我國風能利用現(xiàn)狀

    （1）行業(yè)現(xiàn)狀。我國東南沿海地區(qū)風能資源較豐富，年平均風速為4m/s。這些地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展迅速，用電量較大，常規(guī)能源貧乏，部分電網(wǎng)通達的地方缺電也較嚴重。為滿足農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖和鹽場制鹽等低揚程大流量提水作業(yè)的需要，當?shù)赜脩粢言谑褂靡恍┑蛽P程風力提水裝置。如福建省莆田地區(qū)利用風力提水制鹽，天津市郊區(qū)利用風能排咸和育苗，山東省新泰市的風力—空氣泵農(nóng)田灌溉等，都取得了一定的經(jīng)濟效益。在上述地區(qū)推廣應用風力提水機組，對農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和副業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有重要的意義。另一方面，我國內(nèi)陸風能資源較好的區(qū)域，如內(nèi)蒙古北部、甘肅和青海等地的年平均風速為4~6 m/s，3~20 m/s的風速累計4000~5000h/年。這里是廣大的草原特區(qū)，人口分散，難通電網(wǎng)。利用深井風力提水機組為牧民和牲畜提供飲水或進行小面積草場灌溉，對于改善當?shù)啬撩竦纳睢⑸a(chǎn)條件具有明顯的社會效益。此外，甘肅、新疆北部及松花江下游也屬于風能豐富區(qū)，適合發(fā)展風力提水。

    （2）產(chǎn)品類型。在風力提水機組的產(chǎn)品品種上，我國已基本形成南方型低揚程大流量風力提水機組和北方型高揚程小流量風力提水機組兩大系列，約有十幾種產(chǎn)品型號。經(jīng)過嚴格的生產(chǎn)考核運行和多年的實際應用，這些機組的產(chǎn)品質(zhì)量基本可靠，有些機組的水平達到或處于國際領(lǐng)先地位。近年來，我國低揚程風力提水機組已出口到斯里蘭卡和馬來西亞等國家。因此，我國現(xiàn)有的風力提水機產(chǎn)品可以在國內(nèi)外逐步推廣使用。

    （3）發(fā)展趨勢。今后我國對風力提水機的需求仍將逐步增加，預測發(fā)展趨勢如下。黑龍江三江平原旱田改水田需要揚程5m、流量大于30m3/h的風力提水機組，根據(jù)市場需求預測，如果該機型2005年研制成功，到2010年可發(fā)展1500臺。河北和山東等省的平原地區(qū)需要揚程15~30m的小型戶用風力提水機組，到2010年可發(fā)展1500臺。東南沿海地區(qū)鹽場制鹽、農(nóng)田排灌和水產(chǎn)養(yǎng)殖需要低揚程大流量風力提水機組，到2010年可發(fā)展1500臺。內(nèi)蒙古、青海和甘肅等省區(qū)需要高揚程小流量的風力提水機組為草原特區(qū)提供人畜飲用水和小面積草場灌溉用水，到2010年可發(fā)展1500臺。

從風力提水機組分類上講，主要產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展趨勢：①低揚程大流量風力提水機多采用旋轉(zhuǎn)式水泵，用于提取地表水和淺層地下水。②高揚程小流量風力提水機多采用往復式水泵，用于提取深層地下水。③風力提水機—微滴灌系統(tǒng)。④風力機—空氣泵提水機組。⑤風力發(fā)展機—電泵提水系統(tǒng)。

    2.小型風力發(fā)電機

    （1）行業(yè)現(xiàn)狀。我國從20世紀80年代初就把小型風力發(fā)電作為實現(xiàn)農(nóng)村電氣化的措施之一，主要研制、開發(fā)和示范應用小型充電用風力發(fā)電機，供農(nóng)民一家一戶使用。目前，1 kW以下的機組技術(shù)已經(jīng)成熟并進行大量的推廣，形成了年產(chǎn)1萬臺的生產(chǎn)能力。近10年來，每年國內(nèi)銷售5000~8000臺，100余臺出口國外。目前可批量生產(chǎn)100、150、200、300和500W及1、2、5和10 kW的小型風力發(fā)電機，年生產(chǎn)能力為3萬臺以上，銷售量最大的是100~300W的產(chǎn)品。在電網(wǎng)不能通達的偏遠地區(qū)，約60萬居民利用風能實現(xiàn)電氣化。截至1999年，我國累計生產(chǎn)小型風力發(fā)電機組18 .57萬臺，居世界第一。

