Wind energy roadmap

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2 项 目 主 持 机 构 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 能 源 研 究 所 项 目 顾 问 韩 文 科, 史 立 山, 李 俊 峰, 梁 志 鹏, Hugo Chandler, 贺 德 馨, 王 斯 永, Jonathan SINTON, Cecilla Tam 项 目 主 持 人 王 仲 颖, 时 璟 丽, 赵 勇 强 报 告 编 写 人 员 王 仲 颖, 时 璟 丽, 赵 勇 强, 高 虎, 陶 冶, 秦 海 岩, 刘 明 亮, 赵 锦 卓, 曹 博 谦, 谢 宏 文, 王 霁 雪, 郭 雁 珩, 王 红 芳, 陈 永 安, 朱 蓉, 杨 振 斌, 白 建 华, 贾 德 香, 辛 松 旭, 刘 建 东, 袁 婧 婷, 朱 顺 泉 项 目 协 调 人 国 际 能 源 署 :Kat Cheung 中 丹 可 再 生 能 源 发 展 项 目 : 樊 丽 娟

3 序 能 源 是 人 类 社 会 经 济 发 展 和 文 明 进 步 的 从 而 支 撑 可 持 续 的 人 类 文 明 发 展 机 量 排 名 前 十 涵 盖 技 术 研 发 零 部 件 制 造 风 电 发 展 过 程 中 的 各 种 要 素 和 问 题, 提 出 切 重 要 条 件 今 天, 能 源 已 与 水 空 气 一 样 成 整 机 组 装 检 测 认 证 风 电 场 开 发 建 设 配 实 可 行 的 中 国 风 电 发 展 路 径, 为 风 电 和 整 个 为 我 们 生 活 中 不 可 缺 失 的 部 分 过 去 100 多 在 未 来 的 二 三 十 年 内, 中 国 需 要 更 多 的 套 服 务 的 产 业 链 初 具 规 模, 形 成 了 较 为 完 备 电 力 系 统 相 关 战 略 政 策 的 制 定 与 完 善 提 供 年, 西 方 社 会 拥 有 充 足 和 相 对 廉 价 的 化 石 能 能 源 供 给, 既 要 合 理 控 制 或 减 少 化 石 能 源 的 的 风 电 产 业 体 系, 在 国 际 风 电 市 场 中 的 竞 争 有 价 值 的 参 考, 是 此 路 线 图 编 制 的 初 衷 和 目 源, 支 持 其 实 现 工 业 化 城 镇 化 和 现 代 化 消 费 总 量, 又 要 保 障 能 源 供 给, 唯 一 出 路 是 力 不 断 提 高, 中 国 已 具 备 进 一 步 大 规 模 发 展 标 今 天, 有 更 多 的 国 家 和 人 口 要 发 展, 要 进 步, 将 目 前 的 传 统 能 源 供 应 体 系 向 清 洁 低 碳 能 源 风 电 的 基 础 需 要 使 用 更 多 的 能 源 但 是, 化 石 能 源 是 不 体 系 转 型 可 靠 的 和 经 济 可 承 受 的 能 源 供 应 创 新 是 生 存 和 发 展 之 根 本, 乔 布 斯 与 苹 可 再 生 的, 正 在 以 每 年 150 亿 吨 标 煤 的 速 度 方 针 应 该 是 在 保 证 能 源 安 全 保 持 有 竞 争 力 风 电 发 展 离 不 开 电 力 系 统 的 支 撑, 电 网 果 的 故 事 告 诉 我 们, 只 有 勇 于 创 新 勇 于 实 减 少, 今 后 这 个 数 量 还 会 增 加 化 石 能 源 的 的 能 源 价 格 和 生 活 高 度 富 裕 的 前 提 下, 发 展 将 各 种 电 源 与 千 家 万 户 居 民 商 家 和 企 业 的 践, 才 能 改 变 世 界 创 造 新 的 生 活, 企 业 如 此, 有 限 性 与 人 类 需 求 的 无 限 性 之 间 的 矛 盾 在 日 效 益 最 好 和 最 环 保 的 能 源 技 术, 保 障 经 济 的 消 费 者 连 接 起 来, 电 网 基 础 设 施, 再 加 上 运 国 家 也 是 一 样 我 们 要 实 事 求 是, 放 眼 未 来, 益 加 剧 与 此 同 时, 化 石 能 源 大 量 燃 烧 带 来 可 持 续 发 展 21 世 纪 是 能 源 变 革 的 时 代, 也 行 调 度, 是 电 力 系 统 的 核 心, 目 前 我 国 电 力 我 希 望 这 份 凝 聚 业 内 心 血 的 路 线 图, 能 够 为 的 气 候 问 题 更 加 突 出 是 创 新 的 时 代, 未 雨 绸 缪, 我 们 应 尽 早 规 划 系 统 的 发 展 还 不 能 满 足 风 电 发 展 的 需 求 发 中 国 以 风 电 的 超 越 式 发 展 带 动 能 源 转 型 建 进 入 可 再 生 能 源 时 代 的 道 路 只 要 太 阳 每 天 展 风 电 是 创 新, 要 在 传 统 的 电 力 系 统 中 融 入 立 未 来 可 持 续 的 能 源 系 统 开 启 创 新 思 路 之 门, 中 国 改 革 开 放 三 十 多 年 来, 能 源 发 展 之 升 起, 我 们 就 有 用 之 不 竭 的 可 再 生 能 源, 我 新 的 生 命 力, 这 需 要 重 构 电 力 系 统 中 国 未 希 望 它 能 为 决 策 者 业 内 人 士 提 供 一 些 有 价 路 在 重 蹈 发 达 国 家 工 业 化 革 命 时 期 的 覆 辙, 们 的 生 命 之 源 就 不 会 枯 竭, 我 们 就 有 机 会 创 来 的 电 力 系 统 应 按 照 清 洁 低 碳 安 全 可 值 的 启 示 和 参 考 我 相 信, 为 了 我 们 的 美 好 以 煤 炭 为 主 的 能 源 供 应 支 撑 了 经 济 的 高 速 发 造 人 类 文 明 的 新 时 代 靠 的 要 求 来 打 造, 并 具 备 同 时 响 应 负 荷 侧 和 家 园, 会 有 越 来 越 多 的 人 关 心 风 电 等 清 洁 能 展, 同 样 由 此 带 来 的 资 源 环 境 压 力 也 已 接 电 源 侧 功 率 随 机 波 动 的 能 力, 以 支 撑 风 电 等 源 技 术 发 展, 只 要 我 们 共 同 努 力, 风 电 一 定 近 承 受 能 力 的 极 限 1980 年, 中 国 酸 雨 影 响 可 再 生 能 源 是 清 洁 低 碳 能 源, 风 电 是 目 波 动 性 可 再 生 能 源 电 力 发 展, 从 而 保 证 可 持 能 够 在 保 障 中 国 能 源 安 全 发 展 经 济 和 应 对 区 不 及 全 国 面 积 的 十 分 之 一 ; 今 天, 除 了 西 前 技 术 最 成 熟 基 本 实 现 商 业 化 且 最 具 发 展 续 的 电 力 供 应 德 国 的 能 源 转 型 战 略 丹 麦 气 候 变 化 的 历 史 使 命 中 发 挥 重 大 作 用 藏 部 分 区 域 外, 全 国 大 部 分 地 区 都 有 酸 雨 问 潜 力 的 新 兴 可 再 生 能 源 技 术 2006 年 后, 中 2050 摆 脱 化 石 能 源 的 能 源 发 展 战 略, 其 核 心 题 能 源 是 经 济 社 会 发 展 的 动 力, 但 化 石 能 国 风 电 发 展 举 世 瞩 目, 年 新 增 风 电 装 机 占 全 理 念 均 是 重 构 未 来 电 力 系 统, 即 以 完 全 接 纳 源 同 时 也 是 蓝 天 的 杀 手, 大 量 简 单 依 赖 化 石 球 新 增 装 机 的 比 例 从 2006 年 的 不 足 10%, 可 再 生 能 源 电 力 为 目 标 来 构 造 未 来 的 电 力 系 能 源 不 仅 带 来 严 峻 的 资 源 和 环 境 问 题, 而 且 上 升 到 2010 年 49%,2010 年 底 累 计 风 电 并 统 面 向 风 电 等 可 再 生 能 源 的 大 规 模 发 展 需 没 有 发 展 前 途, 将 会 丧 失 在 快 速 发 展 的 全 球 网 运 行 装 机 达 到 3100 万 千 瓦 短 短 数 年 间, 求, 我 们 应 站 在 国 家 的 角 度 战 略 的 高 度, 国 家 能 源 局 新 能 源 和 可 再 生 能 源 司 副 司 长 能 源 解 决 方 案 市 场 上 的 机 遇 21 世 纪, 人 类 在 市 场 的 带 动 下, 风 电 设 备 制 造 企 业 规 模 迅 加 快 推 动 电 力 系 统 转 型 因 此, 如 何 从 全 局 二 O 一 一 年 十 月 北 京 必 须 也 必 将 寻 求 安 全 清 洁 的 能 源 供 给 方 式, 速 扩 大, 已 有 四 家 整 机 制 造 企 业 跻 身 全 球 装 出 发, 用 发 展 眼 光 和 战 略 思 维 去 分 析 总 结

4 目 录 致 谢 主 要 观 点 和 发 现 07 一 引 言 09 ( 一 ) 能 源 需 求 10 ( 二 ) 低 碳 能 源 战 略 12 ( 三 ) 研 究 目 的 13 ( 四 ) 方 法 和 内 容 13 二 风 电 发 展 现 状 和 前 景 15 ( 一 ) 风 电 发 展 现 状 15 ( 二 ) 风 能 开 发 前 景 分 析 19 ( 三 ) 风 能 开 发 前 景 28 三 风 电 发 展 战 略 目 标 33 ( 一 ) 总 体 战 略 目 标 33 ( 二 ) 开 发 情 景 34 ( 三 ) 投 资 和 补 贴 38 ( 四 ) 能 源 供 应 和 温 室 气 体 减 排 40 ( 五 ) 促 进 西 部 发 展 和 增 加 就 业 机 会 40 四 技 术 研 发 示 范 与 部 署 (RDD&D) 43 ( 一 ) 风 能 资 源 评 价 43 ( 二 ) 风 电 设 备 研 制 45 ( 三 ) 风 电 场 开 发 建 设 和 运 行 52 ( 四 ) 风 电 并 网 和 消 纳 54 五 风 电 大 规 模 并 网 和 消 纳 途 径 59 ( 一 ) 电 力 系 统 发 展 趋 势 59 ( 二 ) 风 电 并 网 和 消 纳 的 挑 战 64 ( 三 ) 风 电 并 网 输 送 和 消 纳 途 径 65 六 政 策 框 架 实 施 保 障 措 施 69 ( 一 ) 制 定 国 家 清 洁 能 源 转 型 战 略 69 ( 二 ) 加 快 电 力 系 统 转 型, 推 进 电 力 体 制 改 革 70 ( 三 ) 健 全 监 管 和 扶 持 政 策 70 ( 四 ) 完 善 产 业 服 务 体 系 73 ( 五 ) 加 强 风 电 科 技 和 人 才 队 伍 75 七 行 动 计 划 77 ( 一 ) 政 府 部 门 牵 头 的 行 动 77 ( 二 ) 风 能 行 业 牵 头 的 行 动 78 ( 三 ) 电 力 系 统 牵 头 的 行 动 80 八 路 线 图 的 使 用 与 改 进 81 参 考 文 献 82 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 研 究 由 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 能 源 研 究 所 与 国 际 能 源 署 联 合 国 内 有 关 机 构 实 施 本 项 研 究 得 到 英 国 驻 华 使 馆 和 中 丹 可 再 生 能 源 发 展 项 目 的 资 助, 国 际 能 源 署 专 家 为 研 究 报 告 提 供 了 诸 多 宝 贵 修 改 意 见, 中 国 可 再 生 能 源 学 会 风 能 专 业 委 员 会 中 国 水 电 工 程 顾 问 集 团 公 司 中 国 气 象 局 风 能 太 阳 能 资 源 评 估 中 心 国 家 电 网 能 源 研 究 院 和 华 北 电 力 大 学 新 能 源 研 究 院 及 国 内 有 关 专 家 提 供 了 大 力 支 持, 特 别 是 国 家 能 源 局 新 能 源 和 可 再 生 能 源 司 为 项 目 实 施 给 予 指 导, 在 此 一 并 表 示 感 谢

