第三节 风电及风力发电机组尚存在的一些有待解决的问题

风力发电机组的技术虽然很成熟，但传统式风力发电机组的制造成本和用户的使用成本还比较高，风电机组的利用率和风力发电机组的效率还有待提高。这些存在的问题影响了风力发电机组更好地创造经济效益，这也是很多风电场达不到预期经济效益的主要原因之一。为了满足风电每年以30%的增容速度发展并且为了风电场能创造更好的经济效益，使风电具有更强的竞争力，这些存在的问题应逐步加以解决。

1.风电成本有待继续降低，应达到水电成本的水平

世界工业发达国家的风力发电机组的制造成本在20世纪80年代为3000～5000美元/kW，到90年代降到1000～1200美元/kW，进入21世纪降到1000美元/kW以下。中国风力发电机组的制造成本由20世纪的1.2万元/kW降到21世纪的5000～6000元/kW。风力发电机组的制造成本还有下降的空间。

风电成本在20世纪90年代，工业发达国家为10～15美分/kWh，进入21世纪风电成本下降到4～6美分/kWh，有的已经降到3美分/kWh。

在中国，20世纪90年代，风电成本1.2元/kWh，到2010年下降到0.5～0.6元/kWh，与中国长江以南的火电成本相当。风电成本应降到0.3～0.5元/kWh，达到北方火电成本以下，甚至达到中国北方水电的成本，才能使风电更具竞争力。

影响风力发电机组的制造成本和用户使用成本的因素很多，但主要有以下原因：

1）现代传统式风力发电机组基本上都采用4～6极双馈异步发电机，转速在1000～1800r/min。为了匹配风轮转速不得不采用大增速比的增速器，大增速比的增速器造价昂贵，使风力发电机的制造成本升高；大增比的增速器寿命短。据德国风力发电机研究所首席教授克林格（Prof.Klinger）教授统计，风力发电机在15～20年的使用寿命中齿轮箱（增速器）更换3次是十分普遍的。增速器的消耗又使用户的使用成本升高。

2）风力发电机组的利用率不高和效率低是影响风电场经济效益的主要原因之一。

现代国内外风力发电机组的额定风速基本上为12～15m/s，降低了风力发电机组的利用率，也就是降低了风电机组的发电量，从而降低了风力发电机组的经济效益。

现代传统式风力发电机组的全效率还不够理想也影响了风力发电机组的经济效益。

2.影响中国风电发展的因素及对策

1）中国从事风力发电机组研究、设计、制造以及风电场管理，风力发电机组运行和维护、风电并网等方面的人才短缺影响着中国风电的快速发展。

2）中国风能资源全面评估、风能利用规划滞后也影响了中国风电的科学发展。

3）中国风电发展与电网规划和建设不协调影响了中国风电的快速发展。

中国电网长期以来运行在稳定的火电、水电及核电的规范中，电网波动小，易于管理。而风电波动性很大，会给电网带来不平衡。这个问题从技术层面并不难解决，因为工业发达国家已经解决了。只要国家统筹安排，就会建立适合风电并网的电网运行规范和管理规则，就会满足日益发展的风电并网要求。

4）中国对离网风力发电机组没有政策支持，制约了离网风力发电机组的发展。

中国对并网风力发电机组的制造、风电场建设及风电并网都有政策支持，使中国的风电机组制造、风电场建设得到了快速发展。但对离网风力发电机组的制造、使用尚没有政策支持。中国人口超过13亿，绝大多数在农村。中国能源短缺，虽然有部分农民用上了沼气或煤气，但大多数农民还是以植物杆棵为燃料做饭、取暖；广大牧区的牧民还有相当数量的牧民以牛粪为燃料取暖、做饭、烧水沏茶。在陆地型风能资源区的农牧民可以用离网风力发电机组为农牧民取暖、做饭提供电力；还可以用离网风力发电机组为北方大棚温室埋地热线提高地温提供电力，以实现冬季种植蔬菜、花卉、水果；为北方温室养牛、羊、猪、鸡提供电力。这不仅会解决能源短缺的困难，还会提高牧民、农民的收入，提高农牧民的生活水平。

离网风力发电机组应用市场的拓宽，会促进离网风力发电机组制造业的发展，还会拉动与离网风力发电机组相关的产业链的发展，会为数以万计的人提供就业岗位。