全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
1、關(guān)鍵技術(shù)和進(jìn)展
近年來，世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)日益成熟，單機(jī)容量5MW陸上風(fēng)電機(jī)組、半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組開始使用，直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)廣泛應(yīng)用，目前國際上主流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已達(dá)到2.5-3MW，采用的是變槳變速的主流技術(shù)，歐洲已批量安裝3.6MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，美國已研制成功7MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，而英國正在研制巨型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；歐洲規(guī)?；Ｉ巷L(fēng)電及相關(guān)電網(wǎng)布局開始建設(shè)，并在知識(shí)型產(chǎn)品如風(fēng)況分析工具、機(jī)組設(shè)計(jì)工具和工程咨詢服務(wù)等方面具有明顯的國際競爭優(yōu)勢。縱觀世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)將呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢：開發(fā)更先進(jìn)的風(fēng)況分析系統(tǒng)；研制大容量、高可靠性、低成本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及輕量型、高可靠性的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；風(fēng)力發(fā)電方式將以陸上風(fēng)力發(fā)電為主，并積極拓展海上風(fēng)力發(fā)電。
2、風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模
風(fēng)電行業(yè)的真正發(fā)展始于1973年的石油危機(jī)，美國、西歐等發(fā)達(dá)國家為尋求替代化石燃料的能源，投入大量經(jīng)費(fèi)，用新技術(shù)研制現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，八十年代開始建立示范風(fēng)電場，成為電網(wǎng)新電源。近年來，風(fēng)電發(fā)展不斷超越其預(yù)期的發(fā)展速度。2010年，全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)196630MW，同比增長24%，增長速度有所放緩。就全球新增裝機(jī)容量來看，從1999年開始，每年新增裝機(jī)容量開始大幅增加，1999年全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量為4033MW，增加幅度高達(dá)84%，2008年和2009年風(fēng)電新增裝機(jī)容量分別達(dá)到27261MW和38312MW，增長幅度分別為38%和41%。而2010年世界風(fēng)電新增裝機(jī)容量為37642MW，同比下降2%。
3、主要國家和企業(yè)情況
2010年，世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售收入550億美元，同比下降21.4%，銷售收入減少的主要原因是風(fēng)力渦輪機(jī)價(jià)格的下降和市場逐漸轉(zhuǎn)向中國。按照2010年世界風(fēng)電總裝機(jī)容量排序，排在前幾位的國家依次是：中國、美國、德國、西班牙和印度。目前，世界上有13個(gè)國家風(fēng)能發(fā)電能力超過1000MW，其中法國和加拿大是在2006年超過這一數(shù)值的。
從全球風(fēng)電市場的區(qū)域發(fā)展情況來看，世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展重心已由歐洲向亞洲和北美洲轉(zhuǎn)移。歐洲風(fēng)電總裝機(jī)容量所占比重由2007年的59.6%下降至2009年的46.2%，繼而下降至2010年的43.7%，而北美洲地區(qū)則由2007年的19.4%上升至2010年的22.5%，亞洲地區(qū)則由2007年的16.5%上升至2010年的31.1%。2004年，歐洲占據(jù)世界風(fēng)電新增裝機(jī)容量70.7%的份額，如今歐洲已喪失其壟斷地位，2010年，歐洲占世界風(fēng)電新增裝機(jī)容量的比重為27.0%，北美洲為16.7%，亞洲為54.6%，非洲為0.4%，亞洲已占據(jù)世界風(fēng)電新增裝機(jī)容量一半多份額。但是，毋庸置疑，歐洲仍然是世界上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為成熟的區(qū)域。
2010年，北美洲風(fēng)電總裝機(jī)容量為44188MW，同比增長16%，而2009年的增長率為39%，下降的原因是美國新增裝機(jī)容量的大幅減少，2010年美國風(fēng)電新增裝機(jī)容量只有5600MW，同比下降43.4%；亞洲風(fēng)電總裝機(jī)容量為61182MW，同比增長50.6%；歐洲風(fēng)電總裝機(jī)容量為85983MW，同比增長13.1%，其中德國和西班牙仍然保持其領(lǐng)先位置。大洋洲區(qū)域2010年風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)2386MW，同比增長0.5%，比2006年增長142%。這主要?dú)w因于澳大利亞政府所采取的一系列發(fā)展可再生能源的政策措施。拉丁美洲和非洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，2010年，拉丁美洲風(fēng)電裝機(jī)容量為1982.9MW，非洲為906MW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他地區(qū)。
