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从被卡脖子到傲视全球,中国风电如何绝地翻盘

日期:2022-10-17    来源:每日风电汇  作者:青萍之末

国际风力发电网

2022
10/17
16:45
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关键词: 风力发电 风力发电技术 风力发电机组

能源是人们赖以生存的物质基础,在人类发展的历史上,每一次科技的重大进步的背后都少不了能源的改进革新,能源的开发和利用在很大程度上推动了社会经济和人类社会的发展。

在如今“碳达峰、碳中和”的大背景下,清洁能源代替化石燃料已经成为了大趋势,绿色能源也在加速转型,风电因其易获得性逐渐在新能源的领域中崭露头角,在2021年,我国风电装机容量突破3亿千瓦,已站在可以傲视全球的位置上,回顾我国的风电建设历程,是一段筚路蓝缕的艰辛之路,接下来小编带大家一起回顾这段艰辛的历程。

风电萌芽时期

1958年,在大跃进运动在全国如火如荼的开展,工农业产品被要求成倍的生产,全国范围内的电力需求极速上升,为了满足当时的用电要求,政府提出了依靠群众、全民办电的方法。

1959年1月6日的在一篇有关于电力建设的文章,文章的名字是《电力必须赶上前去》,要求在电力工业中执行“大洋群”和“小土群”两条腿并走的方法,“小土群”认为,办电也可以用人们平时不能接受的土办法,一切都可以被利用的资源都要被调动起来,设备、材料尽量少用国家调拨的钢材、矽钢片等特殊材料,尽量以土造的代替。

在我国的发展历史上,有很多利用风能的例子,例如风力提水在当时的运用就很成熟,所以人们很容易就把风能作为了“小土群”发电的新方式,而在当时,风力发电无论是技术还是运用在我国都是空白的。

(旧报纸,体现了当时人们建设电力的热情)

好在有当时国际上有风力发电的案例可以参考,丹麦在同时期已经建设成了专业的风力发电机,其它西方国家也已经开始了风力发电机的研究,我们参考了这些国家的几种风力发电机,在江苏、吉林、新疆等地就地取材,安装了一批功率在10KW以下,风轮直径也不超过10m的风力发电机,这批风力发电机可以说是我国最早的风机。

但是由于那时风力发电材料不过关,技术不过关等多种问题,导致这批风力发电机发电并不稳定,而且这批风机问题频出,并不适合长久用来发电,在这种趋势下,这批风力发电机很快就走向了“退休”。

这是我国最早一次对风力发电技术与设备的积极探索,虽然以失败告终,但这次尝试为日后风力发电技术的成熟打下了坚实的基础。

力发电试验时期

在小土群办电的方法失败以后,一群知识分子意识到,要建造成功一个合格的风力发电机并不是一件简单的事情,要从叶片的材料、制造工艺、限速调整系统等多个角度都需要更加细致的研究。

1978年文革结束后,钱学森提出了风力发电空气动力学问题,成立了风能研究课题组,在此之后,全国大大小小的风电试验站相继成立,其中就包括著名的八达岭风电试验站。

八达岭实验站先后安装科26台各种形式的风力发电机组,单机最大容量为:50KW,最小30W,总容量约120KW,试验站还与丹麦里索国家实验室的风电专家合作过。

但由于当时我国的整体工业水平比较低,后续资金和政策没有跟上,这次探索最后也以失败告终,这批在八达岭试验站试验成功的机组并没有投入使用。

1982年,在钱学森的支持下,中国太阳能协会风能专业委员会和中国空气动力学会成立,会议成员在成立大会上对国内外风机的研究情况进行了交流,针对国内的情况拟定了相应的工作计划。