5 主 要 观 点 和 发 现 未 来 四 十 年 内, 中 国 的 经 济 社 会 发 展 未 来 风 电 布 局 的 重 点 是 :2020 年 前, 风 电 的 大 规 模 发 展 要 求 风 电 切 实 融 入 建 立 完 善 风 电 技 术 公 共 研 发 平 台 将 使 能 源 需 求 仍 将 保 持 一 定 的 增 速 积 极 有 序 开 发 陆 上 风 电, 开 展 近 海 风 到 电 力 系 统 中 近 期 迫 切 需 要 开 展 行 业 管 理 和 技 术 标 准 规 范 ; 完 为 解 决 能 源 资 源 和 环 境 挑 战, 中 国 已 电 示 范 ; 年, 陆 上 近 海 的 工 作 包 括 : 制 定 和 实 施 风 电 分 级 和 善 设 备 供 应 链, 开 发 应 用 5MW 经 明 确 提 出 低 碳 能 源 发 展 战 略 和 目 风 电 并 重 发 展, 并 开 展 远 海 风 电 示 范 ; 跨 省 区 消 纳 方 案, 协 调 风 电 其 他 电 以 上 近 海 风 电 机 组 及 风 电 场 关 键 标, 风 电 已 经 开 始 并 将 继 续 成 为 实 现 年, 实 现 在 东 中 西 部 陆 上 源 和 电 网 建 设 和 运 行 ; 推 进 智 能 电 网 技 术 低 碳 能 源 战 略 的 主 力 能 源 技 术 之 一 风 电 和 近 远 海 风 电 的 全 面 发 展 系 统 建 设 ; 推 进 和 完 成 电 力 市 场 运 行 适 应 能 源 转 型, 构 造 未 来 创 新 电 机 制 改 革 2030 年 后, 储 能 智 能 力 系 统 的 框 架 及 实 施 路 径 分 析 本 路 线 图 中 设 定 的 中 国 风 电 发 展 目 标 实 现 上 述 目 标, 从 2011 年 到 2050 电 网 以 及 其 他 先 进 电 力 系 统 技 术 普 遍 加 强 风 电 科 技 和 人 才 队 伍 建 设 是 : 到 和 2050 年, 风 年, 需 要 累 计 投 资 12 万 亿 元 (2010 应 用, 可 望 从 根 本 上 解 决 风 电 的 并 网 电 装 机 容 量 将 分 别 达 到 2 亿 4 亿 和 年 价 ) 随 着 风 电 技 术 进 步 和 开 发 规 和 消 纳 问 题 10 亿 千 瓦, 成 为 中 国 的 五 大 电 源 之 一, 模 扩 大, 以 及 煤 电 成 本 的 增 加, 未 来 到 2050 年 满 足 17% 的 电 力 需 求 随 风 电 的 竞 争 力 将 进 一 步 增 加, 预 计 在 未 来 十 年 的 关 键 行 动 着 风 电 和 电 力 系 统 以 及 其 他 能 源 技 术 2020 年 前 后 中 国 陆 地 风 电 成 本 将 达 根 据 国 家 清 洁 能 源 战 略 转 型 的 要 的 进 步, 实 现 路 线 图 中 提 出 的 目 标 在 到 与 煤 电 持 平 的 水 平 求, 构 建 未 来 创 新 电 力 系 统 框 架 资 源 产 业 电 力 系 统 支 撑 等 方 面 不 及 实 施 路 径, 加 快 推 进 电 力 体 制 存 在 不 可 逾 越 的 障 碍 实 现 上 述 目 标, 将 带 来 巨 大 的 环 境 和 改 革, 建 立 有 利 于 风 电 并 网 和 消 社 会 效 益,2050 年 当 年 二 氧 化 碳 减 纳 的 电 价 机 制 根 据 风 电 开 发 的 成 本 以 及 不 同 地 区 风 排 量 将 达 到 15 亿 吨, 风 电 带 来 的 就 制 定 和 落 实 可 再 生 能 源 发 电 配 额 电 的 并 网 和 输 送 成 本, 本 路 线 图 绘 制 业 岗 位 将 达 到 72 万 人 和 电 网 保 障 性 收 购 制 度, 建 立 实 了 风 电 开 发 的 供 应 曲 线 如 果 将 风 电 施 风 电 并 网 和 全 局 消 纳 的 详 细 规 的 上 网 电 价 水 平 控 制 在 0.55 元 / 千 风 电 技 术 研 发 和 示 范 部 署 对 于 未 来 风 则, 促 进 三 北 地 区 风 电 的 当 瓦 时 以 内, 国 家 已 经 规 划 的 千 万 千 瓦 电 持 续 发 展 至 关 重 要, 在 风 能 资 源 评 地 消 纳 和 跨 省 区 输 送 风 电 基 地 及 周 边 地 区 的 风 电 经 济 可 开 价 风 机 设 备 研 制 风 电 开 发 建 设 和 建 立 详 细 风 资 源 数 据 库 和 信 息 滚 发 量 就 可 达 到 7 亿 千 瓦 的 水 平 运 行 方 面 的 技 术 进 步 将 为 实 现 本 路 线 动 公 布 机 制, 全 面 部 署 风 功 率 预 图 中 的 目 标 提 供 支 撑 测 预 报 体 系 06 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

6 一 引 言 中 国 是 一 个 发 展 中 国 家, 发 展 经 济 2007 年, 中 国 政 府 发 布 了 可 再 ( 一 ) 能 源 需 求 的 增 长, 因 此, 需 要 足 够 的 能 源 供 应 的 仍 然 是 未 来 主 要 战 略 任 务, 但 是 如 何 为 生 能 源 中 长 期 发 展 规 划, 提 出 2020 发 展 经 济 需 要 能 源 的 支 撑, 中 国 支 撑 另 一 方 面, 能 源 开 发 的 资 源 环 经 济 发 展 提 供 可 持 续 的 能 源 保 障, 将 是 年 风 电 装 机 目 标 3000 万 千 瓦, 但 这 一 能 源 消 费 总 量 在 未 来 相 当 长 的 时 期 内, 境 等 约 束 又 要 求, 中 国 必 须 以 较 低 的 化 中 国 未 来 发 展 中 面 临 的 巨 大 挑 战 风 电 目 标 在 2010 年 就 提 前 实 现, 比 规 划 时 仍 将 保 持 一 定 的 增 长 速 度 一 方 面, 分 石 能 源 增 长 率 和 大 规 模 开 发 清 洁 能 源 来 是 未 来 最 具 发 展 潜 力 的 可 再 生 能 源 技 术 间 提 前 了 10 年 可 再 生 能 源 ( 包 括 风 析 中 国 经 济 发 展 形 势 和 未 来 趋 势, 今 后 支 撑 较 高 的 经 济 增 长 速 度 之 一, 具 有 资 源 丰 富 产 业 基 础 好 经 能 ) 的 开 发 与 利 用 不 受 资 源 约 束, 环 境 二 十 年 仍 将 是 工 业 化 和 城 市 化 进 程 双 快 济 竞 争 力 较 强 环 境 影 响 微 小 等 优 势, 约 束 微 小, 由 于 其 清 洁 性 以 及 无 或 可 忽 速 推 进 时 期, 以 住 房 汽 车 为 主 的 消 费 根 据 经 济 和 能 源 发 展 的 关 系, 国 内 是 最 有 可 能 在 未 来 支 撑 中 国 经 济 发 展 略 的 环 境 危 害 性, 因 此 可 以 规 模 和 持 续 结 构 升 级 将 带 动 产 业 结 构 优 化 升 级, 工 外 许 多 研 究 机 构 开 展 了 中 国 能 源 需 求 预 的 能 源 技 术 之 一 年, 中 国 发 展 研 究 风 电 发 展 目 标 和 战 略 应 从 远 业 化 的 持 续 发 展 将 带 动 城 市 化 的 快 速 推 测 研 究 ( 见 表 1-1), 但 与 中 国 近 三 年 风 电 累 计 装 机 年 增 长 率 平 均 在 100% 以 处 着 眼, 应 从 技 术 发 展 的 趋 势 和 大 方 向 进, 而 年 经 济 仍 将 保 持 一 定 的 能 源 消 费 增 长 情 况 相 比, 这 些 3-5 年 上 ;2010 年 底, 风 电 累 计 装 机 容 量 已 来 看, 应 从 判 断 该 技 术 在 未 来 能 源 结 构 超 过 4000 万 千 瓦, 并 网 运 营 容 量 超 过 3000 万 千 瓦 但 是 与 常 规 能 源 发 电 相 中 的 地 位 来 看 从 世 界 风 电 发 展 趋 势 和 未 来 发 展 可 能 性 的 角 度, 到 2030 年, 表 1-1 国 内 外 机 构 所 做 的 中 国 中 长 期 能 源 需 求 展 望 结 果 ( 亿 吨 标 准 煤 ) 机 构 情 景 比, 风 电 仍 占 极 小 的 份 额, 其 发 展 潜 力 远 没 有 发 挥 出 来, 也 即 风 电 可 以 且 应 该 在 中 国 未 来 清 洁 与 可 持 续 能 源 和 电 力 供 应 中 发 挥 更 大 作 用 风 电 技 术 能 够 成 为 灵 活 的 电 网 友 好 型 技 术, 将 成 为 主 力 能 源 发 电 技 术 之 一 风 电 发 展 路 线 图 (2050 年 ) 就 是 要 展 现 中 国 未 来 风 电 的 发 展 目 标 和 实 现 途 径 国 际 国 内 国 际 能 源 署 (IEA,2008) 基 准 国 际 能 源 署 (IEA,2007) 日 本 能 源 经 济 研 究 所 (IEEJ, 2007) 绿 色 和 平 和 欧 洲 可 再 生 能 源 委 员 会 (2007) 国 家 信 息 中 心 和 国 务 院 发 展 研 究 中 心 (2007) 国 家 发 改 委 能 源 研 究 所 节 能 优 先 课 题 组 (2007) 国 家 发 改 委 能 源 研 究 所 低 碳 发 展 课 题 组 (2008) 基 准 40.7 / / 54.6 政 策 39.2 / / 46.5 高 增 速 44.8 / / 67.0 基 准 / 36.0 / 44.7 先 进 技 术 / 30.7 / 35.5 能 源 革 命 基 准 低 增 速 高 增 速 节 能 47.7 低 碳 39.6 强 化 低 碳 (2035 年 ) 48.4 (2035 年 ) 46.0 (2035 年 ) 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

7 前 所 做 研 究 结 果 目 前 看 来 相 对 乐 观 同 势 和 未 来 发 展 需 求 环 境 和 社 会 可 持 续 表 年 中 国 能 源 和 电 力 需 求 预 测 时, 国 内 外 诸 多 机 构 也 对 中 国 未 来 的 电 力 需 求 进 行 了 预 测, 与 一 次 能 源 需 求 增 长 形 势 一 致, 电 力 需 求 也 将 在 今 后 数 十 年 内 保 持 快 速 增 长 态 势 ( 见 表 1-2) 综 合 国 内 外 各 机 构 的 预 测 结 果, 首 先, 各 个 机 构 所 做 的 预 测 基 于 不 同 的 情 景, 因 此 对 未 来 中 国 能 源 和 电 力 的 需 求 预 测 差 异 较 大, 例 如, 对 于 2020 年 中 发 展 的 压 力, 以 及 节 能 减 排 等 多 项 因 素, 预 计 2020 年 中 国 能 源 消 费 将 达 到 亿 吨 标 准 煤,2030 年 将 达 到 亿 吨 标 准 煤, 而 2050 年 将 有 可 能 达 到 65 亿 吨 标 准 煤 左 右 在 电 力 需 求 方 面, 随 着 经 济 社 会 的 发 展, 整 个 社 会 电 气 化 水 平 将 不 断 提 高, 电 力 需 求 的 增 长 速 度 将 高 于 能 源 需 求 的 研 究 机 构 / 基 年 国 际 能 源 署 (IEA,2007) 基 期 :2005 年 国 际 能 源 署 (IEA, 2008) 基 期 : 2006 日 本 能 源 经 济 研 究 所 (IEEJ) 基 期 :2005 年 国 家 发 改 委 能 源 研 究 所 2050 情 景 研 究 ; 基 期 :2005 年 中 国 能 源 中 长 期 ( ) 发 展 战 略 研 究 基 期 :2007 年 情 景 一 次 能 源 需 求 ( 亿 吨 标 准 煤 ) 总 发 电 量 需 求 ( 万 亿 千 瓦 时 ) 参 考 情 景 可 选 择 政 策 情 景 高 经 济 增 长 情 景 67.0 N/A 参 考 情 景 参 考 情 景 技 术 进 步 情 景 基 准 情 景 低 碳 发 展 情 景 规 划 方 案 N/A 9.0 高 速 发 展 方 案 N/A 10.4 低 速 发 展 方 案 N/A 8.1 国 能 源 需 求 预 测, 最 大 为 49 亿 吨 标 准 增 长 速 度 预 计 2020 年 中 国 电 力 消 费 煤, 最 小 仅 为 23.4 亿 吨 标 准 煤 ( 而 中 国 2010 年 的 实 际 能 源 消 费 总 量 即 达 到 32.5 亿 吨 标 准 煤 ), 预 测 结 果 普 遍 乐 观 ; 其 次, 未 来 中 国 能 源 和 电 力 需 求 总 量 有 较 大 的 不 确 定 性, 因 此 造 成 预 测 结 果 尤 其 是 电 力 需 求 预 测 结 果 差 异 更 大 基 于 已 有 的 研 究 成 果, 横 向 比 较 发 达 国 家 相 同 发 展 阶 段 的 产 业 结 构 和 能 源 需 求, 并 综 合 考 虑 目 前 中 国 经 济 发 展 形 量 将 达 到 8 万 亿 千 瓦 时 左 右, 而 2030 年 和 2050 年 将 分 别 达 到 10 万 亿 千 瓦 时 和 13 万 亿 千 瓦 时 从 区 域 电 力 需 求 增 长 趋 势 上 看, 未 来 中 西 部 电 力 需 求 增 速 将 加 快, 但 东 部 地 区 电 力 需 求 仍 将 有 一 定 幅 度 的 增 长, 因 此, 从 电 力 流 向 看, 未 来 40 年 内 北 电 南 送 西 电 东 送 将 仍 是 主 要 的 跨 区 域 电 力 流 向 ( 二 ) 低 碳 能 源 战 略 中 国 能 源 资 源 总 量 相 对 丰 富, 但 人 均 能 源 资 源 拥 有 量 较 低, 优 质 资 源 少, 能 源 资 源 赋 存 分 布 不 均 衡, 开 发 难 度 较 大 中 国 拥 有 较 为 丰 富 的 煤 炭 资 源, 石 油 天 然 气 等 化 石 能 源 资 源 量 有 限, 油 页 岩 煤 层 气 等 非 常 规 化 石 能 源 储 量 潜 力 较 大 但 是, 煤 炭 水 能 和 风 能 资 源 主 要 分 布 在 西 部 地 区, 而 主 要 能 源 和 电 定 经 济 清 洁 安 全 的 能 源 供 应 体 系 面 临 重 大 挑 战 为 此, 中 国 政 府 已 将 立 足 国 内 多 元 发 展 保 护 环 境 作 为 可 持 续 能 源 供 应 战 略 的 核 心 内 容 在 2011 年 3 月 颁 布 的 国 民 经 济 和 社 会 发 展 第 十 二 个 五 年 规 划 纲 要 ( 以 下 简 称 十 二 五 规 划 纲 要 ) 中 也 提 出 : 将 坚 持 节 约 优 力 消 费 集 中 在 东 部 经 济 发 达 地 区, 使 得 先 立 足 国 内 多 元 发 展 保 护 环 境, 大 规 模 长 距 离 的 煤 炭 电 力 输 送 成 为 加 强 国 际 互 利 合 作, 调 整 优 化 能 源 结 构, 中 国 能 源 开 发 利 用 的 基 本 格 局 随 着 中 构 建 安 全 稳 定 经 济 清 洁 的 现 代 能 国 经 济 的 持 续 发 展 和 工 业 化 城 镇 化 进 源 产 业 体 系, 将 通 过 推 进 能 源 多 元 程 的 加 快, 能 源 需 求 不 断 增 长, 构 建 稳 清 洁 发 展 等 措 施, 推 动 能 源 生 产 和 10 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

