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丹麦大力发展风力发电的原因是?admin 发布日期:2019-07-17 09:25 浏览量:

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  1、丹麦自然资源较为匮乏,除石油和天然气外,其他矿藏很少,所需煤炭,铁等矿产全部靠进口。丹麦在北海大陆架的石油蕴藏量估计为2.9亿吨,天然气蕴藏量约2000亿立方米。因此丹麦利用石油天然气进行发电成本较高,动力不足。

  2、丹麦三面环海,地势低平,平均海拔约30米。经常受到大西洋吹来的西南风影响,广阔的丘陵几乎纵贯整个半岛,东部沿岸夹湾和沟谷横切其中,东海岸没有直接受到强风浪的冲击,这为风力发电提供了自然条件的基础。

  3、丹麦开展风力发电历史悠久,技术成熟。丹麦风力发电的装机总量一直都位居世界前列,据丹麦风电协会2010年1月25日颁发的数据,风力发电。2009年丹麦的西门子风电公司和威斯塔斯风电体系公司简直供给了欧洲海优势电场装机容量的90%.而人均风能具有量居世界首位。

  4、风力发电具有较多优点:成本较低,环境效益好;风力可再生,永不枯竭;基建周期短;装机规模灵活。

  丹麦是最早开始风力发电的国度之一。由于丹麦缺乏自然动力,早在1891年就先河风电研究。

  第一次世界大战时,石油缺乏安慰了丹麦风电发展。至1918年,25%的乡下发电站用的是风电,其时的风机功率多为20-35 kW。

  第二次世界大战时,石油再度危急,风电重又盛,丹麦的Lykkegtheirrd和Smidth两家风电公司一时间著名遐迩。

  二战后,欧洲各国就未来欧洲的石油供给题目展开咨询,促使丹麦进一步索求如何开发风电

  1973、1979年的石油禁运、动力危机以及绿色环保认识的增强,推动了风电产业发展;加上丹麦是世界上人均二氧化碳排放最高的国度之一,丹麦政府对环境掩护题目极端器重,近年来温室效应的出现、环境的好转更使丹麦看到风能在完成可持续发展中的重大作用。

  丹麦虽只有不到600万人口,却是世界风力发电大国和发电风轮生产大国。丹麦风力发电的装机总量一直都位居世界前列,据丹麦风电协会2010年1月25日发布的数据,2009年丹麦的西门子风电公司和威斯塔斯风电系统公司几乎供应了欧洲海上风电场装机容量的90%.而人均风能拥有量居世界首位。2009年,欧洲8个海上发电场总共安装了199台风力发电设备,容量为577兆瓦(MW),比2008年增加了54%.丹麦已经安装了305台风力发电设备,居欧洲第一,英国排第二,287台。我国风力资源居世界第一,但风电发展相对落后。学习丹麦经验,加快风电发展,无疑是解决我国经济社会发展中能源短缺问题的重要途径之一。

  通过总结分析丹麦风力发电的成功经验,从风机制造技术,政策法规,发展海上风电等方面对我国风电发展提出了建议。

  丹麦是最早利用风力发电的国家之一。由于丹麦缺乏自然能源,早在1891年就开始风电研究。第一次世界大战期间,石油短缺刺激了丹麦风电发展。至1918年,25%的乡村发电站用的是风电,当时的风机功率多为20^-35 kW。一战后。石油供应恢复,风电衰落,到1920年仅保留了75台风机。第二次世界大战时,石油再度紧张,风电重又盛,丹麦的Lykkegard和Smidth两家风电公司一时间闻名遐迩。二战后,欧洲各国就未来欧洲的石油供应问题展开讨论,促使丹麦进一步探索如何开发利用风电。1973、1979年的石油禁运、能源危机以及绿色环保意识的加强,推动了风电产业发展;加上丹麦是世界上人均二氧化碳排放最高的国家之一,丹麦政府对环境保护问题极其重视,近年来温室效应的出现、环境的恶化更使丹麦看到风能在实现可持续发展中的重大作用。

