论文部分内容阅读
【摘 要】随着环境污染的日益严重，传统能源的日益衰竭，可再生能源的开发和利用受到了很多学者的青睐。风能是非常重要并储量巨大的可再生清洁能源，它安全、清洁、充裕，其在电网中的比例也越来越大，然而与一些传统的电源相比较，风力发电具有间歇性、波动性、随机性的特点，大规模风电并网后将严重影响电力系统的电能质量和安全稳定运行。因此，有必要对风电接入电网的经济性作比较细致的分析，以推动了可再生能源的发展。
【关键词】风力发电；电网；经济性；节能减排
1.风力发电的背景
能源是人类社会赖以生存的物质基础，是经济和社会发展的重要资源。目前，世界能源主要来自石油、煤或核发电。但煤炭和石油等石化能源不可再生，近两年来，石油资源日渐枯竭，加之受政治及自然灾害的影响，石油危机已经显现。世界石油价格飞涨，并始终在高价位盘旋。高昂的石油价格势必将严重影响世界经济，能源危机正向人类袭来。各国对能源的争夺，将是未来全球冲突的主要原因。同时其大规模的开发利用也带来了气候变化等严重的环境问题，威胁着人类的可持续发展。
风能是非常重要并储量巨大的能源，它安全、清洁、充裕。由于风力发电过程不消耗矿产资源，不排放污染物和温室气体，因此，利用风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，发展速度日益加快。
2.风力发电的发展现状
我国是一个风能资源比较丰富的国家，风能资源储量居世界之首，可开发利用的风能储量约为10亿千瓦，其中，可开发利用的陆地风能资源储量约为2.53亿千瓦；可供开发利用的海上风能资源储量约为7.5亿千瓦。根据我国丰富的风能资源，国家能源局制定了到2015年我国风力发电规划装机容量预计达9000万千瓦，到2020年实现风电装机容量突破3亿千瓦，实现占国际市场份额的50%的目标。2010年4月《可再生能源法》修正案的实施，为我国风力发电提出了更为具体的发展方向。
目前，我国正在大力发展风电，以优化我国能源结构、实现能源供应多元化、应对气候变化、保护生态环境。但整个风力发电产业还处于发展的初级阶段，技术基础相对还比较薄弱，在整个风电场建设中缺乏一定的自主创新能力，风电场并网系统体系也还不够完善。因此，深入研究风电场并网中的各项技术和自主研发相应的电器设备的同时还需考虑建设风电的其经济效益以促进经济社会的可持续发展。
3.风电接入的经济性评估
中国的风电产业与风电市场发展十分迅速。市场规模的迅速扩大、风电制造业的迅猛发展、新型技术的不断引进、风电政策的不断成熟无不说明我国的风电事业蒸蒸日上，但同时风电接入的成本也受到人们的关注，风电的接入能否促进我国经济社会的可持续发展也值得我们思考。
3.1风力发电的成本
风力发电的成本主要包括资产成本（建立电站、输电线路）、运行成本（电站的运行维护）及财务（投资者回报、银行利息）。技术因素（风速和风机的特性）及经济因素（投资收益率和投资回收期）是影响风力发电成本的两个主要因素。
3.2与传统能源比较
据世界专家估计，到2020年我国煤电污染治理成本将达到0.08元/千瓦时，导致火电成本呈上升趋势。风电价格将从近年的0.55元/千瓦时下降到0.40元/千瓦时左右，而煤电价格将从近年0.35元/千瓦时上升到0.4元/千瓦时左右。
3.3中国风电成本现状
相对于国际水平而言，中国风力发电成本和上网电价相对较高，2000年以前建的风电场其上网电价均在0.5元/千瓦时以上。拟建的10万千瓦风电项目为测算对象，并假定采用600千瓦的大型国产机组（国产化率不低于60%），风电年平均满发时间为2300小时，工程造价不高于7900元/千瓦，15年还贷，资本金内收益率控制在12%以下，经管期按20年计，测算其平均电价结果为：风力发电经营期平均成本一般为0.32元/千瓦时，上网电价含增值税为0.64元/千瓦时，不含增值税为0.55元/千瓦时。我国风电发电成本很高，主要有以下引起：
（1）固定资产折旧费用大，比例高。在煤电发电成本中折旧费用的比重约为20%～22%，而风电却高达53%，高出一倍多。风电设备维修费用也很高。
（2）风力发电容量系数低，发电量小。
（3）风电税负较重。
3.4风电的上网电价
风电的上网电价主要取决的资源条件。例如，西班牙、澳大利亚和美国风能资源条件较好，上网电价较低，一般在每千瓦时6～8美分，德国、意大利等国风能资源较差，价格分别每千瓦时从8～13欧分不等。
风电的上网电价考虑了其环境外部成本，为了确定真实的发电成本，則污染成本和一些额外成本也应包括在计算中。额外成本是一些用于人体健康和环保等方面的成本。
3.5风力发电的经济性指标
（1）单位千瓦造价：单位千瓦造价是指风力发电系统每千瓦的投资成本。
单位千瓦造价=总投资/总装机容量（元/千瓦）
总投资包括设备费、设备运输及安装费用、土建费用、征地费用、修路费用、风电场前期费用。
