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          前言

          風是自然界賦予人類寶貴的財富,人類真正把它轉化為電能也不過短短幾十年的時間,在風能轉化成電能之后,便爆發出巨大的能量,風力發電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發電不需要使用燃料,也不會產生輻射或空氣污染。

          新能源技術不再是投入重資不見成效的“富國游戲”,也不再仰人鼻息,依賴國外技術了。從上游原材料,到中游制造,再到下游市場,中國已經遙遙領先。在新能源這一賽道,中國已經是不折不扣的最大玩家。

          風能和風電

          什么是風能?

          風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表面,地球表面各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。據估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉化為風能,但其總量仍是十分可觀的。全球的風能約為1300億千瓦,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。

          人類利用風能的歷史可以追溯到公元前。古埃及、中國、古巴比倫是世界上最早利用風能的國家之一。公元前利用風力提水、灌溉、磨面、舂米,用風帆推動船舶前進。由于石油短缺,現代化帆船在近代得到了極大的重視。到了宋代更是中國應用風車的全盛時代,當時流行的垂直軸風車,一直沿用至今。在國外,公元前2世紀,古波斯人就利用垂直軸風車碾米。 10世紀伊斯蘭人用風車提水,11世紀風車在中東已獲得廣泛的 應用。13世紀風車傳至歐洲,14世紀已成為歐洲不可缺少的原動機。在荷蘭風車先用于萊茵河三角洲湖地和低濕地的汲水,以后又用于榨油和鋸木。只是由于蒸汽機的出現,才使歐洲風車數目急劇下降。 數千年來,風能技術發展緩慢,也沒有引起人們足夠的重視。

          什么是風電?

          風力發電是指把風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據風車技術,大約是每秒三米的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。

          風力發電機組裝置

          機艙:機艙包容著風力發電機的關鍵設備,包括齒輪箱、發電機。維護人員可以通過風力發電機塔進入機艙。機艙左端是風力發電機轉子,即轉子葉片及軸。

          轉子葉片:捉獲風,并將風力傳送到轉子軸心?,F代600千瓦風力發電機上,每個轉子葉片的測量長度大約為20米,而且被設計得很象飛機的機翼。

          軸心:轉子軸心附著在風力發電機的低速軸上。

          低速軸:風力發電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風力發電機上,轉子轉速相當慢,大約為19至30轉每分鐘。軸中有用于液壓系統的導管,來激發空氣動力閘的運行。

          齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸,它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。 高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉每分鐘運轉,并驅動發電機。它裝備有緊急機械閘,用于空氣動力閘失效時,或風力發電機被維修時。

          發電機:通常被稱為感應電機或異步發電機。在現代風力發電機上,最大電力輸出通常為500至1500千瓦。

          偏航裝置:借助電動機轉動機艙,以使轉子正對著風。偏航裝置由電子控制器操作,電子控制器可以通過風向標來感覺風向。通常,在風改變其方向時,風力發電機一次只會偏轉幾度。

          電子控制器:包含一臺不斷監控風力發電機狀態的計算機,并控制偏航裝置。為防止任何故障(即齒輪箱或發電機的過熱),該控制器可以自動停止風力發電機的轉動,并通過電話調制解調器來呼叫風力發電機操作員。

          液壓系統:用于重置風力發電機的空氣動力閘。

          冷卻元件:包含一個風扇,用于冷卻發電機。此外,它包含一個油冷卻元件,用于冷卻齒輪箱內的油。一些風力發電機具有水冷發電機。

          塔:風力發電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優勢,因為離地面越高,風速越大?,F代600千瓦風汽輪機的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔,也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全,因為他們可以通過內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優點在于它比較便宜。

          風速計及風向標:用于測量風速及風向

          尾舵:常見于水平軸上風向的小型風力發電機(一般在10KW及以下)。位于回轉體后方,與回轉體相連。主要作用一為調節風機轉向,使風機正對風向。作用二是在大風風況的情況下使風力機機頭偏離風向,以達到降低轉速,保護風機的作用。

          風電產業結構圖

          風力發電機分類:盡管風力發電機多種多樣,但歸納起來可分為兩類:①水平軸風力發電機,風輪的旋轉軸與風向平行;②垂直軸風力發電機,風輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。