  在丹麦,煤作为燃料用于发电已被禁止,核电站也已被否定,丹麦对环境和生态的严格要求为风电的发展创造了千载难逢的良机。

  目前,丹麦风电的水平居世界领先地位。主要表现在以下几个方面。一是装机容量大。20世纪80年代,丹麦政府制定了2005年装机容量达1 500 1111的目标。这一目标提前7年实现,到2004年装机容量已达3100多MWf居世界第四。人均装机容量540 W,是世界平均水平的71倍,是我国目前水平的770倍。二是风机技术提高很快。2000年每台风机平均功率为856 kW, 2002年升至1 356 kW, 2003年跃至2 045 kW,功率的平均增长率高达34960三是海上风场成为新亮点。目前,已安装和在建的海上风场有6个,装机容量超过420 MW.四是风电比重高居世界首位。丹麦政府在早先制订的目标中,计划到2005年风能比重达到10%,后又调整为到2003年达到16%.但早在1999年就已经达到1296,目前已超过20%e在丹麦环境能源部的长远计划中,2015年风电比重预计达到35%,2030年则达到50%。

  丹麦根据自己的国情,大力发展风力发电,一方面部分地解决了能源问题,另一方面也造就了一个巨大的风机产业,它不仅满足了丹麦对风力发电的需求,而且也开拓并占领了国际市场。丹麦对风机技术多年来孜孜不倦的追求,使丹麦成为世界上技术水平最高、产品质量最好的风机生产、出口国。现在全世界风力发电中的50%以上是丹麦风机发出的。在世界最大的风机制造厂家中,第一第二、第四大公司均为丹麦公司。现代风车也成为丹麦国家的标志。

  丹麦风电研究协会作为世界上最权威的风电研究机构,从风电项目建设本身出发,从以下几方面对风电项目进行了深入研究:风力发电面临的市场风险:风力发电投资回报率;风力发电与其他发电形式之间的关系;风力发电对国民经济和社会的影响,并针对上述问题,向政府提出相应的政策建议。

  2003年,丹麦风机生产厂家共生产3 200M份风力发电设备,创产值30亿EUR,提供2万个就业岗位。除了Vestas和Bonus这两个最大的世界著名的风机生产厂家外,在丹麦还有大量风机零部件制造厂商和许多小供货商。风机制造业已成为丹麦重要的工业部门之一。风机制造业是出口主导型产业。丹麦生产的风机主要供出口。按功率计算,全球风机装机容量的几乎5096是丹麦生产的。每年都有上千名丹麦风机安装调试人员在世界各地从事服务工作。

  随着德国、美国等大国风电建设的加速发展,丹麦风机制造业正在遇到越来越大的挑战。尽管如此,丹麦的风机制造商仍将在大型高效风机研制以及风机控制技术等关键领域处于领先地位。

  在丹麦,早期的、目标明确的研发活动与严格的认证标准相结合是发展大型风机制造行业首要的驱动力.丹麦政府在风机技术开发的最初阶段资助了重要的研发活动,其目的是为了降低大型风力发电系统的成本,以使风电可以与传统电力相竞争。早期的研发活动重视风机技术领域,同时也包括风场场址的调查、并网问题的研究和风力资源评价(Sawin,2001).早在1990年,风机制造商就扩展了他们的技术研发领域,政府资助也转向支持风力资源数据的收集和开展公共教育。目前的政府资助的研究领域包括并网问题研究、海上风力资源侧试和评价,虽然政府的研发资助水平近年来有所下降,但是目前丹麦的风电技术已经成熟了(Sawin, 2001)。丹麦制造商也从欧盟的研发项目中得到了资助。

