摘要：为了更清晰的划分我国风电发展的历史阶段，深入了解我国风电产业的发展历程和预测未来发展方向，为我国风电发展的研究提供理论依据。本文从专业研究需要的角度考虑，对我国风电发展的历史、现状和未来发展趋势做了分析研究。首先从风力机规模上对我国风电发展的历史阶段进行了划分，然后对我国风电产业的现状进行了分析，最后对我国风电产业的发展趋势和发展方向进行了预测。
关键词：风电；风力机；装机容量；发展现状；发展前景
引言
风能是一种可再生的绿色能源且储量丰富，是目前最具商业化发展前景的能源，我国风电产业的发展经历了从无到有，从弱到强，从国外引进到自主研发的发展历程。据全球风能理事会(GWEC)统计，2017年全球新增装机5257万千瓦，累计装机容量达到53958万千瓦，而中国装机容量1966万千瓦，虽然增速有所放缓，但装机容量仍居世界首位，所占比例达到37%。
1、中国风电发展现状
图12008-2017年中国新增和累计风电装机容量
如图1所示，2017年，除港、澳、台外，我国新增风电装机量为19.66GW，同比下降15.9%；累计装机量达188GW，同比增长11.7%，增速放缓。2017年，我国各地区风电新增装机所占比例：华北25%、中南23%、华东23%、西北17%、西南9%、东北3%。“三北”地区新增装机占比为45%，中部、东部、南部地区新增装机占比达55%[10]。2017年，我国湖南、河南、广西、广东等中南地区的新增装机量占比增长至23%[11]。西北、西南、东北、华北、华东地区装机量同比均有下降，西北、西南同比下降均超过40%，东北同比下降32%，华北同比下降9%，华东同比下降5%[12]。当前，国内风电装机仍以1.5MW机型为主体，新增装机仍以2MW机型为主流。国家风电发展规划显示，“十三五”期间，陆上风电着力向我国东南部用电负荷大的地区拓展。因此，就市场而言，陆地上风电迫切需要更大型化的机组。中国风电机组生产企业为此也做出了积极的努力。2017年9月，由中国海装风电股份有限公司自主研发的H140-3MW型风电机组获得成功，标志着中国陆上风电机组单机容量开始向3MW发展。该机型风轮直径为140m，是国内外目前风轮直径最大的3MW陆上风电机组。我国已建成海上风电累计装机容量为162万kW。2009年，东海大桥海上示范风电场率先建成投产，在此之后3年，江苏如东30MW和150MW潮间带试验示范风电场及其扩建工程陆续开工建成。2012年底，我国海上风电场累计装机接近400MW。受海域使用项目推进缓慢等因素影响，2013年海上风电发展明显放缓。2014年，我国海上风电新增并网约200MW，全部位于江苏省。2015年，我国海上风电新增装机量360MW，主要分布在福建省和江苏省。2016年，我国海上风电机组新增装机数为154台，容量达590MW，同比增长约64%。海上风电占全国风电总装机容量的比例由2011年的0.42%升至2016年的0.96%[14]。2011-2016年我国海上风电累计装机容量及占比如图2所示。
图22011-2016年中国海上风电累计装机容量及占比
截至2017年8月，我国已经开工投建的海上风电项目共计19个，总装机量合计4799.05MW，分别位于江苏、福建、浙江、广东、河北、辽宁、天津等附近海域。2017年，中国海上风电发展取得新突破，新增装机数量共319台，新增装机容量达1.16GW，同比增长达97%，累计装机容量达2.79GW。
2、目前，我国风电产业正处于新的发展阶段，这给运维服务带来哪些挑战？