（2）单位千瓦时投资成本：单位千瓦时投资成本是指在设备使用期范围内每生产单位千瓦时电量所需要的投资费用。
单位千瓦时投资成本=（元KWh）
固定年费包括设备年折旧费、摊销贷款利息、人工费、管理费、税金；运行维护费包括计划内的保证风电机组正常运行所进行的正常维护费用；大修费是指风力发电设备在使用期内大修的年平均费用。
（3）财务内部收益和财务净现值。
（4）投资回收期。
（5）投资利润率。
影响风力发电经济性主要因素有：发电量、投资、融资成本、运行管理费成本、发电环节税收政策、环境效益评估。
发电量是风电场一切收入来源的载体，发电量的多少直接影响风力发电的经济性。影响发电量的因素主要有a：风资源：包括风力发电机轮毂高度处的年平均风速，风速频率分布，主风向适口明显，空气密度，湍流强度等；b：风场的风力发电机布置：如何充分利用场地，考虑风机之间的相互影响，使整个风电场的发电量达到最优；c：风力发电机的选型：根据风资源情况选择合适的风力发电机类型，同种类型的风机要比较其功率曲线，同时要进行综合的经济技术比较。
投资是影响风力建设的另一主要因素，影响风电场投资的主要因素有a：风力发电机的造价：占风电场投资的70%～80%，降低风机造价是提高风电场发电经济性的有效途径；b：风机设备进口环节关税和增值税，是否减免直接影响到机组的造价；c：风电场配套部分的投资：这部分投资相对比较固定。
风电的环境效益主要体现在不排放任何有害气体和不消耗水资源，从而减少因燃煤而造成的污染和危害健康的有害气体。
4.总结
本文综述性的介绍了风电的发展状况，阐述了风电的背景，概述了风电接入电力系统的经济性指标。由于风力发电过程不消耗矿产资源，不排放污染物和温室气体，因此，利用风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，发展速度日益加快。随着《可再生能源法》的颁布和国家“节能减排”政策的逐步实施，推动了可再生能源的发展，同时我国对清洁环保能源需求步伐加快，风力发电也进入快速发展期。大力发展风电对优化我国能源结构、实现能源供应多元化、应对气候变化、保护生态环境、促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。
【参考文献】
[1]阿瑟劳斯·泽尔沃斯.全球风电发展及展望[J].中国能源，2008.30（4）：23-28.
[2]李俊峰等.风光无限-中国风电发展报告[M].北京：中国环境科学出版社，2011.
[3]谢建宁，高辉，韩仁德.我国风力发电度电成本的分析与预测研究神华科技，2009.7.
【关键词】风力发电；电网；经济性；节能减排
1.风力发电的背景
能源是人类社会赖以生存的物质基础，是经济和社会发展的重要资源。目前，世界能源主要来自石油、煤或核发电。但煤炭和石油等石化能源不可再生，近两年来，石油资源日渐枯竭，加之受政治及自然灾害的影响，石油危机已经显现。世界石油价格飞涨，并始终在高价位盘旋。高昂的石油价格势必将严重影响世界经济，能源危机正向人类袭来。各国对能源的争夺，将是未来全球冲突的主要原因。同时其大规模的开发利用也带来了气候变化等严重的环境问题，威胁着人类的可持续发展。
风能是非常重要并储量巨大的能源，它安全、清洁、充裕。由于风力发电过程不消耗矿产资源，不排放污染物和温室气体，因此，利用风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，发展速度日益加快。
2.风力发电的发展现状
我国是一个风能资源比较丰富的国家，风能资源储量居世界之首，可开发利用的风能储量约为10亿千瓦，其中，可开发利用的陆地风能资源储量约为2.53亿千瓦；可供开发利用的海上风能资源储量约为7.5亿千瓦。根据我国丰富的风能资源，国家能源局制定了到2015年我国风力发电规划装机容量预计达9000万千瓦，到2020年实现风电装机容量突破3亿千瓦，实现占国际市场份额的50%的目标。2010年4月《可再生能源法》修正案的实施，为我国风力发电提出了更为具体的发展方向。
目前，我国正在大力发展风电，以优化我国能源结构、实现能源供应多元化、应对气候变化、保护生态环境。但整个风力发电产业还处于发展的初级阶段，技术基础相对还比较薄弱，在整个风电场建设中缺乏一定的自主创新能力，风电场并网系统体系也还不够完善。因此，深入研究风电场并网中的各项技术和自主研发相应的电器设备的同时还需考虑建设风电的其经济效益以促进经济社会的可持续发展。
3.风电接入的经济性评估
中国的风电产业与风电市场发展十分迅速。市场规模的迅速扩大、风电制造业的迅猛发展、新型技术的不断引进、风电政策的不断成熟无不说明我国的风电事业蒸蒸日上，但同时风电接入的成本也受到人们的关注，风电的接入能否促进我国经济社会的可持续发展也值得我们思考。