  丹麦是世界上第一个倡导使用风机技术的质量认证和采用标准化系统的国家,并且至今仍在该领域处于领导地位。在丹麦,只有通过严格的丹麦风电发展经验及对我国的借鉴安全和质量检测的风机才能安装使用。从1979年开始,国家Riso实验室负责批准和认证风机的设计,以保证产品的可靠性和达到风机安全运行标准(Sawin, 2001)。丹麦风机批准和认证系统是在风机制造商、设备拥有者和权威机构的要求下建立起来的,因为他们希望需要采用具有一致性的一系列规则以确保在丹麦安装使用的风机的质量。风机设备的认证基于产品类型认证和质量认证体系,此系统涵盖了风机的生产和安装以及基本动力曲线检测和噪声检测.风电并网指南也从1998年开始生效。目前,丹麦的认证规则己有所更新,并被纳入到“丹麦风机类型认可和认证的技术标准”中,所有的风机制造商都通过了IS09000质量认证体系(Lemming和Andemon)。丹麦能源机构负责项目管理,而国家Riso实验室则充当着秘书处和信息中心的角色。

  丹麦的风电之所以如此成功,原因之一是每届政府对国家能源计划的立场都非常坚定,务求减少对进口燃料的依赖,尽量做到可持续发展。1976, 1981、1990和1996年,政府先后公布了4次能源计划。1981年提出到2000年风电装机约900 MW,满足10%的电力需求,结果提前3年实现目标。在1996年的能源计划中,能源远景规划扩展到2030年,提出了届时风电将满足约5096的电力需求,减少5096的二氧化碳排放量。要达到这个新目标,风电装机容量将超过5 500 MW,其中相当一部分来自近海风电场。并制定了一系列政策支持的具体措施。

  丹麦国家实验室的风能部门约有50名科学家和工程师,从事空气动力、气象、风力评估、结构力学和材料力学等方面的研究工作。为了保证风机的质量和安全性能,丹麦政府专门立法,要求风机的型号必须得到批准,并由国家实验室审批执行。

  丹麦政府早期资助30%的风机安装费,规定风电等可再生能源的最低价格。每kW ·h0. 17克朗的补贴和每kW·h 0. 1克朗的二氧化碳税返还。设有电力节约基金,政府对提高能源效率的技术和设备进行补贴。

  丹麦政府实行绿色标识计划,鼓励消费者购买一定数量的绿色能源,以扩大风能等可再生能源的使用。《电务供应法》要求,电力公司必须以固定价格购买可再生能源:2003年以后。全国所有消费者的可再生能源消费比重须高于20%。

  政府通过强制措施和税收优惠等多重政策,消除风电在开发初期的市场准入障碍,建立行之有效的投融资机制。对风电上网给予鼓励。电力公司须将售电收入优先付给私人风机所有者。由此可见,在这些政策和法规下,在丹麦建设、经营风电是有利可图的。因此,在丹麦,可谓全民参与办风电。大多数风机是由私人或专门建立的风能利用合作社购买的,超15万丹麦家庭或者是风机的持有者,可占有一定股份。装机功率40 MW建在哥本哈根附近的Middelgrunden大型海上风电场的一部分股权就归一个拥有8 500名会员的风能利用合作社所有。

  目前,海上风力发电己成为风力发电的一个重要方向,丹麦已成为世界海上风力发电的中心。丹麦的国家目标是,到2030年风能发电量达到5 500 MW(其中4 000 MW将来自海岸风场),因此,在全球己投入使用的529 MW海上风机容量中,丹麦占有主要份额。2002年,丹麦在HomsRev建成第1座大型海上风电场,共安装80台单机标称功率2 MW的风机,总装机功率160 MW. 2003年,Nysted又建成第2座海上风电场,总装机功率158 MW 。今后几年,丹麦还要继续建造几座新的大型海上风电场。丹麦建设海上示范风电场的目的是了解其在技术、经济和环境方面的可行性。5个风电场全部建成后将能满足全丹麦既的电力供应,同时减少210万量的二氧化碳排放。丹麦政府如此庞大的海上风电场示范计划,是为在2030年前建成总发电量5 500 MW的风力发电厂做准备。

  在海上风力发电的行政管理上,丹麦能源局负责海上风力发电项目的行政审批。在丹麦建立海上风力发电场的过程分为三步。首先,申请者要通过对风力、洋流和海底情况的调查研究提出建设方案,同时要提交该建设方案的环境影响评价报告。其次,通过公众参与的对环境影响评价报告和其他技术文件的审查和质询,由丹麦能源局批准项目建设。最后,在项目建设完成后,还要由丹麦能源局批准该项目并网发电,投入运行。