從風(fēng)電企業(yè)來看，國外風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)主要有丹麥維斯塔斯、西班牙歌美颯、美國通用電氣、德國Enercon公司等。中國企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模上占有優(yōu)勢，技術(shù)上也在不斷進(jìn)步。2010年中國企業(yè)華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技、東方汽輪機(jī)公司、聯(lián)合電力公司進(jìn)入世界風(fēng)電裝備制造商前十名，如下表1所示。
4、發(fā)展趨勢
隨著各國政府，特別是資源消耗大國的政府對(duì)可再生能源的日益重視，風(fēng)能發(fā)展的前景將越來越廣闊。按照GWEA《世界風(fēng)電展望2008》報(bào)告的分析預(yù)測，即便在國際能源署對(duì)于全球能源市場潛力最保守的估計(jì)的情景下，風(fēng)電在2030年將占到全球電力供應(yīng)的5%，到2050年則達(dá)到6.6%。而中等情景預(yù)測下，比例將達(dá)到15.6%和17.7%。最樂觀的情景下，比例則高達(dá)29.1%和34.2%。預(yù)測結(jié)果顯示風(fēng)電不但能夠滿足全球未來30年對(duì)于清潔的、可再生的電力的需求，而且其對(duì)供電系統(tǒng)的滲透還將隨著高能效技術(shù)的實(shí)現(xiàn)得以持續(xù)增長。
未來風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將朝著海上風(fēng)電、風(fēng)車大型化、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)日臻完善等趨勢發(fā)展。目前，世界上許多國家都在積極建設(shè)大容量海上風(fēng)力發(fā)電場，歐洲正在引領(lǐng)海上風(fēng)力發(fā)電的潮流。北歐沿岸5國（德國、英國、荷蘭、比利時(shí)和丹麥）擁有得天獨(dú)厚的海上風(fēng)能資源，正在大力發(fā)展海上風(fēng)力發(fā)電。丹麥計(jì)劃2030年使其海上風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)容量達(dá)到400萬千瓦。預(yù)計(jì)2005年英國的海上風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到260萬千瓦。目前瑞典正在建造的7.2萬千瓦的海上風(fēng)力發(fā)電場，將成為世界上最大的海上風(fēng)力發(fā)電場。
在發(fā)達(dá)國家，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正穩(wěn)步地走向大型化，現(xiàn)已進(jìn)入兆瓦級(jí)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模運(yùn)行。采用兆瓦級(jí)的新型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是目前的一個(gè)明顯的發(fā)展趨勢。今后的幾年內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)更大功率的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，風(fēng)輪直徑將會(huì)達(dá)到70米以上，美國已生產(chǎn)出風(fēng)輪直徑達(dá)97.5米的風(fēng)車。在高風(fēng)速地區(qū)，例如海上，風(fēng)車的額定功率將會(huì)達(dá)到2MW。
目前風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)不斷改進(jìn)，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造廠商將會(huì)采用更先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，兆瓦級(jí)風(fēng)車的零部件重量將會(huì)降低，帶有可變速風(fēng)輪的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、多極可變速發(fā)電機(jī)和智能控制系統(tǒng)、采用永磁多極發(fā)電機(jī)的無齒輪傳動(dòng)系等將是今后風(fēng)電技術(shù)的主要發(fā)展方向。
我國的差距與問題
近年來我國風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模連續(xù)翻倍增長，至2010年底，我國風(fēng)電新增裝機(jī)容量16000MW，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到44733MW，首次超過美國，躍居世界第一。雖然我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展，但還存在以下突出問題和困難。
第一，電網(wǎng)成風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。由于我國風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)，主要分布在三北（華北、西北、東北）和東南沿海等偏遠(yuǎn)地區(qū)，絕大部分處于電網(wǎng)末梢，電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)薄弱。風(fēng)電上網(wǎng)的難題短時(shí)間難以解決。此外，受風(fēng)力影響，風(fēng)電相對(duì)不夠穩(wěn)定，電網(wǎng)企業(yè)對(duì)接收風(fēng)電的積極性不高，也被認(rèn)為是造成風(fēng)電上網(wǎng)難的一個(gè)重要因素。
