風力發電 我國能源和電力可持續發展戰略的現實選擇
一、我國能源和電力短缺形勢嚴峻,已經成為經濟高速發展的嚴重制約
黨的十六大提出了走新型工業化道路、到2020年我國國內生產總值(GDP)要實現比2000年翻兩番的總目標。我國2003年的能源消費總量為16.78億噸標準煤,如果能源消費也隨之翻兩番,到2020年我國能源消費總量將達到近60億噸標準煤。我國常規能源(煤、石油和天然氣)探明總資源量約8200億噸標準煤,探明剩余可采總儲量1500億噸標準煤,按照2020年的能源消費總量計算,我國的常規能源僅能夠滿足我國25年的使用,也就是說,到2045年,我國的常規能源將消耗殆盡。因此,能源消費翻兩番將令我國的國情難以承受。
隨著經濟的高速發展,電力供需矛盾日趨突出。2004年一季度,用電量4805億千瓦時,與去年同期相比增長16.4%。從區域用電量增長情況看,經濟發達的長江、珠江三角洲地區用電量依然保持高速增長。今年一季度有24個電網出現拉閘限電現象,比去年同期新增加了8個電網。在浙江省的各市縣企業每星期開工僅3-4天,缺電達40%-50%。電力監管委員會預計今年的電力缺口在2000萬千瓦,供需矛盾比去年更加突出。即使采取電力需求管理等調配措施,通過“削峰添谷”的方式削減高峰負荷,雖然可以有效降低高峰時段的電力需求1000萬千瓦,但仍然還有1000萬千瓦的電力缺口。
需要特別注意的是,現階段我國人均能源消費量只有人均能源消費水平的一半。2000年人均發電量為1081千瓦時,美國為14199千瓦時,是的13倍多;而日本的人均發電量為8529千瓦時,是的8倍左右。即使到2020年,我國的人均裝機水平也只有0.6千瓦,這個水平只相當于2000年美國人均裝機水平的20%、日本人均裝機水平的29%。在我國目前人均能源和電力消費水平還已經很低的情況下,能源和電力供需矛盾已經近在眼前,如果我們在未來發展中向發達看齊,能源和電力可持續發展的任務將更為艱巨。
能源安全和電力供給已經成為新世紀我國建設小康社會過程中一個十分緊迫的現實問題。本文認為,解決能源和電力短缺的戰略途徑有兩個:
其一是從能源消費角度入手,即大力倡導節能,節能的關鍵之一是盡快調整產業結構,將產業結構的重心轉向低能耗、高附加值的第三產業;其二是依靠科技大力提高工業和第三產業的能源利用效率;但需要說明的是,節能只能緩解我國的能源和電力緊缺,而且從高能耗產業向低能耗產業過渡,有一個較長的轉化期。雖然人們普遍期望采取“節能”措施,以能源消費翻一番的代價來實現2020年我國GDP翻兩番的總目標,但能否如愿實現還是個疑問。
其二是從能源供給角度入手,即大力增加能源的供給。從能源技術的角度來看,一個需要回答的問題是:哪一些能源才是解決我國能源和電力短缺的現實的戰略選擇呢?
對于這個問題當前有各種各樣的回答,有人主張發展核電,有人主張發展煤電,有人主張大力進口石油,有人主張發展水電。雖然可再生能源也被提出來,但從能源和電力規劃來看,可再生能源僅僅是一種“補充” 能源,在能源結構中從來都是扮演一個可有可無、小打小鬧的角色。然而,這樣的部署是否正確?能否實現2020年能源消費翻一番的目標,還需要進一步的探討。
二、常規能源是否是我國能源和電力可持續發展的現實的戰略選擇?