  早在20世纪80年代,丹麦在探讨海上风力发电的可行性时,得到的结论是:为了弥补海上风力发电的建设和输电成本.必须采用1-2 MW的大型风机,当时尚不具备生产这样大型风机的能力。而现在3 MW的风机已经在丹麦和其他国家的海上得到了应用,瑞索实验室正在其位于西北日德兰的试验区域进行5 MW风机的研究。该试验区域被划分成5块,以便风机制造企业可以进行短期租用。2005年,在该试验场的一块年平均风速达到9m/s的地方,建起了1座高165 m,功率高达5 MW的风机,这说明风机制造技术的发展越来越适应海上风力发电的实际情况。在Horns Rev Redsand示范工程开展的地区,已经按计划保留了试验场地,供开展大功率的风机研究。

  目前采用水泥或钢结构的风机基座还只适用于浅海,而对于深海地区,像小型油气开采平台那样的脚型基座有可能得到应用,现在丹麦正在研究开发像吸盘一样的深海基座。

  丹麦在发展风力发电过程中,其风力分析软件一直处于领先水平。此外,适应海上风力发电的电力输送和管理技术也在不断研究之中。为了促进风力发电的产、学、研相结合,瑞索实验室、丹麦技术大学和奥尔堡大学已于2002年结成联盟,在研究、培训和产业化方面加强合作,重点领域包括气象分析、风机设计、电力输送以及市场分析等。

  通过对丹麦风电发展经验的分析,结合我国风电发展的实际情况,对我国风电发展提出如下值得借鉴的建议和意见。

  丹麦对风机制造技术孜孜不倦的追求,使其成为世界上技术水平最高、产品质量最好的风机生产、出口国。这方面值得我围借鉴和学习,我国应该依靠科技进步,大力提高风能等可再生能源开发设备的制造能力,大力推进风能发电设备的国产化进程,降低风电设备成本,提高市场竞争力。风电产业技术含量高,涉及学科多,必须依靠科技进步,有自主开发的技术支撑。大、中型风力发电机组的研制,就涉及空气动力学、流体力学、微电子、自动控制等多种高新技术,应当列入国家计划,鼓励国内科研机构和电力设备生产企业加大对风电设备特别是大容量风机的科研投入,组织跨行业联合攻关,以加快突破技术瓶颈,尽快研制和生产具有自主知识产权的风电设备,减少对进口设备的依赖,以降低风电设备价格,提高国产风机的市场竞争力。在发展风机制造技术的过程中,应该采取三步走的战略,逐步缩小与风机制造技术先进企业的距离,将技术创新贯穿于整个过程。第一阶段应采用技术引进的方式,从国外引进先进的技术,在这个过程中加大消化吸收和再创新的力度;第二阶段与国外技术先进企业进行合作,吸收围外的先进经验,充分发挥集成创新的作用;第三阶段就要过渡到自主研发阶段,实际上整个过程也是技术创新的过程。第一阶段是局部的创新,把国外技术拿来针对国内的实际环境作一些局部创新.第二阶段作整体上的技术优化,从局部过渡到整体,第三阶段是在前两个阶段积累的技术基础上进行原始创新。因此必须把技术引进和自主创新结合起来,通过引进技术,在消化吸收的基础上进行二次开发和组装配套,从而提高我国风机制造企业的自主创新能力。

  目前由于我国大部分企业还存在只注意引进不注意消化吸收的弊端,从而无法过渡到最终的自主创新阶段,而风机制造企业也存在着同样的弊病。所以我国风机制造企业应转变不注重创新的传统观念,本着引进、消化、吸收和自主开发相结合的原则,逐步掌握MW级大型风电机组的制造技术。