3.1风力发电的成本
风力发电的成本主要包括资产成本（建立电站、输电线路）、运行成本（电站的运行维护）及财务（投资者回报、银行利息）。技术因素（风速和风机的特性）及经济因素（投资收益率和投资回收期）是影响风力发电成本的两个主要因素。
3.2与传统能源比较
据世界专家估计，到2020年我国煤电污染治理成本将达到0.08元/千瓦时，导致火电成本呈上升趋势。风电价格将从近年的0.55元/千瓦时下降到0.40元/千瓦时左右，而煤电价格将从近年0.35元/千瓦时上升到0.4元/千瓦时左右。
3.3中国风电成本现状
相对于国际水平而言，中国风力发电成本和上网电价相对较高，2000年以前建的风电场其上网电价均在0.5元/千瓦时以上。拟建的10万千瓦风电项目为测算对象，并假定采用600千瓦的大型国产机组（国产化率不低于60%），风电年平均满发时间为2300小时，工程造价不高于7900元/千瓦，15年还贷，资本金内收益率控制在12%以下，经管期按20年计，测算其平均电价结果为：风力发电经营期平均成本一般为0.32元/千瓦时，上网电价含增值税为0.64元/千瓦时，不含增值税为0.55元/千瓦时。我国风电发电成本很高，主要有以下引起：
（1）固定资产折旧费用大，比例高。在煤电发电成本中折旧费用的比重约为20%～22%，而风电却高达53%，高出一倍多。风电设备维修费用也很高。
（2）风力发电容量系数低，发电量小。
（3）风电税负较重。
3.4风电的上网电价
风电的上网电价主要取决的资源条件。例如，西班牙、澳大利亚和美国风能资源条件较好，上网电价较低，一般在每千瓦时6～8美分，德国、意大利等国风能资源较差，价格分别每千瓦时从8～13欧分不等。
风电的上网电价考虑了其环境外部成本，为了确定真实的发电成本，則污染成本和一些额外成本也应包括在计算中。额外成本是一些用于人体健康和环保等方面的成本。
3.5风力发电的经济性指标
（1）单位千瓦造价：单位千瓦造价是指风力发电系统每千瓦的投资成本。
单位千瓦造价=总投资/总装机容量（元/千瓦）
总投资包括设备费、设备运输及安装费用、土建费用、征地费用、修路费用、风电场前期费用。
（2）单位千瓦时投资成本：单位千瓦时投资成本是指在设备使用期范围内每生产单位千瓦时电量所需要的投资费用。
单位千瓦时投资成本=（元KWh）
固定年费包括设备年折旧费、摊销贷款利息、人工费、管理费、税金；运行维护费包括计划内的保证风电机组正常运行所进行的正常维护费用；大修费是指风力发电设备在使用期内大修的年平均费用。
（3）财务内部收益和财务净现值。
（4）投资回收期。
（5）投资利润率。
影响风力发电经济性主要因素有：发电量、投资、融资成本、运行管理费成本、发电环节税收政策、环境效益评估。
发电量是风电场一切收入来源的载体，发电量的多少直接影响风力发电的经济性。影响发电量的因素主要有a：风资源：包括风力发电机轮毂高度处的年平均风速，风速频率分布，主风向适口明显，空气密度，湍流强度等；b：风场的风力发电机布置：如何充分利用场地，考虑风机之间的相互影响，使整个风电场的发电量达到最优；c：风力发电机的选型：根据风资源情况选择合适的风力发电机类型，同种类型的风机要比较其功率曲线，同时要进行综合的经济技术比较。
投资是影响风力建设的另一主要因素，影响风电场投资的主要因素有a：风力发电机的造价：占风电场投资的70%～80%，降低风机造价是提高风电场发电经济性的有效途径；b：风机设备进口环节关税和增值税，是否减免直接影响到机组的造价；c：风电场配套部分的投资：这部分投资相对比较固定。
风电的环境效益主要体现在不排放任何有害气体和不消耗水资源，从而减少因燃煤而造成的污染和危害健康的有害气体。
4.总结
本文综述性的介绍了风电的发展状况，阐述了风电的背景，概述了风电接入电力系统的经济性指标。由于风力发电过程不消耗矿产资源，不排放污染物和温室气体，因此，利用风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，发展速度日益加快。随着《可再生能源法》的颁布和国家“节能减排”政策的逐步实施，推动了可再生能源的发展，同时我国对清洁环保能源需求步伐加快，风力发电也进入快速发展期。大力发展风电对优化我国能源结构、实现能源供应多元化、应对气候变化、保护生态环境、促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。
【参考文献】
[1]阿瑟劳斯·泽尔沃斯.全球风电发展及展望[J].中国能源，2008.30（4）：23-28.
[2]李俊峰等.风光无限-中国风电发展报告[M].北京：中国环境科学出版社，2011.
[3]谢建宁，高辉，韩仁德.我国风力发电度电成本的分析与预测研究神华科技，2009.7.