产能不足，大型风电设备严重依赖进口，现有制造水平还远远落后于市场对技术的需求。⑵风电设备技术滞后，影响长远发展。目前，我国使用的设备大多是单机容量为1.5兆瓦，2兆瓦的设备还在研制中，相比之下，德国、西班牙、丹麦等国普遍采用的是单机容量为2-3兆瓦的设备，4-5兆瓦的风电机组也已面世。而要建造现代千万千瓦级的风电基地，肯定要使用单机容量为2兆瓦以上较先进的设备，不然一旦技术得到突破，就将使现有机型面临被淘汰的命运，企业就会陷入“引进——落后——再引进——再落后”的恶性循环之中。⑶风电发展缺乏专业级的复合型人才。风机作为一种复杂的疲劳测试机械，技术维护存在很多实际的难题。目前，风电技术研发和管理人才严重不足，风电产业缺乏从设计、制造、安装、调试及运营管理的人才培养体系。

　　2．4政策制约。⑴政策激励不够。近年来，我国在鼓励新能源发展方面制定了一系列政策法规和激励机制，明确了加快发展风能等可再生能源，并制定了中长期总量目标与发展规划。但目前国家支持可再生能源发展的政策体系还不够完善，相关政策之间缺乏协调，各级政府对新能源产业的政策扶持力度还远远不够。⑵增值税的转型影响地方政府的积极性。全国实行的增值税转型，将对风电产业的发展带来消极影响。因为适合风电产业发展的地区，大多是老少边穷地区，特别是有些荒山丘陵地带，“西北风”几乎是唯一的资源，风电产业发展甚至成为地方政府财政收入的“支柱”。增值税转型后，这些地方政府的财税收入就会减少，发展风电的积极性将会降低。⑶政府对风能资源测评不够准确。事实上，受自然环境中许多不确定性因素的影响，在风电场建设可行性研究中，估算的发电量均高于实际发电量。许多国有大型开发商和地方政府只注意增加风电装机容量，扩大规模，却不考虑风资源是否充足，在政绩意愿的驱使和市场份额政策的“逼迫”下，盲目发展，也是风电科学发展的不利因素。

　　3、对风电科学发展的对策建议

　　面对国内大干快上的风电产业局面，中国工程院专家指出，中国风电的发展速度快得令人担心，“这需要警惕，风电不要成为新的形象工程”。国家发改委能源局可再生能源的负责同志也表示，超乎寻常的发展后面隐藏着不小的风险。如何应对和解决目前出现的这些问题呢？

　　3．1电网先行。电网安全事关经济发展、社会稳定和国家安全。要改变当前电网较为薄弱的现状，当务之急就是要统筹考虑电网建设。发展电网，必须依靠科技进步，注重自主创新，选择符合中国国情特点的电网发展技术和发展模式。就目前而言，超导电缆输电技术是一门较为先进的技术，是从根本上为降低电力系统损耗、提高电网系统输送能力、有效限制故障短路电流、提高电网的安全性和改善电力系统动态特性而开拓的新技术途径[3]。建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的超导电网是克服常规电缆远距离输电时对高压电缆依赖的唯一途径，是21世纪人类不可能不圆梦的电力生产方式[4]]。超导电网装置具有体积小、重量轻、容量大、污染少等特点,采用超导电力技术，不仅可以大大提高单机容量和电网的输送容量并大大降低电网的损耗，而且还可以明显改善电能的质量、提高电力系统运行的稳定性和可靠性、降低电压等级、提高电网的安全性、降低电网的占地面积和电网的造价及成本，从而为电网向高效安全和超大规模方向发展提供了新的技术途径。超导电网非常适宜在我国使用，如从内蒙古—上海通过传统的输电方式输电至少需要500千伏的电压，但是，通过超导电缆就可使用220伏的电压输送,既安全又高效。因此，从长远发展目标看，为保证千万千瓦级大型风电场风电的安全输送，解决风电入网难的问题，就应该架设超导电网。         
        