  风电的开发利用,是一项功在当代、利在千秋的新型事业,需要国家制定相关的法律、法规和激励、优惠政策,大力扶持。我国要借鉴国外的经验,用政策拉动产业发展,推动技术进步,依靠技术进步和规模生产降低生产成本,通过提高质量和降低价格赢得更大市场。开发利用风能,就必须走这样一条良性循环的发展之路。目前我国风电发展已经取得了明显的成就,但还需要克服技术、经济和机制方面的约束,以进一步推动风能发展,需要通过实施一系列的更合理的公共政策措施来帮助克服这些障碍。风能的发展目前受到市场风险和自然条件的双重制约。为推动我国风能产业的发展.达到规划的目标和要求,国家政府及相关部门需要制订相关的政策并付诸实施。

  (1)加速我国风能法律法规建设。为保障风电场风电长期上网的权力,需要制定详细的购电协议和规则。制订“风能开发利用管理条例”、“风能可再生能源促进法,等法规。

  (2)完善风电价格政策,最重要的是需要详细制定风电价格机制中的定价规则、标准和方法,包括如何确定风电场的投资利润率,风电与火电价差如何在同一电网范围内的不同地区用户之间进行分摊。

  (3)建立起完善的经济激励政策体系,逐步制订税收、信贷、投资、价格、补贴等方面的经济激励政策。

  (4)建立合理的管理机制,加强对全国风能工作的统一领导,实行归口管理,避免工作的盲目性、分散性及重复性,推动统一的政策措施出台。

  要达到风电快速发展的目标,除了要降低风电场的初始投资,使风电价格大幅下降外,另一个重要因素就是吸引个人投资到风电领域。由于风电行业由几个人的电力公司所垄断,所以这阻碍了个人资本的进入。只有建立起清晰、明确的法规,个人资本在能够计算清楚投资收益后,它们才敢于进人风电行业。解决这一问题有两种方法,其一是制定购电协议,在购电协议中将风场投资者和电力公司的权力义务规定清楚。但是制定购电协议同样存在困难,首先购电协议非常复杂,各方的谈判成本很高,很难就所有问题达成一致。其次很难确定上网电价,因为每一个风电项目都具有特殊性。第二个办法是在全国范围内制定一个统一的风电上网电价,丹麦正是采用这一方法。一旦上网电价确定了,私人投资者就可以算出自己的收益,就敢于将投资投到风电行业中来。

  丹麦大力开发海上风电场的经验更是值得我国借鉴。海上风电与陆上风电相比,有其独特的优势。海上风能资源比陆上大。不但风速高。比平原沿岸高2091,发电量可增加70%,海上很少有静风期,能更有效地利用风电机组的发电容量.海水表面粗糙度低。海平面摩擦力小。因而风切变,即风速随高度的变化小,不需要很高的塔架,可降低风电机组成本。另外海上风的湍流强度低,海面与其上面的空气温度差比陆地表面与其上面的空气温差小,又没有复杂地形对气流的影响,作用在风电机组上的疲劳载荷减少,可延长使用寿命。一般估计在陆上设计寿命20年的风电机组在海上可达25^-30年。

  我国东部沿海地区具有良好的风资源条件,海上可开发风能资源约达7. 5亿kW,具有广阔的海上风电开发潜力,海上风电将是我国未来风电发展的一个重点。在世界海上风电开始进入大规模开发阶段的背景下,我国海上风电场建设也拉开了序幕。随着我国海上风电技术的不断成熟及运行经验的积累,将迎来海上风电的投资热潮,借鉴国内外海上风电开发经验,对于我国海上风电的开发应该坚持统一规划、统一管理,制定海上风电发展战略。

  我国风能资源丰富,风能开发潜力巨大。随着风电技术的进步和大规模发展,风电成本将大幅度下降,达到与常规能源相媲美的程度。借鉴国外风电发展经验,在我国政府优惠政策的激励下,风电产业规模将逐步扩大,设备造价和发电成本将不断降低,这将会大大增强与煤电、水电和核电的市场竞争能力。随着社会各界对风力发电越来越重视,相信风力发电在中国有着广阔的前景,将在中国未来能源的结构中占有越来越重要的地位。

  丹麦位于欧洲西部沿海,盛行西风,且无高大山脉阻挡,属温带海洋性气候,风力资源丰富。


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