8 利 用 方 式 变 革 发 展 风 电 的 方 向 是 毋 容 置 疑 的, 但 未 来 年 风 电 的 经 济 发 展 规 模 为 了 说 明 中 染 物 减 排 效 果 以 及 就 业 机 会 等 年 风 电 产 业 化 之 路 应 该 如 何 走, 国 2050 风 电 发 展 目 标 的 合 理 性 和 可 实 为 了 切 实 推 动 能 源 生 产 和 消 费 形 式 如 何 培 育 中 国 特 色 的 风 电 产 业 等 问 题 需 现 性, 本 研 究 从 资 源 开 发 技 术 产 业 发 第 四 章 针 对 上 述 总 体 发 展 目 标 和 路 的 转 变, 中 国 政 府 正 在 大 力 支 持 风 电 要 明 确 的 答 案 根 据 本 国 国 情, 研 究 和 展 未 来 电 力 系 统 构 造 和 政 策 保 障 等 方 径, 提 出 了 具 体 的 技 术 研 发 及 部 署 的 任 水 电 核 电 等 非 化 石 能 源 的 发 展, 并 已 提 出 产 业 发 展 路 线 图 是 国 际 关 于 迈 出 产 面, 分 别 进 行 了 深 入 分 析, 提 出 实 现 风 务 和 路 径, 主 要 涵 盖 风 能 资 源 评 价 风 经 正 式 公 布 了 近 中 期 的 发 展 目 标 2009 业 化 第 一 步 的 成 功 经 验 中 国 风 电 发 展 电 发 展 目 标 的 主 要 路 径, 明 确 了 政 府 电 设 备 供 应 链 风 电 场 开 发 建 设 并 网 年 9 月, 中 国 政 府 向 世 界 承 诺 争 取 到 路 线 图 (2050) 提 出 的 目 的 是 为 国 家 发 企 业 公 众 在 风 电 发 展 不 同 阶 段 的 职 责 和 消 纳 技 术 等 几 个 关 键 领 域 2020 年 非 化 石 能 源 占 一 次 能 源 消 费 的 比 展 风 电 的 政 府 科 学 决 策 提 供 依 据, 将 从 和 作 用 本 研 究 充 分 吸 收 了 国 际 国 内 重 达 到 15% 左 右 十 二 五 规 划 纲 要 资 源 评 价 与 开 发 技 术 研 发 与 创 新 电 风 电 开 发 与 应 用 的 各 方 面 研 究 力 量, 研 第 五 章, 重 点 分 析 了 中 国 未 来 电 力 提 出 了 三 个 约 束 性 指 标 : 非 化 石 能 源 占 网 融 合 政 策 保 障 等 方 面 进 行 分 析, 分 究 形 成 了 具 有 扎 实 科 学 基 础 和 实 践 指 导 系 统 的 发 展 方 向 和 趋 势, 特 别 是 电 网 与 一 次 能 源 消 费 的 比 重 从 2010 年 的 8.3% 别 对 政 府 企 业 研 究 机 构 以 及 社 会 公 意 义 的 中 国 风 电 发 展 路 线 图 (2050) 可 再 生 能 源 电 力 相 融 合 的 问 题, 分 析 大 提 高 到 2015 年 11.4%, 单 位 国 内 生 产 众 提 出 了 明 确 的 要 求, 希 望 各 方 能 够 统 规 模 风 电 并 网 和 消 纳 所 带 来 的 挑 战, 提 总 值 能 源 消 耗 和 二 氧 化 碳 排 放 分 别 降 低 一 思 想, 形 成 统 一 步 伐, 共 同 促 进 中 国 本 路 线 图 第 二 章 在 回 顾 了 中 国 风 电 出 了 近 中 期 (2020 年 前 ) 和 长 远 期 ( % 和 17% 虽 然 更 长 期 的 具 体 目 标 没 风 电 产 业 的 发 展 发 展 历 程 分 析 当 前 风 电 发 展 现 状 和 近 年 2050 年 ) 的 风 电 并 网 输 送 和 消 纳 有 正 式 公 布, 但 可 以 看 出, 中 国 正 在 大 期 形 势 的 基 础 上, 基 于 资 源 潜 力 分 析 和 的 总 体 思 路 力 倡 导 低 碳 能 源 战 略, 而 风 电 已 经 开 始 ( 四 ) 方 法 和 内 容 成 本 量 化 方 法, 形 成 了 2020 年 和 2030 并 将 继 续 成 为 实 现 低 碳 能 源 战 略 的 主 力 基 于 中 国 三 十 年 的 风 电 发 展 历 程, 年 的 风 电 供 应 曲 线, 评 价 了 风 电 的 经 济 第 六 章, 为 了 保 障 风 电 发 展 目 标 地 技 术 之 一 梳 理 风 电 发 展 道 路 上 存 在 的 问 题 和 未 来 可 开 发 量 实 现, 提 出 了 该 路 线 图 的 政 策 框 架, 涵 发 展 面 临 的 主 要 任 务, 依 据 最 新 风 能 资 盖 市 场 培 育 并 网 消 纳 技 术 进 步 经 ( 三 ) 研 究 目 的 源 评 价 结 果, 结 合 对 技 术 发 展 规 律 和 中 第 三 章, 重 点 展 望 提 出 了 风 电 在 济 激 励 政 策 和 人 才 培 养 机 制 等 方 面 风 电 是 朝 阳 产 业, 前 景 光 明, 但 国 未 来 对 清 洁 电 力 市 场 需 求 的 分 析, 采 2020 年 2030 年 和 2050 年 的 战 略 发 展 现 阶 段 确 实 存 在 着 很 多 需 要 克 服 的 发 展 用 定 量 与 定 性 相 结 合 的 分 析 方 法 ( 风 能 目 标 开 发 情 景, 分 析 了 实 现 风 电 开 发 第 七 章, 为 了 保 证 路 线 图 的 可 操 作 障 碍 一 个 崭 新 的 能 源 产 业, 从 技 术 成 资 源 数 值 模 拟 方 法 风 电 供 应 成 本 曲 线 目 标 的 经 济 成 本 和 预 期 效 益 ; 经 济 成 本 性 和 指 导 性, 主 要 提 出 了 实 现 路 线 图 的 熟 发 展 到 真 正 地 产 业 化 和 广 泛 地 应 用, 方 法 等 ), 计 算 了 未 来 风 电 成 本 及 其 能 包 括 投 资 和 运 行 成 本 财 政 和 补 贴 费 用, 行 动 计 划, 分 别 针 对 政 府 部 门 风 电 行 需 要 20 年 甚 至 30 年 的 时 间 中 国 未 来 源 环 境 和 社 会 效 益, 提 出 了 中 国 2050 预 期 收 益 包 括 能 源 供 应 温 室 气 体 和 污 业 和 电 力 系 统 提 出 来 具 体 的 行 动 方 案 和 建 议 12 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

9 二 风 电 发 展 现 状 和 前 景 风 电 正 成 为 中 国 应 对 能 源 和 环 境 通 过 施 行 可 再 生 能 源 法 及 其 细 则, 在 国 内 进 行 新 技 术 研 发 和 开 设 工 厂 但 3 风 电 开 发 利 用 规 模 快 速 扩 大 挑 战 实 施 低 碳 能 源 战 略 的 重 要 组 成 部 建 立 了 稳 定 的 费 用 分 摊 制 度, 从 而 迅 速 是, 风 电 建 设 运 营 管 理 和 风 电 设 备 可 靠 目 前 中 国 风 电 已 进 入 大 规 模 发 展 分 根 据 中 国 风 能 资 源 潜 力 和 开 发 成 本 提 高 了 风 电 开 发 规 模 和 本 土 设 备 制 造 能 性 仍 是 不 容 忽 视 的 问 题, 变 流 器 变 速 阶 段 年 期 间, 中 国 风 电 累 评 价, 风 电 在 中 长 期 具 有 数 亿 千 瓦 经 济 力 (4) 大 规 模 发 展 阶 段 (2008- 目 前 ): 箱 轴 承 控 制 系 统 等 附 加 值 高 的 关 键 零 计 装 机 容 量 连 续 四 年 翻 番 2010 年, 风 可 开 发 量 的 潜 力 在 特 许 权 招 标 的 基 础 上, 颁 布 了 陆 地 风 部 件 的 直 接 进 口 或 采 购 外 资 企 业 产 品 的 电 装 机 继 续 保 持 快 速 增 长 势 头, 到 2010 电 上 网 标 杆 电 价 政 策 1 ; 在 风 能 资 源 初 比 例 仍 在 50% 以 上 年 底, 全 国 累 计 吊 装 容 量 和 并 网 运 营 容 ( 一 ) 风 电 发 展 现 状 步 详 查 基 础 上, 提 出 建 设 八 个 千 万 千 瓦 量 分 别 为 4146 万 千 瓦 和 3131 万 千 瓦 ; 1 扶 持 政 策 和 措 施 不 断 完 善 风 电 基 地, 启 动 建 设 海 上 风 电 示 范 项 目 风 电 场 开 发 已 从 小 规 模 陆 上 风 电 2010 年 全 国 风 电 上 网 电 量 约 500 亿 千 总 体 来 看, 中 国 并 网 风 电 发 展 分 为 根 据 规 模 化 发 展 需 要, 修 订 了 可 再 生 场 走 向 多 种 复 杂 环 境 的 陆 上 和 海 上 风 电 瓦 时, 占 当 年 全 社 会 用 电 量 4.2 万 亿 千 四 个 阶 段 :(1) 早 期 示 范 阶 段 (1986- 能 源 法, 要 求 制 定 实 施 可 再 生 能 源 发 场 当 前 和 今 后 一 段 时 期 内, 中 国 风 电 瓦 时 的 1.2% 蒙 西 电 网 在 保 证 安 全 运 1993 年 ): 此 阶 段 主 要 是 利 用 国 外 赠 款 电 全 额 保 障 性 收 购 制 度, 以 应 对 大 规 模 场 开 发 以 陆 上 集 中 风 电 场 为 主, 积 极 推 行 的 情 况 下,2010 年 经 营 区 的 风 电 上 网 及 贷 款, 建 设 小 型 示 范 风 电 场, 政 府 的 风 电 上 网 和 市 场 消 纳 的 挑 战 进 海 上 风 电 场 示 范 项 目 建 设, 并 探 讨 电 量 超 过 100 亿 千 瓦 时, 满 足 了 本 区 域 扶 持 主 要 在 资 金 方 面, 如 投 资 风 电 场 项 分 散 式 并 网 风 电 项 目 2010 年, 首 个 用 户 电 量 需 求 的 9% 目 及 支 持 风 电 机 组 研 制 (2) 产 业 化 2 技 术 和 产 业 能 力 显 著 提 高 千 万 千 瓦 风 电 基 地 甘 肃 酒 泉 风 电 基 地 项 探 索 阶 段 ( 年 ): 此 阶 段 首 次 在 市 场 需 求 和 竞 争 的 推 动 下, 中 目 一 期 竣 工, 装 机 容 量 536 万 千 瓦 ; 其 风 能 资 源 的 分 布 特 点, 决 定 了 中 国 探 索 建 立 了 强 制 性 收 购 还 本 付 息 电 价 国 风 电 设 备 制 造 业 技 术 升 级 和 国 际 化 进 他 风 电 基 地 也 在 积 极 推 进 建 设, 首 个 海 风 电 开 发 的 大 规 模 发 展 集 中 式 建 设 和 成 本 分 摊 制 度, 由 于 投 资 者 利 益 得 到 程 加 快 目 前,1.5 兆 瓦 风 电 机 组 形 成 上 风 电 场 上 海 东 海 大 桥 10 万 千 瓦 远 距 离 输 送 的 趋 势 不 会 发 生 大 的 变 化 保 障, 贷 款 建 设 风 电 场 开 始 发 展, 但 随 充 足 供 应 能 力,3 兆 瓦 风 电 机 组 已 投 入 海 上 风 电 项 目 正 式 建 成 投 运, 国 家 能 源 今 后 将 继 续 推 进 风 电 的 规 模 化 开 发 在 着 1998 年 电 力 体 制 向 竞 争 性 市 场 改 革, 运 行,5-6 兆 瓦 风 电 机 组 样 机 已 下 线 局 会 同 国 家 海 洋 局 发 布 海 上 风 电 开 发 集 中 开 发 三 北 风 电 基 地 的 同 时, 还 政 策 不 明 确, 发 展 又 趋 缓 慢 (3) 产 目 前 中 国 已 成 为 全 球 发 展 最 迅 猛 的 风 建 设 管 理 暂 行 办 法, 首 轮 100 万 千 瓦 将 充 分 发 挥 东 中 部 地 区 电 网 接 入 条 件 业 化 发 展 阶 段 ( 年 ): 此 阶 段 电 设 备 研 发 和 制 造 基 地, 吸 引 了 美 国 海 上 风 电 特 许 权 项 目 完 成 招 标, 标 志 着 好 消 纳 能 力 强 的 优 势, 积 极 分 散 开 发 主 要 是 通 过 实 施 风 电 特 许 权 招 标 项 目 确 GE 丹 麦 Vestas 德 国 Nodex 西 班 牙 中 国 海 上 风 电 建 设 正 式 启 动 当 地 风 能 资 源 中 国 海 上 风 电 还 处 于 示 定 风 电 场 投 资 商 开 发 商 和 上 网 电 价, Gamesa 印 度 Suzlon 等 全 球 风 电 企 业 范 阶 段, 近 期 将 进 一 步 推 进 百 万 千 瓦 级 海 上 风 电 特 许 权 示 范 项 目, 积 累 海 上 风 1 按 风 能 资 源 状 况 和 工 程 建 设 条 件 不 同, 确 定 四 类 资 源 区 的 陆 地 风 电 标 杆 电 价 水 平 分 别 为 0.51 元 / 千 瓦 时 0.54 元 / 千 瓦 时 0.58 元 / 千 瓦 时 和 0.61 元 / 千 瓦 时 电 建 设 经 验 14 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

10 电未收购电量为 亿千瓦时 其中 显 华北和东北区域未收购风电电量分别为 风电并网和消纳正逐步成为制约风 亿和 亿千瓦时 分别占全 电开发的最主要因素 由于风电开发高 国总未收购电量的 57.20% 和 38.33% 度集中 三北 地区 风电和电网建设 分别高于其上网电量全国占比 和 不同步 当地负荷水平较低 灵活调节 6.66 个百分点 分省份看 内蒙古未收 电源少 跨省跨区市场不成熟等原因 购风电电量最多 为 亿千瓦时 三北 地区的风电并网瓶颈和市场消 占全国总未收购电量的 75.68% 高于 纳问题已开始凸显 弃风现象比较突出 其上网电量全国占比 个百分点 图 2-2 中国风电装机分布 来源 中国水电工程顾问集团公司 4 风电并网和消纳问题正日益凸 据相关统计 年 1-6 月 全国风 图 2-1 中国风电装机容量 ( ) 国家电监会.2011 年. 风电 光伏发电情况监管报告 中国风电发展路线图 2050 中国风电发展路线图

