人类利用风能有悠久历史，如风帆和风车是蒸汽机出现之前重要的动力装置。1891年丹麦人发明风力发电机组后，成为解决偏远地区用电的有效手段之一。我国从70年代末期自选开发了多种微型（100W~1kW）充电用的风电机组，在牧区和海岛得到迅速推广，促进农村电气化，而且初步形成产业，年产量超过1万多台，居世界第1，有的产品还销售到国外市场。独立运行的风电机组也可与柴油发电机或太阳能电池组成互补系统，在新世纪中为电网不能通达地区做出重要贡献。70年代发生石油危机后，世界各国用现代技术研究开发大型联网风力发电机组取得重大进展，可靠性提高，成本下降，开创了一个新兴产业。由于良好的环境效益，特别是减排二氧化碳（CO2）的作用，得到各国政府激励政策支持，成为发展最快的清洁电源。

　　1.风力发电技术简介

　　风力发电机组 (简称风电机)是将风能转化为电能的机械。风轮是风电机最主要的部件，由浆叶和轮毂组成。桨叶具有良好的空气动力外形，在气流作用下能产生空气动力使风轮旋转，将风能转换成机械能，再通过齿轮箱增速，驱动发电机转变成电能。在理论上，最好的风轮只能将约60%的风能转换为机械能。现代风电机风轮的效率可达到40%。风电机输出达到额定功率前，功率与风速的立方成正比，即风速增加1倍，输出功率增加8倍，所以同力发电的效益与当地的风速关系极大。由于风速随时在变化，风电机常年在野外运行，承受十分复杂恶劣的交变载荷。当前生产的主力机型为600~750kW，机体庞大，风轮直径和塔架高度都达到40~50m，设计和制造较困难。目前风电机的设计寿命是20a，要求经受住60 m/s的11级暴风袭击，代表机组可靠性的可利用率要达到95%以上。

　　2.风能资源评估

　　太阳辐射造成地表面受热不均引起大气温度、密度和压力差别。风能是地球表面空气从压力高的地方向压力低的地方移动时产生的动能，风能资源是经过测在量和质上可供人类开发利用的风能。风能的大小用风功率密度来度量，它与风速的立方和空气密度成正比。

　　太阳辐射的能量在地球表面约有2%转化为风能。根据荷兰和美国对风能资源的研究，考虑城镇、森林、复杂地形、交通困难的山区及社会环境的制约，如景观和噪音影响等，取具有风能资源土地面积的4%推算，可利用的风能资源储量估计约96亿kW或18.7万亿kW·h/a。另外，海岸线附近的浅海区域也有非常丰富的风能资源，且平均风速大、湍流小，仅欧盟国家沿岸的海上风能资源估计约3万亿kW·h/a，比欧盟12国目前的年用电量2万亿kW·h还大，如按年满功率发电2 500h计划，则装机容量可达12亿kW。

　　3.国外风电发展现状

　　世界上第1台用于发电的风力机于1891年在丹麦建成，但由于技术和经济等方面原因，风力发电一直未能成为电网中的电源。直到1973年发生石油危机，美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，投入大量经费，用新技术研制现代风力发电机组，80年代开始建立示范风电场，成为电网新电源。到了90年代对环境保护的要求日益严格，特别是要兑现减排CO2等温室效应气体的承诺，风电的发展是法律规定全部收购再生能源发出的电量，且必须在电源中占一定比例；另外还有对风电投资的补贴、税收减免和鼓励电价。风电与常规电源的价差是用征收火电CO2排放税，或从火电用户分摊再生能源发电份额中进行补偿。

　　4.展望

　　国际上由于风电能在减排温室气体方面发挥作用，所以得到各国政府的鼓励。目前每年增加200多万kW装机容量，技术进步和规模的扩大使发电成本继续下降，估计10 a后完全可与清洁的燃煤电厂竞争，成为可持续发展的能源结构中重要组成部分。欧盟国家风电发展目标是2000年达到800万kW（实际上1999已超过900万kW），2010年达到4 000万kW，2020年达到1亿kW，届时风电的比例将超过10%。

　　在2001~2005年期间，应加强东北三省、内蒙古东部、河北北部及整个沿海陆地岛屿的风能资源详查，找出能建设400万kW风电场的场址，并开始对岸外海上风能资源进行普查，找到几个可建设示范海上风电场的场址。除继续利用外国政府软贷款和国际金融组织的优惠贷款外，争取国内银行能提供还贷期为15 a的贷款，从而避免过高的还本付息电价。政府将鼓励采用国产机组建设风电场的业主，以贴息方式补偿国产机组示范风电场的风险，开拓市场，拉动国内总装和零部件制造业，提供批量生产和改进产品的机会，降低机组成本。从2006~2010年，国内制造的整机和零部件成本较低，在新增容量中要占70%，这期间应开始建立示范海上风电场。2011~2015年，由于环境指标要求更加严格，火电成本上升缩小了与风电的价差，有利于风电的商业开发，累积装机约在500~700万kW，替代火电的电量125~175亿kW·h，海上风电场也将进入规模发展阶段。2030年时，风电可能会占全国总装机容量的10%，届时海上风电场技术更加成熟，成本明显下降，进入大规模开发时期。到2050年风电的经济效益会有明显的优势。

　　5.政策建议

　　(1) 风电配额：制定出按常规火电污染排放量分配比例，由全国所有省区共同分摊的政策。（2）风电上网电价：落实风电高于火电的价差摊到全省的平均销售电价中。制定出按常规火电污染排放量分配比例，由全国所有省区共同分摊的政策。按地区具体情况定出风电最高上网电价的限制，并保持10 a不变，促使业主充分利用资源，降低成本。（3）售电增值税：风力发电增加了新的税源，建议参照小水电核定风电销售环节增值税率为6%。（4）银行贷款：为降低风电电价，减轻还贷压力，建议适当延长风电还贷期限，还贷期（含建设期）增至15 a；为风电项目提供贴息贷款。（5）鼓励采用国产化风电机：为采用国产化风电机的业主提供补贴和贴息贷款，补偿开发商的风险，帮助初期国产化机组进入市场，得到批量生产和改进产品的机会，以利降低成本。（6）建立市场机制：鼓励私人投资和引进外资，参照海洋石油开发的方式制定有关风能资源开发特许权的法律法规。

　　6.结论

　　(1)资源丰富：估计可利用的风能储量世界为96亿kW。我国陆上为2.53亿kW。应理顺风能资源勘测的资金渠道，探明实际可开发的风能储量。加大对风电前期工作投入，选出优先开发的风场，做好项目准备。（2）技术成熟：可以商业化开发，1999年全世界风电装机达到1 393万kW，从1995年起5 a的平均年增长率为32%，是发展最快的电源。单机容量以600~1 000为主，1 650 kW的机组已投入市场，正在开发2 000~5 000 kW的机组用于海上风电场。随着技术改进和批量增大，发电成本将持续下降。（3）环境效益好：开发风电是减排CO2的有效措施，比其它方式经济，其发展规模与环境要求密切相关。（4）目前成本高：需要政府激励政策支持，主要是风电上网电价的制定和高于火电的价差分摊，核定风电销售增值税和提供低息长期贷款等政策。（5）降低成本途径：多渠道融资，建立股份制的风电开发公司和竞争机制，降低建设成本。提供贴息贷款建设国产机组的示范风电场，垃动国内制造企业，保证质量，降低制造成本。风电机是高科技产品，应加大研究开发力度，增强自主开发能力，提供质优价廉的新型机组。总之，风电以其丰富的资源、良好的环境效益和逐步降低的发电成本，必将成为21世纪中国重要的电源。