全球風能現狀及節能減排趨勢分析

　　2014年10月21日全球風能協會(GWEC)和綠色和平國際于北京聯合發布了2014年全球風能展望報告(GWEO)。報告指出，如果未來全球在保護大氣方面有強有力的國際政治承諾保障，各國的能源政策被加強能源安全，穩定價格，創造就業及保存寶貴的新鮮水資源等目標所驅動，未來風能發展潛力超乎想象。報告預計至2030年，風能累計裝機容量將達到2000GW，可滿足全球17-19%的電力需求，新增200余萬個就業崗位，每年減少CO2排放量超過30億噸。至2050年，風電將滿足全球25-30%的電力需求。
　　全球風能發展的內在驅動力
　　全球氣候惡化的嚴峻性，人類文明發展的促進性以及發展風能在全球電力供應、CO2減排、就業等方面帶來的收益都成為發展風能的驅動力。
　　供電：替代化石能源的生力軍
　　(一)處于能源過渡期的化石能源將逐步被風能等新能源所替代
　　極端天氣頻發，全球變暖，氣候惡化的嚴峻性正成為全球面臨和亟需解決的重要問題，然而政治、經濟、制度惰性中存在著的更大障礙已使此問題懸而未決太長時間了。化石燃料產業——當今世界上最強大的既得利益集團，不斷采取一切辦法混淆科學及減慢政策進程。
　　但隨著過去幾十年風能和太陽能的長足發展，整個經濟轉向實現清潔可持續能源規模應用愿景的轉折點已到來，并且也已經明顯成為更多國家的決策方向。風能和太陽能正在逐漸接管電力領域，電動和改良的電池技術不斷涌現，材料科學、節能設備及其應用水平不斷提升，還有幾乎無窮盡的其他新技術和發明提供了越來越多應對這一問題的工具。人類正處在由化石燃料向可再生能源的100年中間過渡期，能否贏得這場變革的勝利，贏的速度能否趕得及挽救地球，取決于可持續能源替代傳統能源的速度，全球CO2減排計劃等措施的實施力度，而大力發展風能發電是解決此問題的有效途徑之一。
　　化石能源這種傳統能源不可再生，是非可持續能源，并且污染范圍大，強度高，負面影響深遠。世界銀行根據目前發展趨勢預計，到2020年，中國因燃煤污染導致疾病的治療，需付出高達3600億歐元的經濟代價，占國內GDP的10%以上，因此尋求并應用可持續清潔能源是我國當務之急，風電的高環保性、安全性和可操作性使其逐漸成為替代傳統能源的有生力量。
　　(二)風能的迅速崛起使其在能源領域發揮愈來愈重要的作用
　　根據全球風能協會發布的2014年全球風能發展數據，2014年是全球風電發展創紀錄的一年，年度裝機容量超過50GW，比2013年的35.6GW有大幅增長，并且并網進程大大加快，新增并網裝機容量大于51GW。全球風電新增裝機容量和并網速度的加大加快，說明風電融入能源大家庭的腳步日益邁開，并網技術和供電質量有了長足進步，使其逐步擺脫技術瓶頸走向大規模應用，成為新能源領域的中堅力量，以及替代傳統能源的有生力量。風電產業發展正吸引越來越多的投資，過去4年平均每年的風電領域投資都在500億歐元左右。并且2014年，全球在清潔能源方面的總投資達到2770億歐元，風電領域投資增長了11%，達到889億歐元，占比32.1%。
　　2014年，全球風電累計裝機容量369.6GW，增長率超過16%。歐洲風電實現小幅增長，其中德國新增裝機超過5GW，創歷年之最，風能發電量占到全國供電量的10%，海上風電技術引領全球，英國、瑞士、法國新增風電建設緊隨其后。美國風電市場回暖，巴西引領拉丁美洲風電市場。雖然歐洲經濟持續下滑，和美國政策的不確定性，使風電項目上馬遇到一定阻力，但是，中國市場出現了超乎行業預期的爆發性增長。
　　國家能源局指出，2014年，我國風電產業發展勢頭強勁，新增裝機容量19.8GW，創歷史新高，風電累計并網裝機容量約為96.4GW，占全球的27%，高居世界榜首。特別是受陸上風電上網價格下調政策調整消息和風電主要建設材料鋼材、銅材等大宗商品價格下行建設成本降低影響，2014年下半年多地區出現搶裝現象。2015年，中國風電將超核電，成為繼火電、水電之后的第三大主力電源。
　　基于對風能貢獻實質性逐漸增大的設想，國際風能協會預測，2020年全球風能發電規模將達到1750TWh，2030年上升到接近3900TWh。這意味著風電2020年將滿足全球電力需求的7.2-7.8%，2030年將滿足12.9-14.5%，這是一個相當大的貢獻，但是離滿足氣候保護目標要求還有一定差距，2050年風能發電能力將躍升至7000TWh，全球能源供應占比接近20%。
　　(三)技術的層層突破大大提高了風能的可靠性
　　近幾年，歐洲WINWIND、ENERCON等公司開發了全功率變流并網技術，并大幅規模成功應用，這種技術可使風輪和發電機的調速范圍從0變到額定轉速的150%，大大提高了風能的利用范圍，改善了并網供電的電能質量。ENERCON公司將每個風電機組功率因數的控制由分散加以集中，改由并網變電站統一調控，使電網的有源功率因素校正和諧波補償得以實現。全功率變流技術成為歐美大型風電場建設的新興主流模式。
　　目前，全球風電的平均發電容量系數約為28%，但是不同地區間有很大差異，該系數在風電迅速發展的多風地區正逐漸增加，比如巴西，墨西哥等國。另外風機容量穩步增長，風機的一般規格各個國家和地區參差不齊，2014年以后陸上大多安裝的為1.93MW型或更大輸出功率型，逐步取代目前世界上普遍運行的1.34MW型，海上偏向于安裝3.6MW型或以上輸出功率型。經過多年發展，設計的不斷優化，以及大規模生產相同或相似風機的經驗，使風機技術本身的成本逐步下降。我國風電產業制造能力和集中度增強，2MW型陸上風機市場占有率顯著提高，5.5MW級及以上規模的大功率海上風機自主研發成功并投入運行。