11 ( 二 ) 风 能 开 发 前 景 分 析 1 资 源 潜 力 和 开 发 条 件 (1) 陆 上 资 源 总 量 高 度 为 50 米 70 米 100 米 的 风 能 资 源 技 术 开 发 量 ( 表 2-1) 及 其 分 布 ( 图 2-3) 如 果 考 虑 3 级 及 以 上 ( 风 功 率 密 度 300 瓦 / 平 方 米 ) 的 风 功 率 密 度 条 件 的 地 区 可 供 开 发, 则 全 国 陆 上 ( 不 包 括 青 藏 高 原 海 拔 高 度 超 过 3500 米 以 上 的 区 域 ) 可 供 风 能 资 源 技 术 开 发 量 为 亿 千 瓦 中 国 具 有 丰 富 的 风 能 资 源, 开 发 潜 力 巨 大 自 上 世 纪 七 十 年 代 以 来, 有 关 部 门 先 后 开 展 了 四 次 全 国 性 的 风 能 资 源 评 价, 其 中 前 三 次 为 资 源 普 查, 而 2007 年 底 至 今 的 第 四 次 评 价 开 展 的 是 全 国 风 能 资 源 详 查 与 评 价 工 作 按 照 第 四 次 全 国 风 能 资 源 详 查 和 评 价 工 作 的 部 署, 中 国 气 象 局 在 全 国 范 围 内 建 立 了 由 400 座 70 米 100 米 和 120 米 测 风 塔 组 成 的 全 国 风 能 专 业 观 测 网, 开 发 了 由 历 史 观 测 资 料 筛 选 数 值 模 式 和 地 理 信 息 系 统 (GIS) 空 间 分 析 组 成 的 中 国 气 象 局 风 能 数 值 模 拟 评 估 系 统 (WERAS/CMA) 在 水 平 分 辨 率 5 千 米 5 千 米 的 全 国 风 能 资 源 数 值 模 拟 结 果 基 础 上, 采 用 GIS 空 间 分 析 方 法 对 风 能 资 源 可 开 发 地 区 进 行 处 理, 主 要 是 : 剔 除 GIS 坡 度 大 于 4% 的 不 可 开 发 风 能 资 源 的 地 区, 以 及 水 体 湿 地 沼 泽 地, 自 然 保 护 区 历 史 遗 迹 国 家 公 园 城 市 及 城 市 周 围 3 千 米 的 缓 冲 区 农 田 沙 漠 对 于 风 能 资 源 开 发 受 限 制 的 地 区, 适 当 降 低 土 地 使 用 效 率, 如 : 对 于 草 地 采 用 80% 的 使 用 率, 森 林 为 20%, 灌 木 丛 为 65% 在 GIS 坡 度 小 于 2% 的 平 原 地 区, 平 均 风 能 捕 获 量 取 5 兆 瓦 / 平 方 千 米, 对 于 GIS 地 形 坡 度 在 2-4% 的 山 地, 适 当 降 低 平 均 风 能 捕 获 量 由 此 经 过 GIS 空 间 分 析 后, 得 到 风 能 资 源 等 级 为 级 和 离 地 面 离 地 面 高 度 图 2-3 中 国 陆 地 70 米 高 度 风 功 率 密 度 分 布 表 2-1 中 国 陆 地 风 能 资 源 技 术 开 发 量 ( 亿 千 瓦 ) 4 级 及 以 上 ( 风 功 率 密 度 400 瓦 / 平 方 米 ) 3 级 及 以 上 ( 风 功 率 密 度 300 瓦 / 平 方 米 ) 2 级 及 以 上 ( 风 功 率 密 度 200 瓦 / 平 方 米 ) 50 米 米 米 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

12 (2) 近 海 风 能 资 源 风 能 资 源 数 值 模 拟 结 果 表 明 ( 图 2-4), 台 湾 海 峡 是 中 国 近 海 风 能 资 源 最 丰 富 的 地 区, 风 能 资 源 等 级 在 6 级 以 上 ; 广 东 省 广 西 海 南 近 海 海 域 的 风 能 资 源 等 级 在 4-6 级 之 间 从 福 建 省 往 图 2-4 中 国 近 海 5 ~ 20 米 水 深 的 海 域 内 100 米 高 度 年 平 均 风 功 率 密 度 分 布 表 2-2 中 国 陆 地 和 近 海 风 能 资 源 潜 在 开 发 量 地 区 总 面 积 ( 万 平 方 千 米 ) 风 能 资 源 潜 在 开 发 量 ( 亿 千 瓦 ) 陆 上 (70 米 高 度 ) 海 上 ( 水 深 5-50 米,100 米 高 度 ) 北, 近 海 风 能 资 源 逐 渐 减 小, 渤 海 湾 的 近 海 3 级 及 以 上 等 级 风 能 资 源 覆 盖 开 发 量 和 可 装 机 容 量 其 中 可 装 机 容 风 能 资 源 又 有 所 加 强 福 建 浙 江 南 部 面 积 远 小 于 陆 上, 近 海 风 能 资 源 潜 在 开 量 是 指 在 技 术 开 发 量 基 础 上, 根 据 中 广 东 和 广 西 近 海 风 能 资 源 丰 富 的 原 因 主 发 量 也 远 远 小 于 陆 上 风 电 潜 在 开 发 量 国 大 型 风 电 场 开 发 建 设 要 求 和 不 同 地 要 是 夏 季 台 风 和 热 带 低 压 活 动 频 繁 造 成 形 地 貌 条 件 下 的 风 电 机 组 布 设 密 度, 的 (3) 千 万 千 瓦 级 风 电 基 地 风 能 资 源 估 算 评 估 区 域 内 可 能 安 装 风 电 机 组 的 总 考 虑 到 近 海 风 能 资 源 的 开 发 受 水 中 国 在 2008 年 底 启 动 了 三 北 容 量 结 果 表 明, 内 蒙 古 的 蒙 东 和 蒙 西 深 条 件 的 影 响 很 大, 目 前 水 深 5-25 米 地 区 6 个 千 万 千 瓦 级 陆 上 风 电 基 地 和 1 新 疆 哈 密 甘 肃 酒 泉 河 北 坝 上 吉 林 范 围 内 的 海 上 风 电 开 发 技 术 ( 浅 水 固 定 个 江 苏 沿 海 风 电 基 地 的 规 划 和 建 设 工 西 部 和 江 苏 近 海 等 7 个 千 万 千 瓦 级 风 电 式 基 座 ) 较 成 熟, 水 深 米 区 域 的 作 由 于 可 供 风 电 开 发 的 土 地 广 阔, 基 地 风 能 资 源 丰 富,50 米 高 度 3 级 以 上 风 能 开 发 技 术 ( 较 深 水 固 定 式 基 座 ) 还 三 北 地 区 是 未 来 中 国 风 电 建 设 的 重 风 能 资 源 的 潜 在 开 发 量 约 18.5 亿 千 瓦, 有 待 发 展, 而 超 过 50 米 的 水 域, 则 未 点 区 域, 为 此 中 国 气 象 局 对 这 7 个 风 电 可 装 机 容 量 约 5.57 亿 千 瓦 ( 表 2-3) 来 可 能 以 安 装 浮 动 式 基 座 为 主, 因 此 对 基 地 所 在 区 域 进 行 了 详 细 的 风 能 资 源 评 如 果 考 虑 70 米 或 者 更 高 的 高 度, 以 及 水 深 5-50 米 的 海 上 风 能 资 源 技 术 开 发 量 进 行 分 析 表 2-2 是 中 国 陆 地 和 近 海 100 米 高 度 风 能 资 源 技 术 开 发 量 分 析 计 算 结 果, 其 中 扣 除 了 航 道 渔 业 等 其 他 用 途 海 域, 以 及 强 台 风 和 超 强 台 风 经 过 5-50 米 范 围 内, 风 能 资 源 技 术 开 发 量 为 5 亿 千 瓦, 即 在 水 深 不 超 过 50 米 的 条 件 下, 中 国 近 海 100 米 高 度 层 达 到 3 级 以 上 风 能 资 源 可 满 足 的 风 电 装 机 需 求 估, 采 用 的 风 能 资 源 数 值 模 拟 评 估 系 统 WERAS/CMA, 给 出 了 风 电 基 地 水 平 分 辨 率 为 1 千 米 1 千 米 距 地 面 50 米 高 度 上 长 年 平 均 风 能 资 源 分 布 以 及 潜 在 考 虑 未 来 风 电 技 术 进 步 的 情 况, 则 可 装 机 容 量 还 可 以 大 为 增 加 3 次 及 以 上 的 海 域 可 以 看 出 近 海 水 深 约 5 亿 千 瓦 20 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

13 表 2-3 七 个 千 万 千 瓦 级 风 电 基 地 的 风 电 开 发 潜 力 基 地 名 称 潜 在 开 发 量 ( 万 千 瓦 ) 可 装 机 容 量 ( 万 千 瓦 ) 内 蒙 古 ( 蒙 东 蒙 西 ) 新 疆 哈 密 甘 肃 酒 泉 河 北 ( 坝 上 ) 吉 林 ( 西 部 ) 江 苏 近 海 5-25 米 水 深 线 以 内 海 域 合 计 注 :50 米 高 度 3 级 及 以 上 的 开 发 潜 力 2 未 来 成 本 和 经 济 竞 争 力 (1) 目 前 风 电 成 本 多 种 因 素 会 影 响 风 电 的 成 本, 主 要 有 : 风 能 资 源 条 件 风 电 场 所 在 地 区 的 建 设 条 件 风 电 机 组 技 术 和 成 本 风 电 场 运 行 管 理 技 术 和 成 本 等 根 据 中 国 陆 上 风 能 资 源 建 设 条 件 和 现 有 主 流 的 兆 瓦 级 风 电 机 组 风 电 场 运 行 管 理 等 技 术 水 平, 目 前 陆 上 风 电 开 发 的 成 本 在 元 / 千 瓦 时 左 右, 上 风 电 上 网 标 杆 电 价 为 0.61 元 / 千 瓦 时, 虽 然 风 电 电 价 高 于 三 北 地 区, 但 其 仅 高 出 当 地 煤 电 电 价 为 0.20 元 / 千 瓦 时 左 右 但 是, 由 于 海 上 风 电 机 组 施 工 和 运 行 成 本 明 显 高 于 陆 上 风 电, 则 合 理 的 海 上 风 电 电 价 水 平 有 可 能 超 过 当 地 煤 电 电 价 0.3 元 / 千 瓦 时 以 上 因 此, 在 目 前 的 技 术 水 平 和 不 考 虑 风 电 的 远 距 离 输 送 成 本 的 情 况 下, 如 果 不 计 算 风 电 的 资 源 环 境 效 益, 风 电 电 (4) 小 结 相 应 的 电 价 水 平 确 定 为 元 / 千 价 高 出 煤 电 元 / 千 瓦 时, 如 果 总 之, 中 国 风 能 资 源 丰 富, 陆 上 3 级 及 以 上 风 能 技 术 开 发 量 (70 米 高 度 ) 在 26 亿 千 瓦 以 上, 现 有 技 术 条 件 下 实 际 可 装 机 容 量 可 以 达 到 10 亿 千 瓦 以 上 此 外, 在 水 深 不 超 过 50 米 的 近 海 海 域, 风 电 实 际 可 装 机 容 量 约 为 5 亿 千 瓦 从 风 能 资 源 潜 力 和 可 利 用 土 地 海 域 面 积 等 角 度 看, 在 现 有 风 电 技 术 条 件 下, 中 国 风 能 资 源 足 够 支 撑 10 亿 千 瓦 以 上 风 电 装 机, 风 电 可 以 成 为 未 来 能 源 和 电 力 结 构 中 的 一 个 重 要 的 组 成 部 分 瓦 时 在 现 有 电 价 定 价 机 制 下, 即 不 考 虑 煤 电 的 资 源 环 境 成 本 ( 或 者 换 言 之, 不 考 虑 风 电 的 环 境 效 益 的 前 提 下 ), 风 电 成 本 和 电 价 水 平 高 于 中 国 煤 电 成 本 和 电 价 水 平 从 区 域 电 价 上 看, 三 北 和 东 南 考 虑 风 电 替 代 煤 电 的 资 源 环 境 效 益, 则 风 电 的 成 本 将 与 煤 电 的 成 本 相 当 以 上 的 成 本 和 电 价 分 析 中 没 有 考 虑 风 电 并 网 和 消 纳 以 及 远 距 离 输 送 造 成 的 输 电 成 本 增 加 的 情 况 不 同 区 域 风 电 并 网 消 纳 和 远 距 离 输 送 导 致 的 总 成 本 增 加 可 能 差 异 显 著, 大 约 为 0.05~0.3 元 / 沿 海 等 风 能 资 源 丰 富 地 区, 风 电 上 网 标 千 瓦 时 杆 电 价 高 出 煤 电 价 格 的 幅 度 不 同 由 于 风 能 资 源 和 风 电 场 开 发 条 件 较 好, 三 (2) 未 来 风 电 成 本 下 降 潜 力 北 地 区 目 前 陆 上 风 电 上 网 标 杆 电 价 普 从 全 球 范 围 发 展 趋 势 来 看, 在 当 前 遍 为 元 / 千 瓦 时, 高 出 煤 电 电 可 再 生 能 源 发 电 技 术 中, 风 电 的 技 术 进 价 0.25 元 / 千 瓦 时 左 右 ; 而 东 部 地 区 陆 步 和 成 本 预 期 也 比 较 明 确, 在 今 后 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