          水平軸風力發電機

          垂直軸風力發電機

          國內外風力發電歷史

          國外風力發電歷史

          利用風力發電的嘗試,早在二十世紀初就已經開始了。三十年代,丹麥、瑞典、蘇聯和美國應用航空工業的旋翼技術,成功地研制了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機,廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用,它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過,當時的發電量較低,大都在5千瓦以下。

          自1973年世界石油危機以來,在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發展。

          1978年1月,美國在新墨西哥州的克萊頓鎮建成的200千瓦風力發電機,其葉片直徑為38米,發電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏,在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發電裝置,其發電量則達2000千瓦,風車高57米,所發電量的75%送入電網,其余供給附近的一所學校用。

          1979年上半年,美國在北卡羅來納州的藍嶺山,又建成了一座世界上最大的發電用的風車。這個風車有十層樓高,風車鋼葉片的直徑60米;葉片安裝在一個塔型建筑物上,因此風車可自由轉動并從任何一個方向獲得電力;風力時速在38公里以上時,發電能力也可達2000千瓦。風力發電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發電不需要使用燃料,也不會產生輻射或空氣污染。

          中國風電發展歷史

          我國風能資源豐富,可開發利用的風能儲量約10億kW,其中,陸地上風能儲量約2.53億kW(陸地上離地10m高度資料計算),海上可開發和利用的風能儲量約7.5億kW,共計10億kW。

          1986年,我國第一座風電場——馬蘭風力發電廠在山東榮成并網發電,是我國風電歷史上的里程碑,標志著中國風電風電的開端??傮w來看,中國風電行業發展經歷了早期示范、產業化探索、產業化發展以及大規模發展的四個階段。

          1)早期示范階段(1986-1993年):主要利用國外贈款及貸款,建設小型示范風電場,政府的扶持主要在資金方面,如投資風電場項目及支持風電機組研制;

          2)產業化探索階段(1994-2003年):首次建立了強制性收購、還本付息電價和成本分攤制度,由于投資者利益得到保障,貸款建設風電場逐漸增多;

          3)產業化發展階段(2003-2007年):主要通過實施風電特許權招標來確定風電場投資商、開發商和上網電價,通過施行《可再生能源法》及其細則,建立了穩定的費用分攤制度,迅速提高了風電開發規模和本土設備制造能力;

          4)大規模發展階段(2008年至今):在風電特許權招標的基礎上,頒布了陸地風電上網標桿電價政策;根據規?;l展需要,修訂了《可再生能源法》,制定實施可再生能源發電全額保障性收購制度。

          中國風電現狀

          實際上早在2010年,中國的風電總裝機量就已經超過了美國成為世界第一。隨著棄風率快速下降,帶動裝機需求進入新一輪景氣周期,我國風電新增裝機量于2020年達到頂峰,全年風電裝機量大超預期,達到72GW,超越前三年的總和。

          幾大央企能源集團起到了領頭羊的作用。根據電力央企“十四五”新能源發展規劃,僅國家能源集團、國電投、華能、華電、大唐、三峽、中廣核、中核、華潤電力九大央企“十四五”期間將每年貢獻46.7GW的風電裝機。

          目前,我國已經是世界上最大的風機制造國,產量占全球的一半,為全球風電提供“中國心”。到2020年,我國風電累計裝機量為2.81億千瓦,這意味著,10倍增長的風電“黃金時代”來臨。2025年后年均新增風電裝機60GW以上,至2030年裝機總量達到8億千瓦(800GW);到2060年至少達到30億千瓦(3000GW)。

          根據《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》,“十四五”期間我國將建設九大大型清潔能源基地,即金沙江上下游、雅礱江流域、黃河上游和幾字灣、河西走廊、新疆、冀北、松遼等清潔能源基地。值得一提的是,九大基地中均有風能的身影。

          此外,我國還將建設廣東、福建、 浙江、江蘇、山東等海上風電基地。產業大爆發,帶動我國風電整個產業鏈的完善和發展,零部件-風機制造-投資運營,我國正從“風電大國”向“風電強國”邁進。

          中國風電政策

          隨著風電行業的蓬勃發展,國家陸續制定了一系列指導政策,通過補貼、競爭性配置、消納保障機制等眾多調控手段支持了國內風電產業的良好發展,使得我國風電裝機容量快速增長,風電機組制造技術快速發展,整個風電行業向更加成熟、無補貼的可再生能源產業轉型。