2002年全一次能源消費結構中,煤炭只占20.9%,而石油占40.3%,天然氣占23.1%,核電占9.8%,水電占5.4%。法國于2004年4月23日關閉了后一座煤礦,從此結束采煤業,這是能源發展的一個縮影和重要標志。能源的發展從燒薪柴到燒煤炭再到燒油氣,遵循著高效、清潔的發展軌跡前行??沙掷m發展的環保要求以及能源短缺的局面帶來了能源多樣化發展的格局,在繼續發展常規能源的同時,新的可再生能源日益受到重視。2002年的統計表明,水電發電量達到26644億千瓦時(其中加拿大份額多,達到3537億千瓦時),風能發電裝機容量達到3108萬千瓦,其中德國風電裝機為1200萬千瓦,占風電總容量的1/3以上,為之;美國的地熱發電達到285萬千瓦,居之。這一動向引人注目。
當前發達都在大力推進可再生能源的發展。歐盟計劃到2010年新能源提供的電力比重要從目前的13.4%提高到22%。德國政府計劃到2010年可再生能源(其中主要是風力發電)的發電量占總發電量的12.5%,而2000年僅為6.25%;當前英國的煤電在英國電力中所占的比例已經從上個世紀90年代初的60%下降到35%左右,天然氣發電則從10%以下提高到現在的35%,核電約占發電量的20%。2003年初英國政府公布的《能源白皮書》確定了新能源戰略,到2010年英國的可再生能源發電量占英國總發電量的比重要從目前的3%提高到10%,2020年達到20%。
清潔、高效成為能源生產和消費的主流,各國都在加快能源發展多樣化的步伐。而我國以煤炭為主的能源生產和消費格局卻沒有根本改變。2002年我國一次能源生產和消費中,煤炭分別占70.7%、66.1%,石油分別占17.2%、23.4%,天然氣分別占8.9%、7.8%。而在我國電力部門的2010年規劃中,煤電占80%,水電占14.8%,燃氣電占2.7%,核電占2.1%,風電等可再生能源占0.4%;2020年規劃中煤電占75%,水電占15.9%,燃氣電占4.8%,核電占3.9%,風電等可再生能源占0.4%??梢钥闯?,我國以煤炭為主的低效能源結構與能源消費的主流方向有著很大的偏離。
那么,利用常規能源能否解決我國的能源和電力短缺呢?本文對我國常規能源發展的現狀和潛力作一分析。
1、煤炭
2003年我國能源消費總量為16.78億噸標準煤,其中有近一半用于發電。我國電力供應一直以火電為主,從1990年到2002年的13年間,火電發電量占當年發電量的比例超過80%。隨著新機組的不斷投產,電煤占煤炭總量的比例平均每年增加2%。煤電為主的電力結構,給國民經濟帶來了嚴重的環境污染。從1980年到2001年,化石燃料燃燒產生的二氧化碳排放量從3.94億噸碳增加到8.32億噸碳,年均增長率為3.62%;預計2020年二氧化碳排放量將達到14-19億噸碳,年均增長率為3.0%-4.5%,并將躍居位。2002年SO2的排放量高達1927萬噸,2/3城市空氣質量低于二級標準,酸雨問題尤為突出。目前,90%的二氧化硫排放是燃煤造成的,大氣中70%的煙塵是燃煤造成的,大氣污染不僅造成土壤酸化、糧食減產和植被破壞,而且引發大量呼吸道疾病,直接威脅身體健康。
尤為嚴重的是,我國雖“號稱”煤炭資源較為豐富的,煤炭總資源量的探明儲量為8230億噸標準煤,而剩余可采儲量僅為1390億噸標準煤,即使按照我國2003的開采速度16.67億噸/年,我國的煤炭資源僅能維持83年。如果煤炭消費也隨著我國能源消費翻兩番即68億噸/年,則我國的煤炭資源僅能維持20年使用。
