风电场规划与设计(风力发电工程技术丛书)
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1.7 世界范围风力发电现状和展望

1.7.1 世界风力发电现状和展望

根据全球风能理事会的统计,全球的风力发电产业正以惊人的速度增长,截至2011年底,累计装机达到238GW,相比2010年同比有24%的增幅,当年新增装机达到40564MW。美国和德国、西班牙、丹麦等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早,目前处于世界领先地位。

图1-23为全球风电装机容量发展状况;表1-9为2011年全球风电装机新增、累计前10位的国家。

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图1-23 全球风电装机容量发展状况img—全球每年装机容量;img—全球累计装机容量

美国对风力发电实施政策倾斜、税收优惠等措施,极大地降低了风电成本,刺激风电发展进入快速通道。2006年发电能力达到了10GW,2009年达到35GW,其装机总量达到世界第一,标志着美国风能行业达到一个新的里程。据美国风能协会(AWEA)统计,全美所有风力发电设施每年可发电约310亿kWh,完全满足290万个家庭的用电需求,并在2010年达到总发电量的5%,计划2015年上升到7%。美国规划的年装机和累计装机规划如图1-24和图1-25所示。

表1-9 2011年全球风电装机新增、累计前10位的国家

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图1-24 美国的总装机规划
img—近海;img—陆上

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图1-25 美国年装机和累积装机规划
img—累计装机容量;img—年装机容量

德国拥有Enercon、Repower、Nordex等一批大型风机制造商,风电装机容量也居于领先地位。按照德国的风电远期规划,到2025年风电至少供应该国用电量的25%。

丹麦自20世纪80年代起,大力发展以风能和生物质能为主的可再生能源,率先制定了鼓励风电等分布式电源的政策,要求电力企业全额收购可再生能源发电量。该国只有500万人口,从事风电产业的人员却高达2万人,提供了占世界1/2的风机、全国1/4的电力,是名副其实的风能大国。

海上风电仍是欧洲市场的亮点,2011年全球海上风电新增装机容量约1000MW,欧洲占到其中的90%以上,特别集中在北海、波罗的海、英吉利海峡等地;余下的不足10%主要在亚洲,尤其是我国。2011年,欧洲海上风电累计装机容量达到3813MW,新增装机容量的87%在英国,德国在弃核政策的影响下也表现出发展海上风电等可再生能源的决心,紧随其后的是丹麦和葡萄牙,罗马尼亚、波兰和土耳其增长也较为强劲。

表1-10 欧美各国近海风力发电装机

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欧美各国在近海风电装机如表1-10所示,可见近海风电近年在国外也得到了一定的发展。未来5年,世界风电市场依然由亚洲、欧洲和美洲主导,但市场份额有所下降,其他新兴市场开始稳步发展,非OECD(Organization for Economic Co-operation and Development)国家连续两年风电新增装机容量超过OECD国家,这种趋势有望在未来几年加强。2012年全球新增装机容量有望达到46GW,这一数字到2016年将有望达到59GW。从2020年开始,全球每年新增的风电装机容量会在1.5149亿kW的水平,这意味着到2040年,风电的全球总装机容量会达到31亿kW,相当于22%的世界用电量。根据欧洲风能协会和绿色和平组织签署的《关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告,期望并预测2020年全球的风电装机容量将达到12.31亿kW(是2002年世界风电装机容量的38.4倍),年装机容量将达到1.5亿kW,2020年风电将占到全球发电量的12%。

随着全球市场在2010年后进入平稳增长时期,全球的风电制造企业也进入了市场的拉锯战,一方面确保在已经成形的欧美市场的份额,另一方面把对新兴市场的开拓列为重点。2011年,我国有新疆金风科技股份有限公司、华锐风电科技有限公司、国电联合动力技术有限公司、广东明阳风电技术有限公司等4家企业跻身全球销量排名前10,占全球市场总份额的26.7%。世界风电巨头在2011年集中发布了大型风机,特别是大型海上风机,以适应海上风电发展的各种需要。这些风机还需要1~2年的示范应用,预计将在2015年左右批量生产。

从全球范围发展趋势来看,在当前可再生能源发电技术中,风电的技术进步和成本预期也比较明确,在今后10年左右的时间内与常规能源电力相比将具有经济竞争力,根据国际能源署(IEA)的《风能技术路线图》报告,陆上风电成本为0.07~0.130美元/kWh,海上风电成本为0.11~0.131美元/kWh。

1.7.2 支持风电发展的政策机制

从风电发展的政策环境看,国际上支持风电发展的政策机制有3种:一是采取固定收购价格机制,对风电发展的数量没有限制;二是采取招标机制,政府规定风电发展的装机容量,通过招标竞争形式确定开发商;三是配额制,即政府规定可再生能源电力在电力消费总量中的配额比例,供电公司完成配额。各种形式的补贴、价格优惠、税收减免、贴息或低息贷款、从电费中征收附加基金用于发展风电、减排二氧化碳奖励等政府的激励政策在新能源产业发展过程中具有举足轻重的作用。德国、丹麦、荷兰等采用政府财政扶持、直接补贴措施,美国采用、联邦和州政府提供信贷资助的金融支持措施,印度鼓励外来投资和加强对外高强度的激励机制,日本的优先采购风电设备等激励机制都是克服发展障碍,促进风电产业发展的有效措施。即使在全球金融危机的情况下,许多政府依然发出了明确加快风能发展的信号,并增加风电投资及其他可再生能源技术发展,应对金融危机及持续的能源危机。因此,稳定的政策及众多的改进框架策略促进了全球范围内的风能投资和发展。