　　3．2技术研究。风电技术属于典型的多学科交叉高新技术。进行风电技术研究，⑴要开展风能利用的基础理论研究。风能的广域分散性、随机性和能量的低密度性，使得如何最大获取风能并高效地转换为电能需要解决一系列关键的基础问题。我国对这一方面的基础研究还很不够，是造成风电机组的系统设计障碍的主要原因。为增强我国风电技术基础研究能力，应尽快建立国家级风电技术研发机构，进行基础性、公共性技术研发。⑵核心技术产品的研发。目前我国风电发展的关键，不是急于利用国外技术和设备建设很多风场，而是要集中力量研制出符合我国国情的具有自主知识产权的大型风力发电机组。为此，国家必须加大科研开发投资力度，在目前条件下以风力发电场建设投资3-5%的比例支持研发，来推动我国风力发电机组产业的形成；要充分依靠科技进步，提升引进技术消化吸收和再创新能力，提高关键技术和重大装备制造水平，开创能源开发利用新途径，增强发展后劲，在3-5年后给市场提供和国外机组相当水平的大型风电机组，实现风力发电技术装备国产化，为推动我国风力发电技术大规模商业化发展奠定基础。⑶建立行业准入制度，避免盲目投资，恶性竞争。根据中国风能协会提供的数据，目前我国风电整机制造企业超过了７０家，风叶生产企业５０多家，塔筒生产企业接近１００家，但其中拥有自主知识产权的企业不多，拥有自主研发能力的企业更少。因此，国家有关部门，要进一步加大行业规范的力度，尽快建立国家级认证机构，建立行业准入制度，应建立健全风电设备的技术标准、检测和认证体系，推动风电技术进步，保证风电产品质量，促进成本降低；同时应建设大型风能实验基地，支持新产品的实验和检测认证。

　　3．3人才建设

　　培养人才、稳定队伍是风能产业发展的基础。⑴要制定人才培养规划。要制定风电产业人才培养规划，确定人才培养目标。依托国内有实力的科研院校尽快设立相关院系或专业，建立风电产业从设计、制造、安装、调试到运营管理的人才培养体系，并列入国家招生计划，加速风电技术人才培养，以适应当前风电快速发展的需求。⑵要产学研相结合。要把教学活动与企业生产、技术推广和技术开发紧密结合，使理论和实践统一，积极推进产学研一体化进程。要改变传统的学院化围墙式的办学模式，课程设置与专业活动零距离、教学内容与培养目标零距离，使风电高技能人才培养目标与专业岗位实现无缝对接，提高风电产业人才培养的针对性和有效性。通过走出去、请进来，搭建一种企业与学校、理论与实践、培养与成才的桥梁，开辟一条利企、利校、利民的多赢之路，探索一条快速、优质、规模化培养风电高技能人才的新途径。⑶积极推动按劳分配和按要素分配的机制。要更新观念，搞活机制，积极推动按劳分配和按要素分配的落实，推行产权改革，技术与管理因素入股，成果转化奖励、期权期股等改革措施，体现人才资源价值，保证在激烈的世界风电产业竞争中立于不败之地。

　　3．4详查资源

　　环境数据是决定风能发电的重要指标,对风能发电质量起着决定性作用；同时也是对风能发电站的设计提供有效的数据保证。⑴要抓好风能资源的详查。要抓住新一轮全国风能资源普查的有利时机，开展风能资源丰富区的资源详查和综合评价，详尽掌握风能资源分布及其变化规律，建立风能资源数据库，为风电场选址提供可靠的数据支持。⑵积极开展风能资源的调查与评估。要依托各省风能资源的评估中心，进一步开展风能资源的调查与评估，给出50米、70米和100米高度层的风能资源量，为风电场建设规划提出更加科学的依据。⑶开展风电场风电量短期预报和风电场安全气象保障服务系统的研究。要针对风电间隙性及风电机组在恶劣气象条件下工作的特点，开展风电场风电量短期预报和风电场安全气象保障服务系统的研究，以保证风电机组的安全运行和供电质量的提高。

　　3．5加强合作

　　目前，世界风电装备制造企业逐步显现出向国际化、大型化和一体化发展的趋势，全球十大风电设备制造商累计占有了全球市场96%的份额，仅前4家最大风电设备制造商就掌控了全球市场75%的份额，因此要积极加强合作。⑴要积极开展中外合作。在立足国内的基础上，坚持以平等互惠和互利双赢的原则，以坦诚务实的态度，与国际风能组织和世界各国加强风能合作，积极完善合作机制，深化合作领域。要充分利用国家风电项目特许权招标的政策，在风电项目招标中坚持引进技术、联合设计、合作制造、消化吸收，以市场换技术，突破关键技术，形成具有自主知识产权的制造能力。⑵要积极开展国内合作。风能资源大省要按照“优势互补、互惠互利、联手发展、共同繁荣”的原则，整合风电设备研发制造资源，积极主动地与国内各研究单位、地方政府和企业加强合作，培育一批有较强竞争力的风电设备制造企业；要走以企业为主体、产学研结合的道路，使科技成果能够尽快转化为现实生产力，推动经济和社会持续、快速发展，努力形成集研发、制造、认证、测试、培训、配件供应、服务为一体的产业集群。

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