    （2）發(fā)展趨勢。①功率由小變大。戶用機組從50、100W增大到300、500W，以滿足彩電、冰箱和洗衣機等用電器的需要。②由一戶一臺擴大到聯(lián)網(wǎng)供電。采用功率較大的機組或幾臺小型機組并聯(lián)為幾戶或一個村莊供電。③由單一風力發(fā)電發(fā)展到多能互補，即“風力—光伏”互補、“風力機—柴油機”互補和“風力—光伏—柴油”互補。④應用范圍逐步擴大，由家庭用電擴大到通訊和氣象部門、部隊邊防哨所、公路及鐵路等。

    3.大型風力發(fā)電機組及國外機組國產(chǎn)化

   （1）大型風力發(fā)電機組。我國大型風力發(fā)電機組的研究制造工作正在加快發(fā)展。中國一拖集團有限公司與西班牙電力公司美德（MADE）再生能源公司成立的一拖—美德（MADE）風電設(shè)備有限公司，西安航空發(fā)動機公司與德國恩德（NORDEX）公司成立的西安維德風電設(shè)備有限公司分別生產(chǎn)了1臺660 kW600 kW的主發(fā)電機組，并已經(jīng)安裝在遼寧營口風電場并網(wǎng)發(fā)電運行。這兩臺機組的國產(chǎn)化率達到40%。另外，浙江運達風力發(fā)電設(shè)備廠在生產(chǎn)200 kW風力發(fā)電機組的基礎(chǔ)上又生產(chǎn)出了4臺250 kW風力發(fā)電機組，安裝在廣東南澳風場運行，這是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)、運行狀況最好的機組。

   （2）國外機組國產(chǎn)化。在我國風電場建設(shè)的投資中，機組設(shè)備約占70%，實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化、降低工程造價是風電場大規(guī)模發(fā)展的需要。但樣機的研制及形成產(chǎn)品需要很大的投入，有關(guān)部門曾經(jīng)研制過兩種型號的200 kW樣機，但還未來得及商品化，市場上的主導產(chǎn)品已發(fā)展到600 kW機組。為了跟上世界技術(shù)發(fā)展水平，引進國外先進成熟的技術(shù)，經(jīng)過消化吸收逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化的方案，是符合我國國情的。大型風電機的主要部件在國內(nèi)制造，其成本可比進口機組降低20%~30%，因此，國產(chǎn)化是我國大型風力機發(fā)展的必然趨勢。我國大型風電機的國產(chǎn)化從250~300 kW機組開始，發(fā)展到600 kW。塔架可以在國內(nèi)制造，發(fā)電機和輪轂也已在國內(nèi)試制出來，將上述部件安裝在進口風力發(fā)電機上考核，如果質(zhì)量達到原裝機的標準就可以替代進口件。其他部件如齒輪箱、主軸、剎車盤和迎風機構(gòu)都可以在國內(nèi)試制成功后取代進口件。根據(jù)我國的生產(chǎn)水平和技術(shù)能力，大型風力機國產(chǎn)化是完全可行的。

   600 kW機組的國產(chǎn)化方式主要有兩種。一種是支付技術(shù)轉(zhuǎn)讓費購進全套制造技術(shù)，經(jīng)過自主開發(fā)逐步完善提供商業(yè)化產(chǎn)品。另一種是通過技貿(mào)結(jié)合的方式購進一批技術(shù)成熟的風力發(fā)電機，同時引進制造技術(shù)，組建中外合資公司，嚴格按照原裝部件標準在國內(nèi)生產(chǎn)，逐步提高部件的國產(chǎn)化率。

    4.風力發(fā)電場建設(shè)進程

    （1）風力發(fā)電場繼續(xù)增多，裝機容量繼續(xù)增加。從我國風電場的建設(shè)歷史來看，1986年4月由航空部和山東省計委撥款建設(shè)的第一個風電場在山東榮城發(fā)電后，全國各地陸續(xù)引進機組建設(shè)風電場，裝機容量逐年增加。1990年累計裝機4000 kW，最大的機組單機容量為200 kW；1993年累計裝機1.45萬kW，單機最大為500 kW；1995年累計裝機3 .75kW；到1997年底全國風電場裝機433臺，容量達到16 .67萬kW，單機最大為600 kW；1998年總裝機容量達到22.4萬kW；1999年達到26.24萬kW。

   （2）風力發(fā)電機組單機容量逐年加大。風電場內(nèi)安裝的國產(chǎn)機組主要有兩種：一種是科技攻關(guān)的樣機或后續(xù)生產(chǎn)的幾臺機組，由于技術(shù)和質(zhì)量問題，需要繼續(xù)改進；另一種是與國外廠商合作生產(chǎn)的，有些部件用國產(chǎn)的替代基本上能夠正常運行。進口機組多是較成熟的商品機組，可靠性高，這種機組主要有變槳距調(diào)節(jié)型和定槳距失速調(diào)節(jié)型兩種，單機容量在1996年以前是150~300 kW，后來安裝的主要是600 kW級機組。