1.2 风力发电

1.2.1 风力发电概述

早在公元前，人类就以磨面、舂米、风帆船舶等形式利用风能。埃及人的风帆船、中国人的木帆船、古波斯人的垂直轴碾米风车、伊斯兰人的提水风车及11世纪在中东得到广泛应用的风车，无一不是人类利用风能的典型例子。从14世纪起，风车就成为了欧洲不可缺少的原动机，被先后用来汲水、榨油和锯木。1891年，丹麦教授Paul La Cour在阿斯科夫市建造风力发电实验站，通过风电机组电解水用来制造氢，并得到了推广和应用。20世纪30年代，为了提高风能利用率并降低成本，以美国、丹麦、法国和德国为代表的欧美国家开始研制中大型风电机组。20世纪70年代爆发了两次全球性石油危机，人们开始意识到能源紧缺的到来，纷纷开始寻求新的可替代能源。从此，风能的开发利用也开始重新受到重视，风力发电以其费用低廉、可再生及洁净无污染的优势进入了商业化的提速发展阶段。20世纪90年代，面对全球能源危机和温室效应的威胁，世界各国纷纷加强对可再生能源发展的政策扶持，推进着大型兆瓦级风电机组和风电场并网技术的日益成熟，使得风电产业进入了飞速发展阶段。

近年来，全球风电市场规模大幅度扩大、累计总装机容量迅速增长。随着风电技术和装备水平的快速发展，风电已经成为目前技术最为成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的新能源。中国、丹麦、美国、欧盟等国家或组织都提出了坚持发展风力发电的相关政策与发展规划。可以说，加快风电产业发展、提高风电在整个电力中的比例已成为世界各主要经济体保障能源安全和保护环境的战略抉择。

自从我国提出大力发展可再生能源起，我国的风电装机容量始终保持高速增长。与此同时，随着技术的不断进步，我国的风电利用率也有显著提升。近年来，由于我国陆上风电的建设技术已日趋成熟，加之海上风电资源更为丰富，国家风电发展政策逐渐向海上发电倾斜。与此同时，我国风电市场集中度稳步提升，在各大整机制造商中，新疆金风科技股份有限公司、远景能源有限公司、明阳智慧能源集团股份公司稳居前三，占据了超过一半的市场份额。综上所述，风电行业发展趋势是不可逆转的，风电行业虽然在短期内面临不确定因素，但是鉴于目前风力发电量占总发电量比例依旧很低，仍然具备极大的发展空间。

尽管近年来中国新增装机和累计装机两项数据均居世界第一，但随着新能源产业的快速发展，许多深层次、系统性的矛盾和问题逐步显现出来。除设备产能过剩和质量问题、风电机组吊装后不能及时投产等问题外，风电的送出消纳问题始终困扰着从业人员，干扰并影响风电产业的健康发展。迄今为止，新能源仍然被看作是补充能源，仅仅在满足用电需求增量上考虑问题，而没有形成新能源要替代化石能源的共识，表现在现行的电力运行调度方式，不适应新能源电力并网或直接消费的新形势和新情况，导致风电弃风限电现象严重。

技术进步是新能源产业的核心生命力。近年来，我国新能源产业的技术水平有了长足进步，但是相对于传统化石能源，成本仍较高，还需要政府补贴。高额的补贴将会推高全社会的用能成本，降低国民经济整体竞争力，同时也压缩了新能源产业的发展空间。解决这个问题，迫切需要通过相关产业的技术进步，尽快降低新能源发电的成本。