14 年 左 右 的 时 间 内 与 常 规 能 源 电 力 相 比 将 计 算, 见 图 2-5), 而 如 果 考 虑 人 工 和 水 平 是, 中 国 陆 地 风 电 运 行 成 本 占 风 电 本 ( 根 据 目 前 的 预 期, 约 为 陆 上 风 电 的 具 有 经 济 竞 争 力 根 据 国 际 能 源 署 (IEA) 施 工 价 格 可 能 的 上 涨 因 素,2020 年 成 本 的 25% 左 右, 约 0.1 元 / 千 瓦 时 1.5 倍 ), 未 来 近 海 风 电 的 运 行 维 护 成 的 风 能 技 术 路 线 图 报 告, 陆 上 风 电 2030 年 和 2050 年 陆 地 风 电 开 发 投 资 可 考 虑 技 术 进 步 和 人 工 等 成 本 变 化, 将 目 本 则 将 与 陆 上 风 电 持 平, 甚 至 略 低 于 陆 成 本 为 美 元 / 千 瓦 时, 海 上 能 分 别 降 至 元 / 千 前 的 陆 地 风 电 运 行 成 本 数 据 外 推 至 未 来 上 风 电 预 计 和 2030 年 近 风 电 的 成 本 为 美 元 / 千 瓦 时 瓦 左 右 ( 按 照 目 前 不 变 价 格 计 算 ) 由 年 更 为 困 难, 假 定 陆 地 风 电 运 行 海 运 行 维 护 成 本 分 别 为 和 0.1 于 海 上 风 电 机 组 基 础 运 输 安 装 和 输 电 维 护 成 本 维 持 在 0.1 元 / 千 瓦 时 海 上 元 / 千 瓦 时 远 海 风 电 场 采 用 浮 动 式 基 2005 年 后, 中 国 风 电 市 场 兴 起 并 线 路 费 用 较 高, 如 果 不 考 虑 陆 地 土 地 限 风 电 的 运 行 和 维 护 成 本 主 要 取 决 于 海 上 础, 投 资 和 运 行 维 护 成 本 将 更 高 详 见 迅 速 扩 大, 目 前 已 经 进 入 规 模 化 发 展 阶 制 因 素, 海 上 风 电 的 投 资 将 一 直 高 于 陆 风 电 场 的 可 达 性 机 组 的 可 靠 性 零 部 表 2-4 段, 年 由 于 市 场 供 求 平 衡 等 上 风 电 成 本 投 资 根 据 目 前 国 际 海 上 风 件 所 涉 及 的 供 应 链 情 况 近 期 由 于 以 项 原 因, 出 现 了 风 电 开 发 投 资 增 高 和 波 动 电 投 资 水 平 以 及 中 国 海 上 风 电 特 许 权 招 目 示 范 为 主 和 经 验 欠 缺, 海 上 风 电 的 单 因 此, 风 电 机 组 价 格 风 电 场 投 资 的 现 象, 但 总 体 看 来,2005 年 后 风 电 开 标 情 况, 目 前 近 海 风 电 的 投 资 是 陆 上 风 位 度 电 运 行 成 本 要 高 于 陆 上 风 电 运 行 成 和 运 行 维 护 成 本 的 降 低 将 相 应 地 拉 低 风 发 投 资 成 本 呈 现 不 断 下 降 的 趋 势 根 据 电 的 倍, 大 约 为 14000~19000 元 / 年 的 情 况, 风 电 开 发 的 投 资 成 本 一 般 在 元 / 千 瓦, 其 中 风 电 机 组 成 本 占 据 近 一 半 千 瓦, 预 计 和 2050 年 降 至 和 元 / 千 瓦, 详 见 表 2-4 图 2-5 中 国 风 电 机 组 价 格 变 化 情 况 及 预 期 从 未 来 发 展 来 看, 陆 上 风 电 机 组 风 电 场 的 运 行 和 维 护 成 本 包 括 服 还 应 有 一 定 的 成 本 下 降 空 间, 在 风 电 规 务 备 件 保 险 管 理 和 其 他 费 用 等, 模 扩 大 和 技 术 更 为 成 熟 后, 风 电 机 组 单 位 成 本 有 可 能 到 达 到 与 煤 电 机 组 单 位 成 本 持 平 的 水 平, 这 样 即 使 考 虑 今 后 钢 材 和 铜 等 原 材 料 上 涨 和 风 机 技 术 标 准 提 是 风 电 成 本 的 一 个 重 要 组 成 部 分 当 前 中 国 风 电 大 规 模 发 展 刚 刚 起 步, 大 部 分 风 电 场 运 行 时 间 短, 因 此 成 本 数 据 的 代 表 性 可 靠 性 和 可 用 性 低, 此 外, 由 高 带 来 的 成 本 上 升 以 及 其 他 价 格 上 涨 的 于 各 风 电 开 发 企 业 的 经 验 多 寡 不 同 管 因 素, 风 电 机 组 价 格 仍 有 可 能 存 在 10- 理 理 念 和 方 式 各 异, 目 前 的 各 风 电 企 业 ( 图 例 : 黄 圈 为 主 流 机 型 价 格, 红 圈 为 2.5 兆 瓦 及 以 上 机 组 价 格 ) 20% 左 右 的 成 本 下 降 空 间 ( 以 不 变 价 格 之 间 的 运 行 成 本 差 别 也 较 大 当 前 普 遍 24 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

15 电 发 电 成 本 与 此 同 时, 由 于 煤 炭 开 采 和 价 格 将 与 煤 电 成 本 和 价 格 相 持 平, 而 ( 三 ) 风 能 开 发 前 景 可 开 发 量 时, 采 用 了 两 种 电 价 计 算 模 式 成 本 和 价 格 的 攀 升, 中 国 煤 电 价 格 的 上 2020 年 后, 在 不 考 虑 风 电 消 纳 和 远 距 离 1 研 究 方 法 其 一 是 风 电 上 网 电 价, 即 根 据 建 设 涨 将 难 以 避 免 预 计 到 2020 年 前 后, 输 送 的 情 况 下, 风 电 价 格 将 低 于 煤 电 的 如 前 所 述, 中 国 风 能 和 土 地 资 源 将 项 目 经 济 评 价 方 法, 由 计 算 评 估 范 围 内 即 使 不 考 虑 出 台 化 石 能 源 资 源 税 ( 或 环 价 格 能 够 支 持 10 亿 千 瓦 以 上 风 电 的 装 机 每 个 网 格 的 年 发 电 量, 通 过 设 置 内 部 收 境 税 碳 税 等 ) 的 可 能 性, 风 电 的 成 本 但 是, 由 于 各 地 风 能 资 源 条 件 不 同, 土 益 率 单 位 装 机 成 本 等 数 据, 计 算 出 风 地 利 用 条 件 有 差 异, 电 网 条 件 不 同, 因 电 上 网 电 价 ( 还 本 付 息 电 价 ) 这 种 电 表 2-4 中 国 典 型 风 电 场 预 期 投 资 成 本 和 上 网 电 价 (2010 年 不 变 价 格 ) 陆 上 单 位 投 资 ( 元 / 千 瓦 ) 近 海 远 海 陆 上 此 不 同 地 区 不 同 时 间 不 同 风 电 发 展 规 模 下, 发 展 风 电 的 经 济 代 价 将 不 同, 为 此 需 要 考 虑 多 种 因 素, 确 定 风 电 的 经 济 可 开 发 量 本 研 究 采 用 的 计 算 风 电 经 济 可 开 价 没 有 考 虑 风 电 并 网 和 输 电 成 本 其 二 是 风 电 全 成 本 电 价, 即 全 成 本 电 价 = 上 网 电 价 + 当 地 接 入 成 本 和 跨 省 区 输 电 成 本 其 中 接 入 成 本 指, 根 据 各 网 格 与 现 有 最 近 电 网 距 离 计 算 的 并 网 成 运 行 维 护 ( 元 / 千 瓦 时 ) 近 海 发 量 的 基 本 方 法 是 : 利 用 地 理 信 息 系 统 本 考 虑 到 三 北 地 区 风 电 消 纳 能 力 远 海 (GIS), 根 据 地 形 地 貌 特 征 地 面 观 不 足, 本 研 究 假 定 未 来 风 电 由 风 能 资 源 陆 上 测 和 卫 星 遥 感 数 据, 以 及 电 网 分 布 等 资 集 中 的 三 北 送 端 基 地 向 东 中 部 负 荷 预 期 ( 平 均 ) 上 网 电 价 ( 元 / 千 瓦 时 ) 近 海 料, 结 合 经 济 评 价 分 析, 计 算 每 平 方 千 中 心 ( 受 端 ) 送 电, 并 根 据 概 念 性 传 输 远 海 - >2 2 1 米 的 网 格 单 元 还 本 付 息 电 价 和 实 际 可 装 线 路 计 算 每 千 瓦 时 电 的 传 输 成 本 输 电 机 容 量, 进 而 绘 制 出 七 大 风 电 基 地 的 风 成 本 根 据 设 置 的 送 端 受 端 具 体 位 置 及 电 供 应 曲 线 (GSC) 其 之 间 的 可 行 路 径 和 输 电 等 级 适 当 考 虑 中 间 开 关 站 的 成 本 后, 按 照 现 行 财 税 由 于 中 国 风 能 资 源 分 布 和 电 力 负 荷 体 制 和 方 法 参 数 计 算 根 据 计 算 的 各 个 区 域 的 不 平 衡, 当 某 一 地 区 风 电 规 模 达 网 格 的 发 电 量 及 对 应 的 上 网 电 价 和 全 成 到 一 定 程 度 时, 风 电 的 并 网 和 长 距 离 输 本 电 价, 分 别 绘 制 出 风 电 供 应 曲 线 电 费 用 将 较 高 因 此, 在 分 析 风 电 经 济 26 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

16 2 供 应 曲 线 本 研 究 主 要 计 算 了 目 前 已 经 规 划 的 地 的 经 济 可 开 发 量 一 些 主 要 的 参 数 见 不 考 虑 接 入 和 输 电 成 本, 七 大 基 地 的 2020 年 和 2030 年 风 电 供 应 曲 线 如 图 2-6 和 图 2-7 图 年 七 大 风 电 基 地 供 应 曲 线 ( 不 含 接 入 和 输 电 成 本 ) 6 个 陆 上 和 江 苏 沿 海 千 万 千 瓦 级 风 电 基 表 2-5 表 2-5 七 大 风 电 基 地 风 能 经 济 可 开 发 量 评 估 的 主 要 参 数 基 地 涵 盖 区 域 单 位 装 机 成 本 ( 元 / 千 瓦 ) 蒙 东 赤 峰 市 克 什 克 腾 旗 翁 牛 特 旗 阿 鲁 科 尔 沁 旗 通 辽 市 开 鲁 县 科 左 中 旗 平 均 发 电 小 时 数 ( 或 容 量 系 数 ) 蒙 西 新 疆 哈 密 乌 兰 察 市 商 都 县 察 右 后 旗 察 右 中 旗 四 子 王 旗 锡 林 浩 特 包 头 市 达 茂 旗 固 阳 县 呼 和 浩 特 市 武 川, 乌 拉 特 中 旗 / 后 旗 磴 口 临 河 杭 锦 后 后 旗 哈 密 市 三 塘 湖 淖 毛 湖 巴 里 坤 县 伊 吾 甘 肃 酒 泉 酒 泉 市 玉 门 市 敦 煌 市 金 塔 县 瓜 州 县 肃 北 蒙 古 县 自 治 县 安 西 县 地 区 图 年 七 大 风 电 基 地 供 应 曲 线 ( 不 含 接 入 和 输 电 成 本 ) 河 北 张 北 县, 尙 义 县 估 源 县 崇 礼 县 唐 保 县 丰 宁 满 族 自 治 县 围 场 县 吉 林 白 城 市 松 原 市 与 四 平 市 江 苏 响 水 县 滨 海 县 射 阳 县 大 丰 县 东 台 市 如 东 县 南 通 县 及 近 海 20 千 米 范 围 内 海 域 注 :1 单 位 装 机 量 设 定 为 3000 千 瓦 / 平 方 千 米 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

17 考 虑 接 入 和 输 电 成 本 时,2020 年 和 2030 年 各 风 电 基 地 的 风 电 供 应 曲 线 见 图 2-8 和 图 2-9 不 考 虑 接 入 和 输 电 成 本, 七 大 基 地 的 2020 年 2030 年 预 期 风 电 上 网 电 价 如 表 2-6 和 表 2-7 图 年 七 大 风 电 基 地 供 应 曲 线 ( 含 接 入 和 输 电 成 本 ) 电 价 ( 元 / 千 瓦 时 ) 表 2-6 基 于 七 大 风 电 基 地 供 应 曲 线 的 2020 年 预 期 上 网 电 价 蒙 东 蒙 西 甘 肃 酒 泉 河 北 吉 林 边 际 电 价 平 均 电 价 电 价 ( 元 / 千 瓦 时 ) 表 2-7 基 于 七 大 风 电 基 地 供 应 曲 线 的 2030 年 预 期 上 网 电 价 蒙 东 蒙 西 新 疆 哈 密 甘 肃 酒 泉 河 北 吉 林 江 苏 边 际 电 价 平 均 电 价 图 年 七 大 风 电 基 地 供 应 曲 线 ( 含 接 入 和 输 电 成 本 ) 根 据 风 电 供 应 曲 线, 在 目 前 的 风 资 源 评 估 风 电 技 术 水 平 条 件 下, 如 果 将 最 高 上 网 电 价 水 平 控 制 在 0.55 元 / 千 瓦 时 以 内 ( 或 者 风 电 全 成 本 电 价 控 制 在 0.7 元 / 千 瓦 时 以 内 ), 仅 七 大 基 地 的 风 电 经 济 可 开 发 量 就 可 以 达 到 7 亿 千 瓦 的 装 机 水 平 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