          時間 政策 解讀
          2015
          國家能源局
          《關干進一步完善風電年度開發方秦管理工作的通知》(國能新能【2015】163號) 不存在棄風限電情況的?。▍^、市),每年由各?。▍^、市)能源主管部門根據本?。▍^、市)風電建設情況和風電發展規劃,按照平穩有序發展的原則,自主提出本年度的開發建設規模。出現棄風限電問題的?。▍^、市),須對本地區風電開發建設和并網運行情況進行深入分析評估,科學制定本年度風電開發建設的規模和布局;棄風限電比例超過20%的地區不得安排新的建設項目,且須采取有效措施改善風電并網運行情況,研究提出促進風電并網和消納的技術方案,作為對地方能源主管部門的建設和運行責任進行考核和監管的依據。
          2015
          發改委
          《關于完善陸上風電光伏發電上網標桿電價政策的通知》(發改價格【2015】3044 號) 實行陸上風電、光伏發電上網標桿電價隨發展規模逐步降低的價格政策。陸上風電、光伏發電上網電價在當地燃煤機組標桿上網電價(含脫碳、脫硝、除塵)以內的部分,由當地省級電網結算;高出部分通過國家可再生能源發展基金予以補貼。鼓勵各地通過招標等市場競爭方式確定陸上風電、光伏發電等新能源項目業主和上網電價。
          2016
          發改委
          《關于調整光伏發電陸上風電標桿上網電價的通知》(發改價格【2016】2729號) 一、降低光伏發電和陸上風電標桿上網電價;二、明確海上風電標桿上網電價。
          2017
          發改委
          《關于試行可再生能源綠色電力證書核發及自愿認購交易制度的通知》 綠色電力證書自2017年7月1日起正式開展認購工作,認購價格按照不高于證書對應電量的可再生能源電價附加資金補貼金額由買賣雙方自行協商感者通過競價確定認購價格。風電、光伏發電企業出售可再生能源綠色電力證書后,相應的電量不再享受國家可再生能源電價附加資金的補貼。根據市場認購情況,自2018年起適時啟動可再生能源電力配額考核和綠色電力證書強制約束交易。
          2017
          科學技術部
          "十三五"先進制造技術領域科技創新專項規劃的通知(國科發高【2017】89號) 明確"十三五"期間,我國基礎零部件的基礎研究、關鍵技術研究、關鍵工藝研究需進行科技創新、掌握核心技術;針對制造業基礎能力薄弱和產品質量不高的問題,重點攻克核心基礎零部件,研發工業庫、材料參數庫和制造過程核心軟件產品。
          2018
          國家能源局
          《2018年能源工作指導意見》 有序建設重點風電基地項目,推動分散式風電、低風速風電、海上風電項目建設。積極推進風電平價上網示范項目建設,研究制定風電平價上網路線圖。
          2018
          國家能源局
          《分散式風電項目開發建設暫行管理辦法》 鼓勵各類企業及個人作為項目單位,在符合土地利用總體規劃的前提下,投資、建設和經營分散式風電項目。
          2019 發改委 《關于積極推進風電、光伏發電無補貼平價上網有關工作的通知》(發改能源(2019)19號》 一、開展平價上網項目和低價上網試點項目建設;二、優化平價上網項目和低價上網項目投資環境;三、保障優先發電和全額保障性收購;四、鼓勵平價上網項目和低價上網項目通過綠證交易獲得合理收益補償;五、認真落實電網企業接網工程建設責任;六、促進風電、光伏發電通過電力市場化交易無補貼發展等。
          2019
          國家能源部
          《關于2019年風電、光伏發電項目建設有關事項的通知》(國能發新能〔2019〕49號》 一、積極推進平價上網項目建設;二、嚴格規范補貼項目競爭配置;三、全面落實電力送出消納條件;四、優化建設投資營商環境。
          2019
          發改委
          《關于完善風電上網電價政策的通知》(發改價格〔2019〕882號) 將陸上風電標桿上網電價改為指導價。新核準的集中式陸上風電項目上網電價全部通過競爭方式確定,不得高于項目所在資源區指導價。將海上風電標桿上網電價改為指導價,新核準海上風電項目全部通過競爭方式確定上網電價。
          2019
          發改委
          《產業結構調整指導目錄(2019年本)》(發改委令第29號) 將"合金鋼、不銹鋼、耐候鋼高強度緊固件、鈦合金、鋁合金緊固件和精密緊固件"列為"鼓勵類"
          2020
          發改委