我國煤炭資源大多集中在“三西”地區(山西、陜西和內蒙古西部),分布嚴重不平衡,僅運煤就占我國鐵路部門年運輸量的40%。如果我國能源消費的增長還要以煤炭為主導,必將造成鐵路運輸的全面緊張。
2、石油和天然氣
嚴重問題是石油資源不足,天然氣資源也不夠豐富。到2003年底,我國進口原油9000萬噸,成品油2000萬噸,共進口1.1億噸,已經成為第二大石油進口大國,并且已經是進口大國美國的1/4。如果我國石油進口量再增加一倍,將面臨和美國在國際市場上爭奪石油的局面,這必將成為國際政治和國際經濟的頭等重大問題。
我國能源發展如何繞過石油能源發展階段是一個亟待解決的問題,我們將另行討論。
3、水能
據新普查結果,我國水能資源經濟可開發量為3.9億千瓦,年發電量1.7萬億千瓦時,我國2003年發電裝機容量3.85億千瓦,總發電量1.9萬億千瓦時。即使我國水能全部開發利用的話,也不過使我國的發電裝機容量和年發電量翻一番,靠水能解決我國的電力短缺并不現實。
此外,水電資源大多集中在西南地區,開發西部水電,實施西電東送是有效緩解東部沿海地區的電力供需矛盾的一項重大戰略措施。但是,要滿足沿海地區的電力需求,僅靠西電東送是不夠的,一是因為電量輸送有限,即使經過努力,屆時西電東送多也只能占全部用電量的20%左右,二是長距離電力輸送,電力安全、事故處理和調峰手段的選擇也不容忽視。
4、核能
核能問題與石油天然氣相似,關鍵是我國天然鈾資源短缺。大力進口天然鈾將碰到和進口石油天然氣一樣甚至更為嚴重的困難。出路之一是發展各種能增殖核燃料的新型中子堆。當前的問題是,我國現在部署的鈉冷卻的快中子堆技術,其增殖系數較低,不能滿足需求,而較為先進的鉛冷卻技術卻沒有掌握。
三、綜合資源、技術、經濟、環保四方面的因素,大規模發展風力發電是解決我國能源和電力短缺的現實的戰略選擇
從20世紀90年代開始,能源電力市場發展為迅速的已經不再是石油、煤和天然氣,而是太陽能發電、風力發電等可再生能源異軍突起。近幾年能源消耗增長趨勢如表1 所示。
表1:1995-2002年間能源消耗增長趨勢(按來源分類)
近幾年來,太陽能光電以高達30.9%的年增長率位居,風力發電緊隨其后,年增長率高達30.7%(如果考察1997-2002年間的增長趨勢,風電的年平均增長速度高達33.2%,高于太陽能光電池的增長速度),而煤電、水電、核電的年增長率不到1%,石油和天然氣發電僅為2%左右。因此20世紀末國際一些能源專家預言:就能源、電力而言,21世紀將是可再生能源的世紀。
太陽能電池的成本幾十年來雖然一直在下降,但是下降速度一直滯后于風能發電的下降速度很多年,使得太陽能生產的電在價格上仍然高于風力和燃煤生產的電。如果太陽能電池的成本能迅速降低,它將會和風力發電一起成為能源經濟的一個主要成員。
至于生物質能、地熱能和潮汐能,目前應用還非常有限,暫不作討論。
1、國外風電發展現狀
風電一直是上增長快的能源,裝機容量每年增長超過30%。到2003年初,風力發電裝機容量達到3200萬千瓦,亦即其總量已經相當于32座標準的核電站,足以供應1600萬歐洲普通家庭或4000萬歐洲居民的電力需求。1997-2002年風電市場的增長情況參看表2。
幾年來,風力發電的發展不斷超越其預期的發展速度。由表2可見,過去5年中風電累計裝機容量的平均增長率,一直保持在33%,而每年新增風電裝機容量的增長率則更高,平均為35.7%。