第二，風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)開發(fā)技術(shù)成熟尚需時(shí)日。國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備廠商雖然已經(jīng)在整機(jī)總裝技術(shù)和裝備上取得了長足進(jìn)展，但風(fēng)電整機(jī)設(shè)計(jì)和軸承、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件技術(shù)還沒有完全掌握，全鏈條產(chǎn)業(yè)化難度較大；國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)數(shù)量短時(shí)間內(nèi)迅速增加，但自主創(chuàng)新能力差別大，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊；同時(shí)，國產(chǎn)機(jī)組也面臨著國際市場的激烈競爭。
第三，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重。我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了預(yù)期，在企業(yè)產(chǎn)能及企業(yè)數(shù)量短時(shí)期內(nèi)膨脹的同時(shí)，出現(xiàn)了“同質(zhì)化競爭、價(jià)格無序競爭、重?cái)?shù)量擴(kuò)張，輕產(chǎn)業(yè)升級(jí)”的趨勢。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)出現(xiàn)了80多家整機(jī)企業(yè)，預(yù)期產(chǎn)能都大大超過了實(shí)際市場需求。此外，有近百個(gè)城市把風(fēng)能作為城市的支柱產(chǎn)業(yè)。2009年下半年國務(wù)院出臺(tái)了抑制產(chǎn)能過剩的文件，對(duì)此提出了警示，也提出了相關(guān)要求，即為了規(guī)范風(fēng)電這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。
幾點(diǎn)對(duì)策
一是保持政策的連續(xù)性和針對(duì)性。近年來，為了促進(jìn)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國家制定和頒布了《可再生能源法》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等一系列政策，這些政策對(duì)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用。“十二五”期間，政策能否持續(xù)和有針對(duì)性“給力”，就成為我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)縮短與國外差距，進(jìn)入良性快速發(fā)展的關(guān)鍵。
二是加快適應(yīng)風(fēng)電的電網(wǎng)及其運(yùn)行體系建設(shè)。加強(qiáng)配套電網(wǎng)和調(diào)峰電源建設(shè)，完善電力調(diào)度體系。重點(diǎn)發(fā)展風(fēng)資源評(píng)估分析、風(fēng)電場設(shè)計(jì)和優(yōu)化、風(fēng)電場監(jiān)視與控制、風(fēng)電接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電網(wǎng)穩(wěn)定性分析、短期發(fā)電量預(yù)測及調(diào)度匹配、風(fēng)電場平穩(wěn)過渡及控制等技術(shù)。
三是不斷提高風(fēng)電技術(shù)裝備水平。重點(diǎn)發(fā)展適應(yīng)我國氣候、復(fù)雜地形條件（包括海陸兩用）1.5MW以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體設(shè)計(jì)、總裝技術(shù)及葉片、軸承、變流器和控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電中的逆變系統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)時(shí)技術(shù)、數(shù)字控制策略以及保護(hù)監(jiān)測技術(shù)，開展大容量海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)、安裝及風(fēng)電場運(yùn)行技術(shù)研究，提高我國陸地、海上風(fēng)電場利用率和電網(wǎng)吸納風(fēng)電水平。
四是加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)重組。目前，我國風(fēng)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)、消除無序競爭、抑制產(chǎn)能過剩仍然有很長的路要走。因此，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)根據(jù)國家十二五產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求，要積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)增長方式，加快產(chǎn)業(yè)重組和結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，同時(shí)在宏觀層面上必須加強(qiáng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。
表1
2010年世界風(fēng)電供應(yīng)商排名
公司名稱 國別
1 維斯塔斯 丹麥
2 華銳風(fēng)電公司 中國
3 GE能源集團(tuán) 美國
4 金風(fēng)科技公司 中國
5 Enercon公司 德國
6 蘇司蘭集團(tuán) 印度
7 東方汽輪機(jī)公司 中國
8 歌美颯集團(tuán) 西班牙
9 西門子風(fēng)電公司 德國
10 聯(lián)合電力公司 中國