当下，我国风电产业发生了重大变化，开发重心转向用电需求强劲的中东南部地区，低风速和海上风电开发如火如荼，分散式风电成为热点。这些变化给运维服务带来了新的挑战：低风速地区大多位于我国的南方丘陵地带或者山区，交通十分不便；海上风电项目远离陆地，受自然环境影响大，出行困难，运维的时间窗口期不易确定；分散式风电的机位点分散，很难集中处理故障，服务过程中的转场时间长。随着技术的发展，风电机组结构更加紧凑、类型不断丰富，因此，对运维的技术要求也更高，需要更加精准、细致的方案，运维人员必须具备更高的技能水平。由于设备所处的自然环境更加恶劣，对维修过程中的安全防护也提出了更高的要求。同时，在竞价上网等政策的影响下，业内势必会对运维服务的成本更加关注。如何在保证运维质量的同时，降低其成本，对于运维服务服务商来说将是一个巨大的挑战。
3、我国风电发展的前景
近年来，全国风电装机总量持续增长，开发措施不断优化，技术水平显著提升，政策体系逐步完善，风电产业已经从补充能源到替代能源的发展阶段。虽然，我国风电发展面临着政策性、经济性和技术性等多方面的挑战，但是作为一种新型洁静能源，我国风电产业的发展前景依然广阔。预计未来我国风电会向以下几个方向发展：(1)风电能源会成为我国电力能源的主力。随着国家产业结构的调整，弃风率已有很大降低，风能利用率会越来越高。风能作为一种清洁可再生资源，已从电力基础能源的补充能源发展成为替代能源，甚至在未来会成为中国电力发展的主力。中国风电发展前景广阔，发展潜力巨大，风电项目必将成为我国基础电力能源的主力。(2)风力机所受风荷载的气动特性问题研究会逐渐深入。随着风电技术的发展，单机容量会逐步加大，生产成本会进一步降低。为了适应风电技术的发展，制造出单机容量更大的风力机，就需要解决风力机的受力问题，风力机主要受风荷载的作用，而风速和风向的变化具有不确定性，因此对风力机的风荷载气动特性的研究非常复杂，但是对风力机进行该研究又是十分必要的，尤其是对风力机塔架、叶片等关键部位的气动特性研究非常重要，相信未来会有更多的科研团队进行该方面的研究。(3)海上风电技术会继续高速发展。我国近海风能资源丰富，距中国气象科学研究院的初步测算，我国海上可开发风能储量为7.5亿千瓦。此外，海上风电与陆上风电相比有其独特的优势，在海上风电技术不断进步、建设成本逐步下降以及海上风电政策环境明朗的背景下，未来我国海上风电将迎来高速发展阶段。(4)分散式风电的发展力度会加大。分散式风电是指风力发电所产生的电力就近接入当地电网使用，不采用大规模远距离的输电，进而减少输电过程中的电量损失，提高利用率。由于分散式风电在诸多方面的优点，从2017年开始国家鼓励积极推进分散式风电大规模开发。相信在政策、经济和技术方面万事俱备的条件下，分散式风电市场会很快被打开，并形成燎原之势。
结束语
(1)总结了中国风力机发展的历史规律，根据风力机的装机规模将中国风电发展的历史阶段划分为小型机阶段、中型机阶段、大型机阶段和MW级机型阶段，对我国风电发展的总体脉络进行了梳理；(2)分析了现阶段我国风电发展的特点：单机容量逐渐增大，海上风电发展迅速；国内风电制造企业迅猛发展。(3)预测了我国风电发展的前景，未来风力机会向着大型化，低成本化的方向发展，对风力机的空气动力学问题研究也会逐渐深入。(4)本文仅从风力机的规模和技术性方面做了研究，为了更加深入的研究中国风力机的发展方向，下一步还需要从经济性、政策性和技术性三方面相结合做更深入系统的研究。
参考文献:
[1].我国海上风电发展现状及前景分析[J].电源世界,2018(04):1-3.
[2]韩东钊.风电装备制造业发展研究[D].吉林大学,2016.
[3]唐垒.浅谈我国风电产业发展现状及前景[J].科技创业月刊,2016,27(09):44-45.
论文作者:王辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：风电论文; 我国论文; 海上论文; 装机论文; 风力论文; 装机容量论文; 中国论文; 《电力设备》2018年第30期论文;