18 三 风 电 发 展 战 略 目 标 ( 一 ) 总 体 战 略 目 标 力 争 风 电 累 计 装 机 达 到 2 亿 千 瓦 届 时, ~ 2050 年 为 元 / 千 瓦 时, 在 这 种 情 况 下, 中 国 在 大 规 模 发 展 风 电 方 面 有 良 好 在 不 考 虑 跨 省 区 输 电 成 本 的 条 件 下, 使 风 电 和 电 力 系 统 以 及 储 能 技 术 不 各 基 地 的 总 装 机 量 分 别 为 : 酒 泉 基 地 约 的 风 能 资 源 条 件 有 充 足 的 广 阔 的 土 地 风 电 的 成 本 达 到 与 常 规 能 源 发 电 ( 煤 电 ) 断 进 步, 风 电 与 电 力 系 统 实 现 很 好 的 融 300 万 千 瓦, 蒙 东 基 地 约 4100 万 千 瓦, 资 源 条 件, 有 较 为 成 熟 的 风 电 产 业 基 础, 技 术 相 持 平 的 水 平, 风 电 在 电 源 结 构 中 合 风 电 规 模 进 一 步 扩 大, 陆 地 近 海 蒙 西 基 地 约 万 千 瓦, 河 北 基 地 约 有 分 布 广 泛 和 技 术 较 为 先 进 的 电 网 以 及 具 有 一 定 的 显 现 度, 占 电 力 总 装 机 的 远 海 风 电 均 有 不 同 程 度 的 发 展, 每 年 新 5100 万 千 瓦, 吉 林 基 地 约 500 万 千 瓦 未 来 电 网 进 一 步 完 善 的 发 展 作 为 支 撑, 11%, 风 电 电 量 满 足 5% 的 电 力 需 求 增 装 机 约 3000 万 千 瓦, 占 全 国 新 增 装 综 合 考 虑 现 有 电 网 条 件 和 未 来 10 尤 其 是, 中 国 未 来 持 续 发 展 的 经 济 和 今 机 的 一 半 左 右, 到 2050 年, 风 电 可 以 年 内 的 建 设 规 划, 以 及 电 力 需 求 情 况, 后 一 段 时 期 内 仍 将 增 长 的 能 源 需 求, 使 ~ 2030 年 为 全 国 提 供 17% 左 右 的 电 量, 风 电 装 提 出 2020 年 风 电 开 发 布 局, 具 体 是 : 大 规 模 发 展 风 电 既 是 必 须 的, 又 是 可 行 不 考 虑 跨 省 区 输 电 成 本 的 条 件 下, 机 达 到 10 亿 千 瓦, 在 电 源 结 构 中 约 占 蒙 西 基 地 4000 万 千 瓦, 蒙 东 基 地 2000 的 风 电 的 成 本 低 于 煤 电, 风 电 在 电 力 市 场 26%, 风 电 成 为 中 国 主 力 电 源 之 一, 并 万 千 瓦, 东 北 基 地 3000 万 千 瓦, 河 北 中 的 经 济 性 优 势 开 始 显 现 但 如 果 考 虑 在 工 业 等 其 他 领 域 有 广 泛 应 用 基 地 1500 万 千 瓦, 甘 肃 基 地 2000 万 千 确 定 风 电 发 展 战 略 目 标 的 思 路 是 : 跨 省 区 输 电 成 本, 风 电 的 全 成 本 仍 高 于 瓦, 新 疆 基 地 2000 万 千 瓦, 江 苏 和 山 统 筹 考 虑 风 能 资 源 风 电 技 术 进 步 潜 力 煤 电 ; 若 考 虑 煤 电 的 资 源 环 境 成 本, 风 ( 二 ) 开 发 情 景 东 基 地 地 区 各 超 过 1000 万 千 瓦 在 总 风 电 开 发 规 模 和 成 本 下 降 潜 力, 结 合 国 电 的 全 成 本 将 低 于 煤 电 全 成 本 风 电 市 年 前 量 2 亿 千 瓦 的 装 机 中, 近 海 风 电 3000 家 能 源 和 电 力 需 求, 以 长 期 战 略 目 标 为 场 规 模 进 一 步 扩 大, 陆 海 并 重 发 展, 每 2020 年 前 中 国 风 电 将 采 取 陆 上 为 万 千 瓦, 见 表 3-1 导 向, 确 定 风 电 发 展 的 阶 段 性 目 标 和 时 年 新 增 装 机 在 2000 万 千 瓦 左 右, 全 国 主 海 上 示 范 的 开 发 原 则 根 据 经 济 可 空 布 局 新 增 装 机 中,30% 左 右 来 自 风 电 到 开 发 量 研 究 分 析 结 果, 在 不 考 虑 输 电 线 ~ 2030 年 2030 年, 风 电 的 累 计 装 机 超 过 4 亿 千 路 建 设 成 本 的 情 况 下, 全 国 风 电 装 机 量 年 间, 采 用 陆 上 近 海 年 前 瓦, 在 全 国 发 电 量 中 的 比 例 达 到 8.4%, 达 到 2 亿 千 瓦, 不 含 传 输 成 本 的 电 价 为 并 重 发 展 风 电, 并 开 始 远 海 风 电 的 示 范 考 虑 到 电 网 基 础 条 件 和 可 能 存 在 的 在 电 源 结 构 中 的 比 例 扩 大 至 15% 左 右, 元 / 千 瓦 时, 在 这 种 情 况 下, 各 采 用 同 样 的 静 态 分 析 方 法 对 2030 年 风 约 束, 以 发 展 规 模 化 风 电 市 场 建 立 具 在 满 足 电 力 需 求 改 善 能 源 结 构 支 持 基 地 的 布 局 情 况 为 : 酒 泉 基 地 约 8500 电 投 资 成 本 与 电 价 水 平 进 行 分 析 根 据 有 领 先 技 术 标 准 和 规 范 的 风 电 产 业 体 系 国 民 经 济 和 社 会 发 展 中 的 作 用 日 益 加 万 千 瓦, 哈 密 基 地 约 6000 万 千 瓦, 蒙 对 各 风 电 基 地 含 传 输 成 本 的 经 济 可 开 发 为 主 要 目 标, 以 陆 上 风 电 为 主 近 海 ( 含 强 东 基 地 约 900 万 千 瓦, 蒙 西 基 地 约 3000 量 进 行 汇 总 分 析, 初 步 估 算, 当 全 国 装 潮 间 带 ) 风 电 示 范 为 辅, 每 年 风 电 新 增 万 千 瓦, 河 北 基 地 约 800 万 千 瓦 如 果 机 量 达 到 4 亿 千 瓦 时, 不 含 传 输 成 本 的 装 机 达 到 1500 万 千 瓦 左 右, 到 2020 年, 考 虑 传 输 线 路 成 本, 则 边 界 上 网 电 价 约 电 价 为 元 / 千 瓦 时, 在 这 种 情 况 32 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

19 下, 各 基 地 的 布 局 情 况 为 : 酒 泉 基 地 约 ~ 2050 年 开 发 模 式 进 行 调 整, 在 多 个 重 点 地 区 开 场 址 基 本 开 发 完 毕 ; 海 上 风 电 装 机 达 到 万 千 瓦, 哈 密 基 地 约 9700 万 千 瓦, 上 述 两 个 关 键 时 间 点 即 2020 发 风 电 2 亿 千 瓦, 其 中 1.5 亿 千 瓦 分 布 在 沿 海 蒙 东 基 地 约 3600 万 千 瓦, 蒙 西 基 地 约 2030 年 风 电 规 划 布 局 设 定 过 程 中, 所 的 各 主 要 省 份 的 近 海 区 域, 并 且 建 成 一 8900 万 千 瓦, 河 北 基 地 约 3000 万 千 瓦, 考 虑 的 集 中 区 域 为 目 前 开 发 的 重 点 届 时 内 蒙 地 区 ( 含 蒙 西 蒙 东 ) 装 批 远 海 海 上 风 电 场, 风 电 发 展 将 向 远 离 吉 林 基 地 约 1800 万 千 瓦 如 果 考 虑 传 千 万 千 瓦 风 电 基 地 区 域, 使 用 的 参 数 主 机 容 量 应 达 到 4 亿 千 瓦 左 右, 建 成 若 干 生 产 生 活 中 心 的 荒 漠 腹 地 和 远 海 发 展, 输 线 路 成 本, 则 边 界 上 网 电 价 约 为 要 来 源 于 对 目 前 不 同 区 域 的 发 电 成 本 分 个 连 片 开 发 总 量 达 到 千 万 千 瓦 级 的 风 电 并 随 着 电 力 系 统 的 升 级 改 造 和 技 术 突 破 元 / 千 瓦 时, 各 基 地 的 总 装 机 量 分 别 为 : 析 和 经 济 可 开 发 量 研 究, 包 括 目 前 的 风 基 地, 新 疆 甘 肃 地 区 风 电 装 机 达 到 2 获 得 进 一 步 发 展 酒 泉 基 地 约 4000 万 千 瓦, 蒙 东 基 地 约 电 场 建 设 投 资 及 运 行 维 护 成 本 风 资 源 亿 千 瓦 以 上, 河 北 东 北 等 重 点 地 区 风 9300 万 千 瓦, 蒙 西 基 地 约 万 千 瓦, 情 况 评 估 结 果 电 网 传 输 成 本 等 电 装 机 达 到 1 亿 千 瓦 以 上, 陆 上 交 通 条 年 风 电 发 展 目 河 北 基 地 约 5800 万 千 瓦, 哈 密 基 地 约 件 便 利 接 入 条 件 较 好 的 成 规 模 风 电 场 标 和 开 发 布 局 见 表 3-1 和 图 万 千 瓦, 吉 林 基 地 约 2000 万 千 瓦, 江 苏 基 地 约 100 万 千 瓦 考 虑 届 时 电 网 输 送 条 件 将 有 较 大 改 观 并 且 多 种 储 能 设 施 将 发 挥 一 定 的 作 用, 以 及 各 地 的 土 地 资 源 条 件, 提 出 2020 年 风 电 开 发 布 局, 具 体 是 : 蒙 西 基 地 1 亿 千 瓦, 蒙 东 基 地 4000 万 千 瓦, 东 北 基 地 3800 万 千 瓦, 河 北 基 地 2700 万 千 瓦, 甘 肃 基 地 4000 万 千 瓦, 新 疆 基 地 4000 万 千 瓦, 江 苏 和 山 东 基 地 合 计 为 4000 万 千 瓦 在 总 计 4 亿 千 瓦 的 装 机 中, 近 海 风 电 6000 万 千 瓦, 远 海 风 电 500 万 千 瓦, 见 表 2-7 随 着 风 电 产 业 的 发 展, 风 电 机 组 及 相 关 产 品 的 技 术 将 得 到 进 一 步 的 提 升, 海 上 风 电 机 组 的 研 发 工 作 也 将 进 一 步 展 开, 风 电 机 组 的 发 电 能 力 将 会 有 所 提 高, 风 电 场 的 建 设 成 本 以 及 运 行 维 护 成 本 都 将 有 所 降 低 与 此 同 时, 风 电 并 网 的 相 关 技 术 难 题 将 被 逐 步 解 决, 电 网 建 设 与 运 行 模 式 也 将 趋 于 完 善, 电 网 的 消 纳 能 力 和 传 输 条 件 也 将 得 到 改 善, 风 电 的 输 送 成 本 也 将 下 降 基 于 上 述 分 析, 初 步 对 各 风 电 基 地 含 传 输 成 本 的 经 济 可 开 发 量 成 果 进 行 评 估, 初 步 估 计 当 2050 年 全 国 风 电 总 装 机 量 达 到 10 亿 千 瓦 时, 需 要 对 风 电 的 表 3-1 中 国 风 电 发 展 目 标 和 布 局 ( 单 位 : 万 千 瓦 ) 地 区 蒙 西 基 地 ( 及 周 边 ) 蒙 东 基 地 ( 及 周 边 ) 东 北 基 地 河 北 基 地 ( 及 周 边 ) 甘 肃 基 地 ( 及 周 边 ) 新 疆 基 地 ( 及 周 边 ) 东 中 部 及 其 他 地 区 分 布 式 陆 地 风 电 近 海 风 电 远 海 风 电 合 计 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

20 ( 三 ) 投 资 和 补 贴 1 投 资 成 本 根 据 前 述 风 电 单 位 投 资 成 本 假 设, 按 照 上 述 和 2050 年 的 风 电 带 来 的 累 计 投 资 将 达 到 12 万 亿 元, 见 表 3-2 和 图 3-2 发 展 目 标 和 布 局, 到 2050 年 风 电 开 发 表 3-2 中 国 风 电 预 期 投 资 (2010 年 不 变 价 格 ) 图 3-1 中 国 风 电 发 展 目 标 和 布 局 电 价 ( 元 / 千 瓦 时 )( 不 考 虑 远 距 离 输 电 和 储 能 成 本 ) 陆 上 近 海 远 海 >2 2 1 当 年 总 投 资 ( 亿 元 ) 累 计 总 投 资 ( 亿 元 ) 图 3-2 中 国 风 电 预 期 投 资 36 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

21 2 财 政 和 补 贴 费 用 ( 四 ) 能 源 供 应 和 温 室 气 体 减 排 1 能 源 供 应 环 境 效 益, 当 然, 其 大 规 模 发 展 也 可 能 自 2006 年 后, 中 国 对 风 电 实 行 了 平, 根 据 目 前 的 政 策, 风 电 需 要 的 上 网 对 环 境 产 生 一 些 负 面 影 响, 如 土 地 占 用 分 区 域 的 固 定 电 价 制 度, 并 规 定 风 电 上 电 价 补 贴 将 在 未 来 十 年 内 先 逐 渐 上 升, 噪 声 视 觉 影 响 候 鸟 迁 徙 电 磁 辐 射 网 电 价 高 出 脱 硫 燃 煤 标 杆 电 价 的 部 分, 再 逐 渐 下 降, 在 2015 年 前 后 达 到 峰 值 长 期 以 来 中 国 一 次 能 源 结 构 以 煤 为 等, 但 与 其 他 常 规 发 电 方 式 尤 其 是 煤 电 由 可 再 生 能 源 电 价 附 加 / 可 再 生 能 源 发 在 该 种 情 景 下, 年 风 电 上 网 主, 电 力 结 构 中 煤 电 占 据 主 导 地 位, 而 相 比, 风 电 在 上 述 方 面 的 影 响 较 小 或 是 展 基 金 支 付, 此 外, 根 据 风 电 场 与 已 有 电 价 补 贴 累 计 需 要 2100 多 亿 元 ( 见 大 规 模 发 展 风 电 可 以 直 接 替 代 煤 炭 作 为 可 以 避 免 输 电 线 路 距 离 长 短, 确 定 了 图 3-3) 燃 料 消 耗, 具 有 非 常 显 著 的 能 源 效 益 从 温 室 气 体 减 排 角 度,2020 元 / 千 瓦 时 的 风 电 并 网 补 贴 标 准 2020 年 后, 所 需 的 风 电 补 贴 将 主 实 现 本 路 线 图 中 的 目 标, 则 到 年 风 电 发 展 到 2 亿 4 亿 2020 年 前 后, 陆 上 风 电 上 网 电 价 要 用 于 海 上 风 电 电 价 补 贴 年, 风 电 可 以 分 别 提 供 亿 千 瓦 的 装 机 规 模 时, 当 年 二 氧 化 碳 将 达 到 与 脱 硫 燃 煤 标 杆 电 价 相 持 平 的 水 0.8 和 2 万 亿 千 瓦 时 以 上 的 电 量, 分 别 减 排 量 将 分 别 达 到 3 亿 6 亿 和 15 亿 吨 3 满 足 届 时 5% 8% 17% 以 上 的 电 力 需 此 外, 还 可 以 实 现 年 减 少 二 氧 化 硫 排 放 求 如 果 考 虑 煤 电 技 术 更 新 和 进 步, 发 110 万 220 万 和 560 万 吨 图 3-3 风 电 电 价 补 贴 所 需 费 用 预 期 电 煤 耗 和 供 电 煤 耗 未 来 有 可 能 进 一 步 降 低, 则 风 电 在 年 的 ( 五 ) 促 进 西 部 发 展 和 增 加 就 业 机 会 能 源 贡 献 量 将 达 到 亿 吨 标 准 煤, 切 实 为 能 源 和 电 力 结 构 优 化 和 考 虑 风 能 资 源 和 可 利 用 土 地 分 布 的 转 型 做 出 贡 献 特 点, 我 国 陆 上 风 电 基 地 大 都 位 于 三 北 地 区, 这 些 地 区 人 口 密 度 和 经 济 发 2 温 室 气 体 和 污 染 减 排 展 水 平 较 低, 风 电 建 设 和 后 期 的 运 行 管 风 电 是 清 洁 无 污 染 可 持 续 利 用 理 不 但 将 直 接 带 动 这 些 地 区 的 经 济 发 的 可 再 生 能 源 中 目 前 最 具 竞 争 力, 最 有 展, 增 加 就 业 机 会, 相 应 地 会 带 动 风 电 发 展 前 途 的 能 源 利 用 方 式 之 一 从 替 代 制 造 业 向 这 些 地 区 转 移, 并 且 由 于 风 电 煤 电 的 角 度, 风 电 大 规 模 发 展 有 显 著 的 为 当 地 带 来 的 能 源 效 益, 也 会 推 动 高 耗 3 预 计 年 煤 电 排 放 系 数 分 别 为 克 / 千 瓦 时 38 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

