在21世紀(jì)的今天,世界能源結(jié)構(gòu)正孕育著重大的轉(zhuǎn)變,即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生能源為基礎(chǔ)的可持續(xù)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。在眾多的可再生能源中,目前發(fā)展最快、商業(yè)化最廣泛、經(jīng)濟(jì)上最適用的,當(dāng)數(shù)風(fēng)力發(fā)電。
1、當(dāng)前風(fēng)電發(fā)展的形勢(shì)
據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)公布的年度數(shù)據(jù)顯示,2008年,世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,全球整體風(fēng)電裝機(jī)容量保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到了120.8GW,增長(zhǎng)率為28.8%,高于過去十年的平均值。在歐洲、北美和亞洲三大主力市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,2008年世界風(fēng)電新增裝機(jī)容量超過27GW,風(fēng)電裝機(jī)總值達(dá)365億歐元(475億美元)。其中,美國(guó)新增裝機(jī)容量8358MW,總裝機(jī)容量達(dá)到25170 MW,占世界裝機(jī)總量的20.8%,超過德國(guó),成為全球風(fēng)電裝機(jī)容量的第一大國(guó)[1]。
1.2中國(guó)風(fēng)電發(fā)展形勢(shì)。根據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示, 2008年,中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)630萬(wàn)千瓦,占全球新增裝機(jī)的23%;總裝機(jī)達(dá)到1221萬(wàn)千瓦,占全球總裝機(jī)的10%[2]]。中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)專家曾用“爆發(fā)性增長(zhǎng)”來(lái)形容中國(guó)目前的風(fēng)電行業(yè)。從2006到2008年,中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量連續(xù)3年增長(zhǎng)超過100%,其間每年風(fēng)電新裝機(jī)容量都是此前20多年的總和。目前中國(guó)的風(fēng)電發(fā)展已躋身世界風(fēng)電裝機(jī)容量超千萬(wàn)千瓦的行列,成為亞洲第一、世界第四的風(fēng)電大國(guó)。另?yè)?jù)中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)可再生能源專業(yè)委員會(huì)(CREIA)的資料顯示,預(yù)計(jì)2009年新增裝機(jī)容量還會(huì)翻番,屆時(shí)會(huì)達(dá)到該年度世界新增風(fēng)電裝機(jī)總量的三分之一甚至更多。按照這樣的發(fā)展速度,中國(guó)將一路趕超德國(guó)和西班牙,至2010年總裝機(jī)容量躍居世界第二位。
2、目前風(fēng)電發(fā)展面臨的問題
在風(fēng)能產(chǎn)業(yè) “井噴式”發(fā)展的背后,面臨著諸多隱憂:
2.1電網(wǎng)制約。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,風(fēng)電上網(wǎng)已成為制約其發(fā)展的一大瓶頸。⑴現(xiàn)有電網(wǎng)輸配能力不足。由于我國(guó)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,現(xiàn)有電網(wǎng)輸配能力與風(fēng)電發(fā)展的規(guī)模不相符。⑵電網(wǎng)電量的調(diào)度存在嚴(yán)重隱患。建立千萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)電基地,必將使區(qū)域性電網(wǎng)的電量大大增加,電量的增加必然要求電量的調(diào)度非常完善。如果因?yàn)殡娋W(wǎng)建設(shè)跟不上去,就會(huì)出現(xiàn)發(fā)出來(lái)的電送不出去,產(chǎn)生‘窩電’現(xiàn)象,電網(wǎng)便將不堪重負(fù)而崩潰;由于風(fēng)力發(fā)電的間斷性,將導(dǎo)致輸出線路的輸送功率大幅度變化,進(jìn)而引起線路充電功率的大起大落,從而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定、調(diào)度、運(yùn)行方式、頻率控制、電壓調(diào)整、電能質(zhì)量等;面對(duì)超大規(guī)模風(fēng)電的遠(yuǎn)距離輸電問題,不僅缺乏實(shí)際運(yùn)行的管理經(jīng)驗(yàn),而且理論分析計(jì)算的結(jié)論仍然存在不確定性,因此風(fēng)電基地將存在較大的系統(tǒng)穩(wěn)定問題。