1984年,中国太阳能协会风能专业委员会创办了《风力发电》杂志,在其1985年正式出版后,成了风电行业人群了解风力发电技术和发展的重要渠道。

钱学森手稿

风电积累时期

1986年五月,我国建成的首个示范性风电场在山东荣成马兰湾并网发电,马兰风电场的建成,标志着我国从离网风电进入了并网风电阶段,拉开了中国风力发电的大幕。

山东荣成马兰风电厂建成之初

在马兰风电场中,安装了3台从丹麦维斯塔斯引进的风机组,后续,新疆达坂城风电场和内蒙古朱日和风电场依次建成,两个风电场中分别安装了丹麦Bonus公司的13台风力发电机和5台美国风能公司的风机组,这几个大型风电场的建设,不仅扩大了我国风电场的规模,也引进了国外多个设备厂家的不同技术。

在这段时期,我们不仅在风电场引进外国企业的风机来学习国外相对成熟的技术,也在阻止技术人员去国外观摩学习,掌握风电设备技术的原理和标准,这为我国自我研制打下了坚实的基础。

截止1993年,我国风电并网容量为9.7MW,而同时期一台比较常见的火电机组的额定功率就达到了300MW,尽管有外国设备制造企业赠送或贷款支持我国风电场建设,但我国风电场建设非常缓慢,风电场的发电量和发展量并未达到预期。

后来专家归纳出这个事情风力发电场发展缓慢的关键原因在于风电上网电价长期与火电保持在同一水平,风电场的投资难以回收成本,就连当时亚洲最大的风力发电场——新疆达坂城风电场的全年收入仅20多万元,还不够设备折旧费用,企业连年亏损十分严重。

达坂城风电场

为了鼓励风电场的建设,1994年4月,《风力发电场并网运行管理规定(试行)》中提出:允许风电场就近上网,并收购其全部电量,风电场上网电价按发电成本加还本息与合理利润的原则规定,并规定“高于电网平均电价的部分,其差价采取分摊方式由全文共同承担。

这个规定出台的当年,我国风电并网容量由9.7MW增加到22.6MW,增长率为133%。

蓬勃兴起阶段

由于我国的能源结构一直是以化石燃料的燃烧为主,进入21世纪后,我国爆发了严重的环境问题,酸雨、雾霾等问题频发,让我国对能源结构的思考更加深刻,能源转型迫在眉睫。

2005年初,《可再生能源法》颁布,以此为标志,中国风电产业进入了蓬勃发展阶段,我国首次对风电资源做了系统的调查并制定了长远的发展规划,对风电技术进行了技术支持,给风电的推广与应用、价格管理与费用分摊,经济激励与监督措施、各方责任等方面进行了法律上的规范。

与此同时,我国国内风电机组国产化程度逐渐上升,山东工业大学、青岛大华机械厂、航空航天部550厂参考国外样机制造出了33KW风力发电机组,在风机制造领域取得了一定的经验。

1996年3月,原国家计委推出了“乘风计划”,让国内风机制造厂与国外风机制造厂结合成合资企业,共同开发设计大型风力发电机组,2002年开始,国家发改委实施“风电特许权”项目,降低了风电上网电价,推进大型风电场建设,这两项措施拉动了风电设备国产化的进程。

在这些政策的大力支持下,我国一批有较强竞争力的国产风电设备制造厂商崭露头角,例如金风科技、明阳风电,这些企业在今天仍然有很强的竞争力。

从这段时期开始,中国风电场遍地开花,我们出游时,也能在山上看到矗立的白色风力发电机组。

阳明智能风机

未来发展阶段

在“碳达峰、碳中和”的大背景下,中国再一次展现出了负责任的大国形象,风力发电机的装机量逐年递增,2021 年我国累计风电装机 规模达到328.48GW,同比增长16.68%,其中新增风电装机规模达47.57GW。

中国风电从夹缝中初生,混乱中崛起,绝地翻盘,背后少不了几代风电人筚路蓝缕的探究与研发,未来清洁能源将在我国能源结构中占领主要地位,我国风电人,依然任重道远。

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