          《西部地區鼓勵類產業目錄(2020年本,2020征求意見稿)》 在風電相關產業中,貴州、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆,內蒙古等8個省份均鼓勵發展"風力發電場建設與運營"。另外,陜西額外鼓勵風電裝置制造產業和陸上風電機組設備制造產業;寧夏額外鼓勵風能偏航、變槳減速器的研發及生產產業;新疆額外鼓勵風電機組控制系統,風電機組用新型發電機、高速葉片、全功率變流器、變漿控制器、增速齒輪箱、主軸、軸承等關鍵部件,海上風電工程施工機械研發及制造產業;內蒙古額外鼓勵牧區戶用小型風機制造產業;西藏額外鼓勵風力發電公路照明應用。
          2020
          國家能源局
          《2020年風電項目建設方案》 積極推進平價上網項目建設;二、有序推進需國家財政補貼項目建設;三、積極支持分散式風電項目建設;四、穩妥推進海上風電項目建設;五、全面落實電力送出消納條件;六、嚴格項目開發建設信息監測;七、認真落實放管服改革。
          2020
          財政部
          《關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見》(財建〔2020〕4號) 新增海上風電和光熱項目不再納入中央財政補貼范圍,按規定完成核準(備案》并于2021年12月31日前全部機組完成并網的存量海上風力發電和太陽能光熱發電項目,按相應價格政策納入中央財政補貼范圍。
          2021
          國家發改委
          《國家發展改革委關于2021年新能源上網電價政策有關事項的通知》 2021年起,對新備案集中式光伏電站、工商業分布式光伏和新核準陸上風電項目發電,中央財政不再補貼。2021年,新建項目保障收購小時數以內的發電量,上網電價繼續按'指導價+競爭性配置"方式形成.
          2021
          國家能源局
          《2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知(征求意見稿)》 總體要求2021年全國風電、光伏發電發電量占全社會用電量的比重達到11 %左右,后續逐年提高,到2025年達到16.5%左右,強化可再生能源電力消納責任權重引導機制,建立保障性并網 、市場化并網等并網多元保障機制;加快推進存量項目建設,穩步推進戶用光伏發電建設,抓緊推進項目儲備和建設。
          2021
          國家能源局
          《2021年能源工作指導意見》 2021年風電、光伏發電量占全社會用電量的比重達到11 %左右.增強清潔能源消納能力.積極推進新能源'隔墻售電"就近交易?
          2021
          國家能源局
          《關于報送"十四五電力源網荷儲一體化和多能互補工作方案的通知》 穩妥實施"風光火(儲)一體化",鼓勵"風光水(儲)、“風光儲”一體化.優先依托存量煤電項目推動風光火(儲)一體化發展,擴大新能源電力打捆規模。允許利用近區已納入國家電力發展規劃煤 電項目推動增量風光火(儲)一體化發展,從嚴 制新増煤電需求。
          2021
          國家發改委
          《1-3月全國電力工業統計數據》 1-3月,全國風電裝機容量28661萬千瓦,同比 増長34.9%;新増風電裝機容量526萬千瓦,同比增加290萬干瓦;全國風電設備累計平均利用小時數為619小時,同比増加69小時;風電工程投資累計完成325億元,同比増長14.5%。
          2021
          國網新能源云
          《2021年第七批可再生能源發電補貼項目清單》 《公告》顯示,納入2021年第七批可再生能源發電補貼項目清單的項目共174個,核準/備案容量2177.11MWO其中,集中式風電項目數量為 6個,核準/備案容量315MW;集中式和分布式太陽能發電項目數量分別為39個、110個,核準/備案容量分別為1259.4MW、436.21 MW;集中式和分布式生物質發電項目數量分別為17個、 2個,核準/備案容量分別為163MW、3.5MW.
          2021
          國網新能源云
          《2021年第八批可再生能源發電補貼項目清單》 《公告》此次納入2021年第八批可再生能源發電補貼清單的項目共計1103個,核準/備案容量 2366.36兆瓦,其中:集中式風電項目數量8 個,核準/備案容量554兆瓦;集中式和分布式太陽能發電項目數量分別為38個、1055個,核準/ 備案容量分別為1213.87兆瓦、579.49兆瓦;集中式生物質發電項目數量為2個,核準/備案容量為19兆瓦.
          展開更多風電政策
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          風電進行時
          • 2021風電行業研究報