近,歐洲風能協會和綠色和平組織簽署了《風力12--關于2020年風電達到電力總量的12%的藍圖》的報告,期望并預測2020年的風力發電裝機將達到12.31億千瓦(注意:這是2002年風電裝機容量的38.4倍),年安裝量達到1.5億千瓦,風力發電量將占發電總量的12%?!帮L力12%”的藍圖展示出風力發電已經成為解決能源問題的不可或缺的重要力量。風力發電不再是一種可有可無的補充能源,已經成為具有商業化發展前景的成熟技術和新興產業,有可能成為未來重要的替代能源。
風力12%藍圖勾畫的數字基礎來自于未來17年的所假設的每年20%-25%的平均增長率。然而每年20%-25%的增長率對于風電產業而言并不是高增長,過去5年風電機組裝機容量的年均增長率接近36%;預計到2013年之后,增長率會降至15%。到2018年,會再下降到10%。
基于上述發展趨勢可以預測:
從目前到2008年,平均每年風電裝機容量會增加25%,按此增長速度,到2008年底,并網的裝機容量會達到13374.6萬千瓦;從2009年到2014年,預計年均增長率會降低到20%,到2013年,裝機容量便會達到46225.3萬千瓦,之后年增長率會降低至15%,直到2018年增長率會降至10%,但是風電的年裝機量仍會在很高的水平上增長。因此,到2020年底,根據上述發展方案,風電在的裝機容量可以達到12億千瓦。這代表年發電量共有3萬億千瓦時,相當于電力需求量的12%(電力的需求已經考慮了比目前上升2/3)。
目前歐洲占全風電裝機容量74%,其他地區也在崛起。目前約50個加入了風力發電的行列,整個行業就業的員工約9-10萬人,其中7-8萬人在歐洲。表3為2002年主要風電的裝機容量發展水平。
本文將主要風電的發展情況簡述如下:
(1)德國--風電發展之
德國一直引領著風電市場的發展。德國在2002年新增的風電裝機容量已經突破以往的記錄,達到324.7萬千瓦,使風電總容量增至1200萬千瓦(新數字表明德國2003年底發電裝機容量1460.9萬千瓦,比2002年又新增260.9萬千瓦),相當于電力需求的4.7%,2004年預計風電占德國發電總量的5.3%;預計到2010年風電比例升至8%。德國制定了一個新的風電發展長遠規劃,設定到2025年風電至少占總用電量的25%,到2050年占總用電量的50%。
2003年德國的風電設備制造業已經取代了汽車制造業和造船業,成為德國鋼材的大用戶。
(2)丹麥和西班牙--緊隨德國之后
丹麥和西班牙的風電也在高速發展。西班牙的2002年新增裝機容量達150萬千瓦,欲挑戰德國爭奪歐洲之冠的地位。丹麥已經成功地用風電來滿足國內18%的電力需求,是上風電貢獻率高的。
(3)印度--發展中的先鋒
在20世紀90年代后期印度風電市場一度低靡,但近卻開始復蘇。截至2002年底,風電裝機容量已達170.2萬千瓦,約為我國發電裝機容量的2.5倍,印度已經成為第五大風電生產國。在過去幾年,政府積極推動風電產業的發展,鼓勵大型私有和公有企業投資,并同時給予當地制造基地同樣的政策激勵。在印度,有的公司現在已經可以生產70%的風電機組零件,不需要從主要的歐洲制造商進口,從而大大降低了風電機組生產成本,并給當地創造出額外的就業機會。
(4)--風電發展進展緩慢