22 能 和 其 他 产 业 向 这 些 地 区 转 移, 为 促 进 及 风 电 场 运 行 风 电 场 维 护 管 理 技 术 的 模 的 扩 大, 现 场 人 员 总 数 仍 会 呈 现 上 升 2050 年 风 电 带 来 的 就 业 岗 位 将 分 别 达 西 部 经 济 发 展 做 出 切 实 的 贡 献 进 步, 未 来 风 电 设 备 制 造 业 仍 然 是 拉 动 趋 势 据 此 推 算, 到 2020 年 2030 年 到 36 万 人 60 万 人 和 72 万 人, 见 表 3-3 而 且, 风 电 发 展 增 加 了 就 业 机 会 根 据 国 内 相 关 企 业 2009 年 和 2010 年 抽 就 业 的 主 力, 但 生 产 效 率 的 提 高 会 带 来 单 位 兆 瓦 就 业 岗 位 需 求 的 降 低, 预 计 在 表 3-3 风 电 带 来 的 就 业 岗 位 预 期 ( 单 位 : 万 人 ) 样 统 计 以 及 综 合 考 虑 中 国 制 造 业 的 平 均 和 2050 年, 每 兆 瓦 装 机 制 分 类 劳 动 生 产 率, 目 前 中 国 风 电 每 兆 瓦 装 机 造 业 就 业 人 数 将 分 别 达 到 13 人 12 人 创 造 的 就 业 岗 位 为 15 个 左 右, 其 中 设 备 制 造 业 每 兆 瓦 装 机 创 造 约 个 就 业 机 会, 包 括 风 电 机 组 安 装 运 输 和 维 护 运 营 等 在 内 的 服 务 业, 每 兆 瓦 创 造 的 就 业 机 会 为 1.5 个 左 右 和 10 人 ; 风 电 场 业 主 单 位 现 场 人 员 由 于 风 电 场 运 行 维 护 管 理 技 术 的 提 高 以 及 海 上 风 电 的 无 人 值 守 和 大 区 域 管 理, 风 电 场 单 位 兆 瓦 装 机 用 人 需 求 将 会 有 所 降 低, 预 计 到 年 每 制 造 业 机 组 制 造 配 套 零 部 件 生 产 人 员 管 理 研 发 销 售 及 市 场 售 后 服 务 人 员 叶 片 发 电 机 轴 承 齿 轮 箱 变 流 器 塔 架 法 兰 轮 毂 等 铸 件 主 轴 其 他 考 虑 行 业 的 规 模 效 应 学 习 曲 线 以 兆 瓦 风 电 装 机 将 为 1.5 人 1.1 人 和 0.8 人, 但 随 着 风 电 场 数 量 的 增 多 及 风 电 规 原 材 料 钢 材 聚 氨 酯 玻 璃 纤 维 永 磁 其 他 安 装 运 输 安 装 运 输 服 务 业 图 3-4 风 电 的 二 氧 化 碳 减 排 潜 力 运 营 维 护 运 营 维 护 合 计 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

23 四 技 术 研 发 示 范 与 部 署 (RDD&D) 本 路 线 图 着 重 对 中 长 期 (2030 年 分 析 标 准, 逐 步 建 立 山 地 和 近 海 风 电 场 资 源 数 据 库, 涵 盖 国 家 气 象 局 的 全 国 风 加 强 各 类 风 资 源 数 据 的 综 合 处 理 和 前 ) 的 技 术 发 展 进 行 规 划, 而 对 远 期 风 能 资 源 评 估 风 尾 流 以 及 风 电 场 风 功 能 资 源 专 业 观 测 网 测 风 数 据 地 方 政 府 分 析, 总 结 中 国 各 种 特 殊 的 风 况 特 点, ( 年 ) 技 术 仅 作 展 望, 提 出 率 预 报 有 关 的 规 范 化 数 值 计 算 标 准 与 方 测 风 数 据 企 业 和 科 学 实 验 机 构 测 风 数 验 证 IEC 标 准 中 的 风 电 机 组 等 级 设 定 和 一 些 可 能 的 发 展 方 向 中 国 风 电 技 术 研 法 2020 年 以 前, 随 着 大 规 模 风 电 的 发 据 各 省 份 精 细 化 网 格 的 风 能 资 源 数 值 风 模 型 在 各 地 的 适 用 性, 推 动 修 正 或 补 发 示 范 和 部 署 应 用 应 结 合 国 际 趋 势 与 展, 建 立 一 整 套 大 型 风 电 场 风 能 资 源 评 模 拟 值 所 有 省 份 各 风 电 开 发 区 的 风 能 充 国 际 标 准, 促 进 完 善 风 电 机 组 设 计 规 中 国 实 际, 把 握 风 电 发 展 的 有 利 时 机, 估 数 值 模 拟 计 算 标 准 与 方 法, 包 括 气 候 资 源 质 量 等 级 等 建 设 风 能 资 源 共 享 服 范 和 检 测 标 准, 指 导 风 电 机 组 设 计 和 风 及 时 跟 踪 国 际 技 术 发 展 动 态, 完 善 和 提 学 数 值 模 拟 计 算 尾 流 计 算 模 型 以 及 应 务 平 台, 明 确 服 务 机 制 和 范 围, 尽 最 大 电 场 建 设, 从 而 使 国 内 风 电 机 组 设 计 得 高 技 术 标 准 规 范, 尽 快 缩 短 与 国 际 技 术 用 卫 星 遥 感 观 测 资 料 的 近 海 风 能 资 源 数 可 能 共 享 资 源 数 据 资 源 到 优 化, 增 加 对 本 土 环 境 的 适 应 能 力 的 差 距, 力 争 走 在 国 际 风 电 技 术 发 展 的 值 模 拟 计 算 2020 到 2030 年, 形 成 和 前 列 同 时, 技 术 发 展 要 与 中 国 风 电 发 展 战 略 目 标 地 理 状 况 气 候 环 境 风 资 源 特 征 电 力 负 荷 分 布 电 网 规 划 和 建 设 等 诸 多 实 际 情 况 相 适 应, 并 根 据 这 些 实 际 情 况 的 变 化 对 相 关 技 术 做 出 及 时 准 确 的 调 整 ( 一 ) 风 能 资 源 评 价 1 改 善 风 能 资 源 评 估 标 准 和 技 术 (1) 提 高 完 善 风 能 资 源 评 价 技 术 标 准 首 先, 加 快 完 善 和 修 订 现 有 风 能 资 源 测 量 有 关 标 准, 要 求 在 风 能 资 源 观 测 活 动 中 增 加 使 用 先 进 的 探 测 技 术, 增 加 观 测 项 目 ( 如 温 度 梯 度 天 气 现 象 ), 明 确 用 于 风 功 率 预 报 的 观 测 项 目 要 求 其 次, 完 善 风 能 资 源 数 值 计 算 与 应 用 完 善 的 风 电 场 风 能 数 值 预 报 标 准 化 计 算 方 法, 包 括 : 短 临 和 短 时 预 报, 中 期 和 长 期 趋 势 预 测 等 标 准 化 技 术 方 法 研 究 适 用 于 高 空 风 能 资 源 利 用 的 风 能 资 源 评 价 技 术 第 三, 风 能 资 源 质 量 评 价 标 准 : 综 合 风 电 开 发 技 术 区 域 经 济 发 展 电 网 水 平 等 制 约 条 件, 制 定 区 域 风 能 资 源 质 量 评 价 标 准 2 加 强 风 能 资 源 数 据 库 建 设 和 应 用 服 务 健 全 中 国 各 地 的 风 况 和 其 他 环 境 条 件 信 息 ( 如 温 度 雷 暴 沙 尘 冰 霜 等 ) 的 实 测 和 收 集, 在 2020 年 建 成 全 国 风 能 该 路 线 图 建 议 采 取 如 下 行 动 里 程 碑 1. 形 成 风 资 源 评 估 先 进 方 法 的 标 准 2020 年 2. 建 立 全 国 风 能 资 源 数 据 库 2020 年 3. 建 立 风 能 资 源 应 用 服 务 伙 伴 关 系 2020 年 42 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

24 ( 二 ) 风 电 设 备 研 制 该 路 线 图 建 议 采 取 如 下 行 动 里 程 碑 1. 优 化 性 能 并 部 署 5 兆 瓦 以 上 海 上 风 电 机 组 2020 年 2. 持 续 改 进 创 新 风 电 机 组 关 键 零 部 件 持 续 到 2020 年 及 以 后 3. 确 保 关 键 原 材 料 或 替 代 原 料 稳 定 供 应 持 续 到 2020 年 及 以 后 随 着 风 电 技 术 和 海 上 风 电 的 发 展, 风 电 机 组 的 整 体 趋 势 是 单 机 容 量 的 大 型 化 和 多 样 化 年,3 兆 瓦 以 下 风 电 机 组 是 市 场 的 主 流 机 组, 目 前 该 功 率 范 围 风 电 机 组 市 场 已 具 备 大 批 量 的 供 应 能 力, 能 够 满 足 每 年 万 千 瓦 新 增 装 机 的 风 电 需 求,3-5 兆 瓦 风 电 机 组 主 要 用 于 海 上 风 电 和 部 分 陆 上 段,5-10 兆 瓦 机 组 主 要 用 于 满 足 该 部 分 市 场 需 求, 需 年 产 2200 万 千 瓦 年, 由 于 3 兆 瓦 级 以 下 风 电 机 组 开 始 批 量 退 役, 届 时 对 于 风 电 机 组 的 需 求 将 会 迎 来 新 的 高 峰,3-5 兆 瓦 逐 渐 取 代 3 兆 瓦 以 下 风 电 机 组 成 为 市 场 主 流 的 风 电 机 组, 年 供 应 能 力 要 求 达 到 万 千 瓦 的 年 供 应 能 力,5-10 兆 瓦 中 国 风 电 设 备 制 造 业 在 十 一 五 电 进 入 规 模 化 开 发 阶 段, 风 电 机 组 设 备 风 电 基 地 建 设, 需 达 到 年 产 800 万 千 瓦 机 组 需 达 到 万 千 瓦 的 年 供 应 期 间 取 得 了 快 速 发 展, 今 后 需 要 适 应 中 制 造 商 需 要 达 到 1800 万 千 瓦 的 年 供 应 年,5 兆 瓦 以 上 风 电 机 组 开 能 力, 深 海 风 电 开 发 应 用 要 求 10 兆 瓦 国 风 电 开 发 需 求 和 特 点, 不 断 提 升 大 型 能 力, 陆 上 风 电 机 组 1300 万 千 瓦 / 年, 始 在 海 上 风 电 项 目 中 应 用, 需 要 保 证 年 以 上 风 电 机 组 达 到 万 千 瓦 的 年 先 进 风 电 机 组 的 研 制 能 力, 完 善 风 电 设 海 上 风 电 机 组 500 万 千 瓦 / 年, 同 时, 均 万 千 瓦 的 供 应 能 力 供 应 能 力 ( 见 图 4-2) 备 供 应 链, 并 确 保 风 电 机 组 设 备 的 质 量 该 时 期 有 每 年 约 50 万 千 瓦 的 风 电 机 组 2030, 中 国 进 入 海 上 风 电 大 规 模 开 发 阶 和 可 靠 性 需 要 退 役 或 接 受 技 术 改 造 风 电 机 组 年, 需 要 年 均 2400 万 千 瓦 的 风 电 机 组 的 生 产 和 供 应 能 力, 其 中 陆 上 风 电 机 图 年 中 国 新 增 和 退 役 风 电 机 组 规 模 预 测 (1) 风 电 机 组 的 市 场 需 求 组 1900 万 千 瓦 / 年, 海 上 风 电 机 组 500 单 位 :GW 目 前, 中 国 风 电 进 入 规 模 化 发 展 阶 段, 陆 地 风 电 开 发 稳 步 发 展, 海 上 风 电 万 千 瓦 / 年, 同 期 有 总 计 3900 万 千 瓦 的 风 电 机 组 需 要 退 役 或 接 受 技 术 改 造 逐 步 加 速,2020 年 后 先 期 建 设 的 风 电 机 组 开 始 退 役, 使 风 电 机 组 的 市 场 需 求 规 年, 需 要 年 均 5000 万 千 瓦 的 风 电 机 组 生 产 和 供 应 能 力, 其 中 陆 上 风 模 逐 步 增 加 预 计 年, 中 国 年 均 风 电 装 机 1500 万 千 瓦, 其 中 陆 上 风 电 约 1400 万 千 瓦 / 年, 海 上 风 电 约 100 万 千 瓦 / 年 年, 海 上 风 电 机 组 4400 万 千 瓦, 海 上 风 电 机 组 600 万 千 瓦, 同 期 有 总 计 4 亿 千 瓦 的 风 电 机 组 需 要 退 役 或 接 受 技 术 改 造 ( 见 图 4-1) 退 役 新 增 44 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