            這一階段,國內風電風電行業呈現快速發展, 背后則是行業發展初期的政策驅動。

          • 我國沙漠戈壁荒漠地區大型風電光伏基地有序開工

            近日,《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》印發,明確了我國碳達峰、碳中和的具體目標和實施路徑。為貫徹落實黨中央、國務院決策部署,大力推動可再生能源發展,助力實現碳達峰、碳中和目標。

          • 至2030年,全球海上風電市場規模將翻7倍

            隨著各國對低碳經濟和能源結構轉型越來越形成共識,海上風電作為一種重要的清潔能源,近年來其裝機容量在全球范圍內呈現高速增長態勢。

          • 2021上半年風電上市公司業績匯總

            2021年已經過去大半,風電行業的上市公司大多已經披露半年報業績,上半年良好的風資源及碳中和政策利好,疊加去年搶裝潮效應,使得行業內部各產業鏈大部分的公司業績均表現較好。

          • 到2031年全球風電市場估值將超1.5萬億美元

            據阿拉伯貿易消息稱,新一代市場情報提供商透明市場研究(TMR)的一份新報告顯示,到2031年,全球風電市場的估值將超過1.5萬億美元。

          • 全球海上風電市場保持較快增長,預計2030年新增裝機205GW

            為應對氣候變化,各地政府積極響應國家“雙碳”目標,陸續出臺專項發展規劃,支持海上風電發展,預計“十四五”期間我國海上風電新增達42.5GW。國際方面,隨著能源轉型步伐的加快以及更多國家進入海上風電市場,全球海上風電市場仍將保持較快增長,預計到2030年將新增裝機205GW。

          • 匯川技術推出大功率風電變槳驅動器填補國內空白

            匯川技術發布了新產品PD802-60A大功率變槳驅動器,該產品額定輸出電流為60A,過載能力達200A/3S,可滿足大功率風機6/7/8MW單驅變槳和9/10/11MW雙驅變槳應用。 風電進入全面平價時代,無論是陸上風電還是海上風電,降低度電成本成為風電企業可

          • 機器人技術可以降低海上風電場對環境的影響

            自主水下航行器(AUV)在維護和維修海上渦輪機方面具有廣泛的應用。使用非接觸式傳感方法的機器人(例如雷達和聲納)可以與海洋基礎設施及其周圍環境進行交互,而不會對環境造成任何破壞。

          • 丹佛斯為你揭秘海上風電全新“黑科技”!

            在現代社會中,無論是生活還是發展都離不開能源支撐,電已經成為人類生活的必需品。但由于近些年環境保護問題愈發嚴峻,清潔能源的使用已經在各行各業得到重視。風能作為清潔可再生能源,在電力領域得到重要發展。本期為大家介紹,全國最新型高端風電安裝平

          • 風電變流器與英威騰UPS,一拍即合

            英威騰HT1102L產品為單相不間斷電源系統,采用雙變換在線式拓撲結構,可提供穩定與可靠的正弦波電源,輸出功率因數高達0.9,整機效率超過95% 。既能為風力發電提供安全的電源保障,又能降低運營成本。具有電池壽命長、電路板三防保護功能、超強過載特性、超寬的輸入電壓范圍,性能穩定,應用可靠等產品優勢。

          • 半直驅,風電第三勢力興起

            作為除雙饋與直驅外的第三大主流技術路線,中速傳動?正快速興起,這源于風電行業對更低度電成本的主動探索。種種跡象表明,中速傳動(也稱“半直驅、混合”)技術的春天來了。

          • 風電強配儲能,“風儲一體化”是否能給企業迎來新機遇?

            2020年國家能源局下發《關于2020年風電、光伏發電項目建設有關事項的通知》,要求各省根據國家可再生能源發展“十三五”相關規劃和本地區電網消納能力,合理安排新增核準(備案)項目規模,目前“新能源+儲能”正在快速在全國普及。

          • 眾城卓越:風電變槳系統,使命之作

            近年來,隨著世界各國對能源安全、生態環境、氣候變化等問題的愈加重視,發展風電產業已經成為全球推動能源轉型發展、應對全球氣候變化的普遍共識和一致行動。大型的兆瓦級風力發電機近幾年在國內外得到了不斷的發展。作為風電機組的核心零部件,風電變槳

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