相比之下,我國風電發展進展極其緩慢。盡管從上世紀80年代就開始發電,但是目前仍然停留在起步階段,未有突破性進展。1995年電力部曾提出2000年底我國風機規模要達到100萬千瓦的目標,但事實上,截止到2003年底,風電場總裝機容量僅為56.7萬千瓦,占總裝機容量的0.14%。盡管已建有40個風電場,但平均每個風電場的裝機容量不足1.5萬千瓦,遠未形成規模效益。此外,在風機設備的制造水平上,已經成為國際主流機型的兆瓦級機組在我國尚處于研制階段,目前大型風機只能依賴進口,或與外商合作生產。
2、風電技術已經相當成熟
為什么在發達中風電的年裝機容量以35.7%高速度增長?一個重要原因是風電技術已經相當成熟。目前單機容量500、600、750千瓦的風電機組已達到批量商業化生產的水平,成為當前風力發電的主力機型。
更大型、性能更好的機組也已經開發出來,并投入生產試運行。如丹麥新建的幾個風電場,單機容量都在2兆瓦以上;摩洛哥在北方托萊斯建造的風電場,采用的風電機組功率達到2.1兆瓦;德國正在北海建設近海風電場,總功率在100萬千瓦,單機功率為5兆瓦,可為6000戶家庭提供用電,計劃2004年投產。據國外報道,該公司5兆瓦的機組是上大的風力發電機,其旋翼區直徑為126米,面積相當于2個足球場。發電機塔身和發電機總重量為1100噸,發電機由3片旋翼推動,每片長61.5米,旋翼高點離地面183米。該風電場生產出來的電量之大,相當于常規電廠,而且可以在幾個月的時間內建成。
同時,在風電機組葉片設計和制造過程中廣泛采用了新技術和新材料。由于現代大部分水平軸風電機組都有三個葉片,重量大,制造費用高。為了減輕塔架的負重,有些如瑞典把大型的水平軸風力機設計成兩個葉片。瑞典Nordic WindpowerAB公司已完成重量輕的雙葉片500千瓦和1兆瓦機組的設計。
此外,風電控制系統和保護系統方面廣泛應用電子技術和計算機技術。這不僅可以有效地改善并提高風力發電總體設計能力和水平,而且對于增強風電設備的保護功能和控制功能也有重大作用。
3、風電成本已經具有市場競爭能力
長期以來,人們以風電電價高于火電電價為由,一直忽視風電作為清潔能源對于能源短缺和環境保護的意義,忽視了風電作為一項高新技術產業而將帶來的巨大的產業前景,更忽視了風電對于促進邊遠地區經濟發展所能帶來的巨大作用。但近10年來,風電的電價呈快速下降的趨勢,并且在日趨接近燃煤發電的成本。
以美國為例,風電機組的造價已由1990年的1333美元降至2000年的790美元,相應地發電成本由8美分/千瓦時減少到4美分/千瓦時,下降了一半,預計2005年可降至2.5-3.5美分/千瓦時,達到可與常規發電設備相競爭的水平。
美國上世紀80年代初期個風電場的發電成本高達30美分/千瓦時。目前,美國政府為所有新建風電場的前十年運行提供1.5美分/千瓦時的發電稅收減免,使得一些新建風電場的合同電價已降至3美分/千瓦時以下。表4給出了過去20多年美國風電機組造價的變化情況。
據丹麥BTM咨詢公司的計算,該國風力發電的成本也越來越具有競爭力?,F在風電成本已經降至0.26丹麥克朗/千瓦時。通過技術進步和成本優化,今后5年內預計每度電成本將再下降20%,因此,風電的度電成本(包括資金投入)將接近化石燃料發電成本。目前風電的銷售電價平均為0.43丹麥克朗/千瓦時(約合幣0.43元/千瓦時)。
風電機組的設計壽命通常為20到25年,其運行和維護的費用通常相當于風電機組成本的3%-5%。
風電成本已經可以和新建燃煤電廠競爭,在一些地方甚至可以和燃氣電廠匹敵。
布朗《B模式》指出“風力發電能力每增加一倍,成本就下降15%?!卑凑者@一規律計算,近幾年的風電增長率一直保持在30%以上,這就意味著每隔30個月左右,成本就會下降15%。