25 (2) 风 电 机 组 的 研 制 如 何 使 整 机 系 统 更 好 满 足 并 网 的 需 是 调 整 零 部 件 生 产 企 业 的 投 资 结 构, 加 (1) 风 轮 叶 片 2010 年, 中 国 已 有 接 近 10 家 企 业 求 是 一 个 亟 待 解 决 的 重 要 课 题 2015 年 大 对 紧 缺 如 主 轴 轴 承 变 流 器 等 关 键 零 随 着 风 电 机 组 尺 寸 的 增 大, 叶 片 将 批 量 化 生 产 兆 瓦 先 进 风 电 机 组, 前, 加 强 并 网 型 风 电 机 组 的 基 础 性 研 究, 部 件 的 投 入, 逐 步 提 升 零 部 件 的 自 给 能 越 来 越 长 在 确 保 叶 片 大 型 化 的 同 时, 5 兆 瓦 左 右 海 上 风 电 机 组 样 机 已 经 下 线 优 化 风 电 机 组 特 别 是 双 馈 型 机 组 的 并 网 力 ; 二 是 建 立 零 部 件 生 产 与 风 电 系 统 技 如 何 优 化 载 荷 减 轻 重 量 提 升 环 境 适 部 分 企 业 和 科 研 机 构 已 启 动 10 兆 瓦 风 能 力 改 造 方 案, 进 一 步 提 高 故 障 穿 越 能 术 进 步 的 衔 接 机 制, 提 高 零 部 件 企 业 自 应 性 友 好 性 和 运 输 便 利 性 将 成 为 未 来 电 机 组 的 研 发 计 划, 预 计 在 2020 年 后 力 及 对 电 网 的 无 功 支 持 能 力 ; 身 适 应 研 发 技 术 更 新 的 能 力 ; 三 是 加 强 10 年 内 叶 片 技 术 发 展 的 主 要 方 向 为 此, 进 行 样 机 的 开 发 年, 开 发 和 推 广 新 型 风 电 机 组 控 制 系 统 零 部 件 生 产 过 程 的 质 量 控 制, 构 建 合 格 应 大 力 研 发 应 用 风 机 叶 片 的 监 测 控 制 和 电 网 友 好 型 风 电 机 组 年, 的 零 部 件 供 应 体 系 技 术 新 型 结 构 碳 纤 维 和 高 模 高 强 玻 今 后 应 顺 应 风 电 机 组 单 机 容 量 大 型 电 网 友 好 型 风 电 机 组 技 术 趋 于 成 熟, 并 璃 纤 维 等 新 型 材 料 随 着 海 上 风 电 的 发 化 趋 势, 加 强 基 础 研 究, 逐 步 掌 握 大 型 逐 步 得 到 全 面 普 及 风 电 机 组 的 设 计 理 念, 科 学 的 研 究 方 法, 开 发 适 用 于 中 国 特 点 的 大 型 先 进 风 电 机 未 来 中 国 海 上 风 电 设 备 技 术 的 发 展 图 年 中 国 风 电 机 组 单 机 容 量 需 求 组 从 不 同 功 率 风 电 机 组 的 研 发 方 面 考 应 从 风 电 设 备 的 可 靠 性 经 济 性 环 境 虑,2015 年 前, 开 发 应 用 3 兆 瓦 以 下 风 适 应 性 运 输 的 便 利 性 以 及 安 装 维 护 的 电 机 组 轻 量 化 和 环 境 适 应 性 技 术, 优 化 便 利 性 等 更 多 方 面 综 合 考 虑 其 中, 特 别 兆 瓦 风 电 机 组 设 计, 开 展 5-10 兆 瓦 海 上 风 电 机 组 进 行 概 念 设 计 和 关 键 技 术 对 风 电 机 组 抗 台 风 问 题 提 出 了 很 高 的 要 求, 为 此, 要 重 点 研 究 海 上 风 电 机 组 抗 600 研 究 ;2020 年 前, 实 现 5MW 风 电 机 组 台 风 策 略 和 采 取 的 措 施 400 的 商 业 化 运 行, 完 成 5-10 兆 瓦 海 上 风 电 机 组 样 机 验 证, 并 对 10 兆 瓦 以 上 特 大 型 海 上 风 电 机 组 完 成 概 念 设 计 和 关 键 2 关 键 零 部 件 随 着 风 电 机 组 容 量 不 断 增 加, 应 根 GW < 10MW 5-10MW 3-5MW < 3MW 技 术 研 究 年, 实 现 5-10 兆 据 风 电 机 组 研 制 需 求, 大 力 加 强 叶 片 技 瓦 海 上 风 电 机 组 的 商 业 化 应 用, 完 成 特 术 传 动 链 技 术 控 制 系 统 技 术 和 大 容 大 型 海 上 风 电 机 组 (10 兆 瓦 以 上 ) 的 样 量 变 流 器 技 术 的 研 发 和 产 品 研 制 在 零 机 技 术 验 证 部 件 供 应 链 上, 着 力 做 好 如 下 工 作 : 一 46 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

26 展, 可 以 考 虑 采 用 更 高 叶 尖 线 速 度 ( 至 的 下 降, 更 广 泛 地 应 用 通 过 全 功 率 逆 变 更 为 缜 密 的 载 荷 计 算 同 时 考 虑 其 他 可 行 万 千 瓦, 以 吨 / 兆 瓦 的 单 位 用 120 米 / 秒 ) 的 叶 片, 开 展 相 关 的 翼 型 器 并 网 的 发 电 机, 例 如 永 磁 或 电 励 磁 同 的 解 决 方 案, 如 国 外 已 有 企 业 提 出 的 混 钢 量 测 算, 当 年 风 电 产 业 钢 材 用 量 约 为 设 计 研 究 和 试 验 验 证 值 得 注 意 的 是, 步 电 机 随 着 超 导 材 料 在 技 术 和 成 本 方 凝 土 下 层 结 构 与 钢 制 锥 管 状 塔 架 相 结 合 175 万 吨, 仅 占 中 国 粗 钢 产 量 的 0.38% 叶 片 退 役 后 对 环 境 造 成 的 影 响 可 能 越 来 面 取 得 突 破, 未 来 中 国 可 能 在 10 兆 瓦 的 形 式 此 外, 随 着 海 上 风 电 开 发 的 进 假 定 中 国 风 电 机 组 的 单 位 用 钢 量 为 越 大, 采 用 可 回 收 利 用 的 热 塑 性 叶 片 树 及 以 上 的 风 电 机 组 发 电 机 中 应 用 高 温 超 行, 位 于 潮 间 带 及 近 海 风 电 场 的 机 组 塔 吨 / 兆 瓦 且 保 持 不 变, 粗 略 推 算, 脂 基 体 等 新 材 料 新 工 艺 很 可 能 成 为 风 导 技 术 中 高 压 发 电 机 应 用 也 是 未 来 一 架 的 防 腐 性 能 将 会 受 到 更 大 的 考 验 需 未 来 中 国 风 电 机 组 所 用 钢 材 需 求 量 为 : 电 叶 片 技 术 的 发 展 方 向 之 一 个 技 术 方 向, 从 目 前 的 趋 势 看,3-5 兆 针 对 未 来 海 上 风 电 建 设 方 向 和 条 件, 完 2020 年 万 吨 2030 年 304 万 吨 瓦 风 电 机 组 将 采 用 中 压 发 电 机 而 更 高 善 风 电 塔 架 和 基 础 防 腐 技 术 方 案, 延 长 2050 年 627 万 吨 可 以 判 断, 未 来 很 长 (2) 齿 轮 箱 目 前 中 国 齿 轮 箱 的 结 构 基 本 采 用 国 兆 瓦 级 的 风 电 机 组 将 普 遍 采 用 高 压 发 电 机 使 用 寿 命, 达 到 20 年 以 上 的 设 计 要 求 一 段 时 期, 中 国 的 钢 材 产 量 能 够 支 撑 风 电 产 业 的 发 展 外 技 术, 对 功 率 分 流 方 式 均 载 型 式 等 (4) 变 流 器 3 关 键 原 材 料 关 键 技 术 缺 乏 深 入 研 究 和 成 熟 经 验 因 风 电 机 组 容 量 的 增 长 要 求 变 流 器 的 风 电 机 组 生 产 所 需 的 原 材 料 包 括 (2) 碳 纤 维 材 料 此, 未 来 10 年 需 加 强 以 上 方 面 的 研 究, 功 率 密 度 不 断 增 加, 同 时 各 种 风 场 环 境 钢 铝 铜 混 凝 土 玻 璃 纤 维 碳 纤 随 着 风 电 机 组 叶 片 的 大 型 化 和 轻 质 争 取 在 降 低 增 速 比 行 星 轮 均 载 柔 性 轴 也 要 求 系 统 有 很 高 的 可 靠 性 和 方 便 的 维 维 环 氧 树 脂 永 磁 材 料 等 相 关 研 究 化, 未 来 中 国 在 风 电 叶 片 的 生 产 中 将 更 设 计 和 降 低 噪 声 方 面 实 现 技 术 突 破 采 护 性, 需 要 采 用 功 率 等 级 更 高 的 半 导 体 和 数 据 显 示, 钢 材 用 量 约 占 机 组 总 重 量 多 使 用 碳 纤 维 以 一 台 叶 片 长 度 为 50 用 轴 承 新 结 构 新 材 料 新 工 艺, 以 解 器 件 和 模 块 此 外, 随 着 直 驱 风 电 机 组 的 90%, 碳 纤 维 复 合 材 料 代 表 了 未 来 叶 米 的 4 兆 瓦 风 电 机 组 为 例, 若 采 用 碳 决 轴 承 寿 命 承 载 能 力 可 靠 性 等 问 题 的 大 型 超 大 型 化, 需 要 考 虑 发 电 机 和 片 材 料 的 主 要 发 展 方 向, 永 磁 材 料 需 求 纤 维 增 强 环 氧 树 脂 制 造 叶 片,3 片 叶 片 变 流 器 的 统 一 优 化 设 计, 进 一 步 提 高 电 将 随 着 直 驱 风 电 机 组 市 场 规 模 的 的 扩 大 重 量 之 和 接 近 48 吨, 据 估 算, 碳 纤 维 (3) 发 电 机 风 电 机 组 发 电 机 技 术 的 主 要 方 向 是 改 善 并 网 性 能 降 低 重 量 风 电 机 组 发 电 机 采 用 异 步 发 电 机 或 同 步 发 电 机 经 过 逆 变 器 并 网 变 速 运 行 的 发 电 机, 其 对 电 网 的 支 持 优 于 直 接 并 网 的 异 步 发 电 机 随 着 全 功 率 变 换 技 术 的 进 步 和 成 本 传 动 系 统 的 功 率 密 度 和 效 率 (5) 塔 架 目 前 塔 架 高 度 普 遍 为 60 米 至 80 米, 未 来 大 型 风 电 机 组 的 塔 架 高 度 将 有 可 能 继 续 增 长, 从 而 增 加 发 电 量 收 益 塔 架 在 进 一 步 加 高 的 过 程 中, 需 要 重 新 进 行 而 快 速 增 加, 这 三 类 材 料 的 供 应 应 得 到 更 多 关 注 其 他 如 铜 铝 玻 璃 纤 维 等 材 料 的 占 比 和 重 要 性 较 小, 不 会 影 响 风 电 产 业 的 发 展 (1) 钢 材 2009 年 中 国 新 增 装 机 容 量 达 1380 的 用 量 约 为 4.8 吨, 则 每 兆 瓦 所 需 碳 纤 维 为 1.2 吨 假 定 2020 年 2030 年 2050 年 应 用 碳 纤 维 的 风 电 机 组 市 场 份 额 分 别 为 22.16% 35.45% 61.7%, 届 时 中 国 风 电 叶 片 制 造 业 的 碳 纤 维 需 求 量 将 分 别 为 0.53 万 吨 1.02 万 吨 3.67 万 吨 中 国 碳 纤 维 的 总 体 水 平 远 落 后 于 发 达 国 48 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图

27 家, 不 能 完 全 满 足 风 电 叶 片 技 术 要 求 和 国 内 市 场 长 期 需 求 因 此, 要 根 据 各 阶 段 风 电 叶 片 技 术 及 产 业 的 发 展 需 求, 着 力 加 大 研 发 力 度, 加 快 碳 纤 维 的 生 产 供 应 能 力 (3) 稀 土 永 磁 材 料 据 测 算, 每 兆 瓦 风 电 机 组 的 钕 铁 占 比 将 不 断 提 升, 假 定 2020 年 2030 年 2050 年 使 用 永 磁 材 料 的 新 增 装 机 占 新 增 总 装 机 容 量 的 比 例 分 别 为 45% 50% 60%, 则 届 时 新 增 永 磁 风 电 装 机 容 量 分 别 为 万 千 瓦 1200 万 千 瓦 2970 万 千 瓦 假 定 钕 铁 硼 永 磁 材 料 单 位 用 量 为 0.8 吨 / 兆 瓦 且 保 持 不 变, 稀 土 永 磁 材 料 用 量 分 别 为 0.68 万 吨 0.96 万 吨 ( 三 ) 风 电 场 开 发 建 设 和 运 行 该 路 线 图 建 议 采 取 如 下 行 动 里 程 碑 1. 优 化 复 杂 地 形 陆 地 风 电 场 的 规 划 设 计 和 运 行 方 案 2015 年 2. 完 全 掌 握 浅 海 海 域 风 电 场 设 计 建 设 和 运 行 技 术 2020 年 3. 保 障 海 上 风 电 的 运 输 港 口 和 大 型 船 只 设 备 持 续 到 2020 年 及 以 后 硼 永 磁 材 料 用 量 约 在 吨 以 直 2.38 万 吨 以 目 前 中 国 已 探 明 的 稀 土 资 驱 永 磁 风 电 机 组 为 例,2009 年 中 国 新 源 储 量 ( 约 9030 万 吨 ) 和 产 量 增 长 趋 增 直 驱 永 磁 风 电 机 组 约 为 240 万 千 瓦, 势 来 判 断, 保 证 未 来 风 电 产 业 所 需 的 永 则 对 钕 铁 硼 永 磁 材 料 的 需 求 约 为 1920 磁 材 料 供 应 应 该 不 成 问 题, 但 成 本 可 能 吨, 仅 占 当 年 中 国 钕 铁 硼 永 磁 材 料 产 量 会 持 续 上 涨 吨 的 2% 预 计 直 驱 永 磁 风 电 机 组 图 和 2050 年 中 国 风 电 发 展 主 要 原 材 料 年 均 需 求 预 测 单 位 : 万 吨 陆 地 风 电 场 目 前, 陆 地 风 电 场 开 发 建 设 技 术 已 比 较 成 熟, 未 来 应 重 点 改 进 微 观 选 址 技 术, 不 断 提 高 风 电 场 特 别 是 复 杂 地 形 条 件 下 的 风 电 场 的 规 划 设 计 和 运 行 水 平 和 可 靠 性 在 2015 年 前 能 够 根 据 风 电 基 地 规 划 布 局 风 电 机 组 排 布, 提 出 具 有 针 对 性 的 场 内 系 统 设 计 和 优 化 方 案 到 2020 年, 基 本 全 面 实 现 复 杂 地 形 条 件 下 的 风 电 场 的 优 化 规 划 设 计 和 运 行 方 案 (1) 设 计 施 工 2020 年 以 前, 中 国 发 展 的 海 上 风 电 场 深 度 多 为 25 米 以 内 在 2015 年 前 中 国 将 基 本 浅 海 海 域 风 电 场 基 础 施 工 和 运 维 的 技 术, 在 2020 年 前 完 全 掌 握 浅 海 海 域 风 电 场 开 发 建 设 和 运 行 技 术 随 着 海 上 风 电 开 发 的 深 入,2020 年 后 启 动 深 海 海 域 的 风 电 场 开 发 中 国 目 前 该 领 域 技 术 研 发 尚 属 空 白, 需 要 在 2020 年 前 后 启 动 相 应 的 前 期 技 术 研 究 和 示 范, 包 括 前 期 的 概 念 研 究 仿 真 试 验 数 据 来 源 :CWEA 分 析 注 : 原 材 料 年 需 求 量 ( 吨 ) = 单 位 装 机 容 量 的 原 材 料 用 量 ( 吨 / 兆 瓦 ) 年 新 增 装 机 容 量 ( 兆 瓦 ) 永 磁 材 料 碳 纤 维 钢 材 2 海 上 风 电 场 海 上 风 电 场, 特 别 是 远 海 风 电 场 的 开 发 建 设 技 术 仍 不 成 熟, 需 要 根 据 中 国 风 电 场 建 设 规 划 和 条 件, 尽 快 开 展 关 键 工 程 技 术 研 究 示 范, 探 索 远 海 深 海 风 电 场 技 术 模 型 测 试 以 及 真 机 试 验, 争 取 2030 年 前 开 始 建 设 深 海 风 电 场 (2) 港 口 根 据 中 国 临 海 城 市 目 前 的 港 口 和 码 头 配 置 情 况, 一 方 面 应 协 调 配 置 部 分 50 中 国 风 电 发 展 路 线 图 2050 中 国 风 电 发 展 路 线 图