但是,上述比較只計算了風電和化石燃料發電的內部成本(亦即本身發電的成本),尚未將社會承擔的污染環境這些外部成本計算在內。更為科學、更為平等地比較風電和其他燃料發電成本,還應該計算不同發電方式的外部成本。
關于化石燃料或核能發電的外部成本,由于存在大量不確定因素,一般難以被具體確認和量化。但是歐洲近公布了一個歷時10年的研究項目的成果(在歐盟15個成員國進行評估包括計算一系列燃料成本的“Extern E”計劃),給出了不同燃料的外部成本,可以作為作參考:
核電 0.2-0.7 歐分/千瓦時
天然氣發電 1-4歐分/千瓦時
煤電 2-15歐分/千瓦時
風電 0-0.25歐分/千瓦時
石油發電 3-11歐分/千瓦時
這個研究的結論是,如果把環境和健康有關的外部成本計算在內,來自煤或石油的電力成本會增加一倍,而來自天然氣的成本會增加30%,核電則要面對更大的外部成本,如公眾的責任、核廢料和電廠退役等。而風電的外部成本小,與現行價格比較幾乎可以忽略不計。
4、風能資源十分豐富
為什么發達中會競相大力發展風電呢?另一個重要原因是風力資源非常豐富。按目前技術水準,只要離地10米高的年平均風速達到5-5.5m/s(四級風速為5.5-7.9m/s)以上,風力發電就是經濟的??萍歼M步可能把可利用風能的風速要求進一步降至5m/s以下。
據估計,風能資源高達每年53萬億千瓦時,預計到2020年電力需求會上升至每年25.578萬億千瓦時。也就是說,可再生的風能資源是整個預期電力需求的2倍。
對我國來說,我國也擁有可供大規模開發利用的風能資源。據初步探明結果,陸地上可開發的風能資源即達2.53億千瓦;加上近海(15米深的淺海地帶)的風能資源,可開發風能資源估計在10億千瓦以上。與之對照,我國水能資源可開發量僅為3.9億千瓦。我國2003年的裝機容量為3.85億千瓦,所以國外專家評論,單靠風力發電就能輕而易舉地將現有的電力生產翻上一番。
5、當前我國的風電產業已經凸現經濟效益
近筆者之一王亦楠博士到內蒙輝騰錫勒風場進行了考察,該風場現有72臺風機,除一臺風機為國產外,其余風機全部來自進口,單機容量600千瓦,年滿負荷發電可達2480小時。在設備幾乎全部是進口的條件下,風電場的綜合造價已降至7800元/千瓦以內,生產的風電含稅上網電價已降為0.45-0.5元/千瓦時,預計6.29年可以收回投資。盡管目前風電電價還比煤電價格高一點,但已經具有經濟效益。如果風機實現了國產化,設備價格將下降30%左右,風電場綜合造價將下降16-20%,從而使風電電價下降10-15%,風電電價將更具有競爭力。
6、風力發電將能迅速緩解我國能源急需和電力短缺的局面
近兩年出現大面積的缺電,風能發電對于緩解缺電具有非同尋常的意義。這是因為風電的諸多優勢中,一個重要特點是風電上馬快,不像火電、水電的建設需要按年來計算,風電在有風場數據的前提下其建設只需要以周、月來計算,即風場是可以在短時間內完成的。風電正在以33%甚至在部分以60%以上的增速發展,參考發達的經驗,我國完全有可能以迅速發展風電的模式來解決我國燃眉之急的電力短缺。
7、風力發電還能有效地遏制溫室效應和沙塵暴災害
風電發展除了解決能源的急需外,還能為改善氣候作出貢獻:
一是大幅度削減造成溫室效應的二氧化碳,緩和氣候變暖的狀況。一臺單機容量為1兆瓦的風機與同容量的火電裝機相比,每年可減排2000噸二氧化碳(相當于種植1平方英里的樹木)、10噸二氧化硫、6噸二氧化氮。風力發電每生產100萬千瓦時(1GWh)的電量,便能減少排放600噸的二氧化碳。
二是大幅度緩解我國愈加頻繁的沙塵暴危害,從而抑制荒漠化的發展。國外一些專家認為,風能發電場不僅能提供廉價的電力,還會對刮走億萬噸寶貴表土,并對使北方城市呼吸困難的沙塵暴釜底抽薪。所以若能夠在內蒙自治區部署大規模風電場,將獲得巨大的雙重效益:發電和遏制沙塵暴。如果我們能夠和蒙古共和國達成協議共同合作建設規模更大風電場,將能為雙方提供更便宜、更充裕的電能并徹底解決沙塵暴。
8、風力發電也是解決邊遠農村獨立供電的重要途徑
我國當前正在進行西部大開發。由于西部地區的分散性,僅靠“大機組、大電網、高電壓”的模式去解決那里的用電問題是不夠的,而必須同時開發像風力發電這樣的分散供電系統,才能較好地滿足地區發展對于能源的要求。我國目前沒有聯上電網的農村是風力發電的巨大市場。在這樣的地方,營造一座中心火力電站和建立輸送量相對很小的電力網,成本會高得驚人。
關于這個問題筆者將結合小水電、太陽能發電、生物質發電、小型儲能裝置等其他能源技術另行討論。
四、我國大力發展風電的障礙和相應采取的措施
(一)政策障礙
從我國來看,先是缺乏大力發展風電的戰略意識。目前表現為:
(1)缺乏發展目標和切實可行的戰略規劃
(2)缺乏有效的經濟激勵政策和強有力的體制保障,從而大大影響投資者的熱情
(3)缺乏鼓勵國產化的政策措施
(4)缺乏有效的投融資體制
(5)缺乏政府指導下的采購政策
(6)缺乏強有力的宣傳,公眾對可再生能源利用的認識不足
在20年以前,只有三四個真正意識到開發風能的重要性,其政府制定了一些有關的政策和法規來支持風電的發展。到目前為止,開發風電的已經增加到25個,這些認識到新能源重要性的,在政策和法規上都出臺了相應的規定。德國頒布的新能源法律規定,政府給風電以每千瓦時9.1歐分的補貼,補貼政策至少保持5年。自2002年1月1日起,每年遞減1.5%。即使高補貼率期滿,風電投資商仍可享受每千瓦時6.19歐分的補貼。具體補貼期限是以風電收益達到150%作為參照收益率來測算的。而我國目前還未有類似的關鍵性政策出臺。
(二)技術障礙
1、風電與電網的連接
解決風電的不穩定性對于電網的沖擊問題。目前,丹麥、德國的風電容量在電網中的比重可以做到30%以上,而我國的電網比較薄弱,風電在局部電網中的比重一般控制在12%以下,即使如此,仍然在一些地區出現了電網崩潰事故。因此開展風電與電網的連接研究同時,應加強我國的電網建設。
風能產生的新增電力并入電網系統并不存在實質性的障礙。在丹麥西部,風力非常大的期間,風電容量的比例高達到總體的50%仍然能夠承受。
2、儲能問題
如果風電的比重超過整個電力的10%,需要進一步考慮儲能問題。目前可供解決的方案有以下幾種途徑:
(1)修建抽水蓄能發電站。這種方式缺點在于轉化效率較低并且受地域限制
(2)蓄電池儲能。如具有高能量密度的鋰離子蓄電池等
(3)在風能豐富地區,利用便宜的風電電解海水生產氫,用氫來儲存風能,通過燃料電池發電并生產高純度的水,這也是解決我國淡水緊缺的一個重要途徑
但是以上這些技術方面的障礙都不是原則上的困難,關鍵是必須大力增加研究和開發技術上的投入,大力培養風電人才。
綜上所述,風電是電力行業的先進生產力,資源無盡、成本低廉。為此,確立能源領域的科學發展觀,將風電提高到戰略地位刻不容緩。










































