风能发电利与弊探讨

摘要：随着经济的发展，煤炭、石油等资源短缺的形势越来越紧张，目前及今后很长的一段时期内我国的电力的需求与供应将会持续存在较大的缺口，因此，发展可再生能源发电成为缓解资源紧张局面的必要途径，我国风力资源丰富，再生能源中的风力发电是当前现实的选择，随着发达国家对二氧化碳减排义务的承诺,风力发电受到了许多国家的重视,成为未来能源的重要来源。国家已出台有关的优惠政策，鼓励各种经济实体发展风电产业，本文主要分析了风能发电存在的利与弊，及风力发电在我国的应用。

关键词：风能发电 利与弊 探讨

风是地球上的一种自然现象, 它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式, 是一种重要的自然能源。我国风能资源总量约42 亿千瓦, 技术可开发量约3 亿千瓦, 由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭, 又可以在很大范围内取得、非常干净、没有污染, 不会对气候造成影响，风能成为一种较理想的发展能源。

一、与传统的火力发电相比风能发电具有的优势分析

1.1 风能发电的经济性

风力发电的成本构成：风力发电不需要煤或油气，没有燃料消耗成本。风电的主要成本是风电场的建设成本和运行维护成本，俞海淼( 2009) 通过模型和计算得出风电的发电成本是0.354 元/kwh。风能发电过程中几乎没有污染物排放，对环境的危害很小，因此外部成本为零。风电经济学意义总成本为0.354 元/kwh。

火力发电的成本构成：煤电经济学意义总成本包括煤电实际发电成本和其发电过程中排放的污染物危害环境造成的外部成本。煤电发电成本包括发电机组的建设成本，维护成本和燃料成本。俞海淼( 2009)得出煤电的发电成本为0.2993 元/kwh。煤电最主要的的外部成本构成因素是温室气体的排放，姜子英对煤电厂的外部成本的研究0．323 元作为煤电厂的外部成本。因此，得出煤电的经济学意义总成本为0．2993 + 0．323 = 0．6223元/kwh。

通过以上数据分析，风能发电一般不需要燃料成本和外部成本，而煤电需要大量的燃料成本，和外部成本，风能发电的经济意义总成本( 0．354 元/kwh) 低于煤电的经济意义总成本( 0． 6223 元/kwh) 。

1.2 风力发电的环保性

火力发电要产生大量的温室气体和粉尘，会严重污染环境;以装机容量四十万千瓦的火电厂为例，每小时耗煤280吨，年产生二氧化硫6万吨，并产生烟尘28.5万吨，所带来的环境污染，可想而知。风力发电就是用风来发电。风力发电不像火力发电那样需要煤或油气，它只有有风就能发电，不消耗像煤、石油或天然气之类的资源。不会产生任何的废气或废物，对人类以及环境都不致造成任何的损害。据统计, 风力发电每生产100 万千瓦时的电量, 便能减少排放600 吨的二氧化碳, 大力发展风能可以大幅度削减造成温室效应的二氧化碳, 缓解气候变暖的状况, 能够有效地遏制沙尘暴灾害, 抑制荒漠化的发展。

1.3 风电场得建设优势

风电场的建设具有选址方便、周期短、造价低、见效快等特点，风电场可以建在荒岛上，沙漠中，不毛之地的山顶上，甚至建在沿海的浅海中，减少对耕地的占用。就是建在可耕地上，只要设计合理，也不影响耕作。选定风电场的地址后，定好设备，修好路，就可安装风力发电设备，火电、水电的建设工期需要用年来计算, 而在有风场数据的前提下, 风电项目只需要以周、月来计算，这种建电厂的速度是其他电厂所不能相比的。从国外建设风电场积累的数据看，建造风力发电场的费用比建造水力发电厂、火力发电厂或核电站的建造费用低。风电场的投资规模灵活。可以根据资金情况来决定购置、安装风力发电机的数量。有购置一台发电机的资金就安装一台，投产一台。不像修水电站和火电站那样，一定要到条件成熟之后才可能发电。

1.4 风电场运行维护简单

风电场的运行可以无人值守，维护简单。随着计算机技术的发展和风力发电机的不断革新，风力发电机的自动化程度越来越高;实现了远程控制，无人值守;风机具有自诊断、自动保护的功能。这既节约了运行成本又提高了管理效率，可谓一举两得。

1.5 风能发电不受能源分布状况的限制

在我国风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上，这些地区缺少煤炭及其他常规能源, “大机组、大电网、高电压”的模式难以有效解决西部地区分散性的电力需求。开发风力发电这样的分散供电系统, 可以较好地满足这些地区发展对能源的要求。

1.6 风电场还可用来发展旅游业

比如内蒙古风电场虽然不大, 但场面很壮观, 已发展成为旅游区。

二、风能发电的不足

2.1间歇性

风有瞬时脉动的特性，风力的大小随季节的变化而变化，即使在同一地区，有利地形下的风力往往优于不利地形下的风力。由于风能固有的不可预测性和不稳定性，使风电具有间歇性的运行特征，无法保证稳定、持续不问断地发电，往往电网处于用电高峰时风电发不出电来，而当电网处于用电低谷时风电却可能满负荷发电，这就增加了电网调度难度，使风力发电的供给与需求很难协调起来，增加了维持电网的稳定的难度。

2.2 噪声污染

风力发电机组中的大功率电力电子器件的应用，风力发电机组频繁的并网投切，也造成了电网的谐波污染、电压波动和电压闪变。

2.3 发电成本高

风能在生产电力以前，需要大量的固定资产投资，由于近两年国内风电一哄而上，约75％的风电场选用的是国外的风电机组，导致国内风力发电设备的供不应求，国外各大风机生产厂家趁机提价，使风机购置成本居高不下，风电的成本至少有70％以上为风机设备成本，目前, 中国风电成本约在0.5 元以上。

三、我国发展风力发电的潜力

3.1我国风能资源非常丰富

据初步统计、中国陆地10 米和海面15 米可供开发的风力资源在几亿千瓦以上, 相当于可开发水能资源( 3.9 亿千瓦) 的2.5 倍。而50 米风力资源还会增大一倍。根据现有技术, 地面50- 100 米的风力资源都可开发利用。2003 年, 我国发电装机容量为3.85 亿千瓦, 专家认为, 中国单靠风力发电就能将现有的电力生产翻一番。

3.2风电技术日臻成熟、价格有望降低

随着科学技术的发展, 风电技术日臻成熟，更大、性能更好的机组的已开发并投人生产试运行,可利用的风速要求还会降低。风力机组正在向大型化发展，单机容量达数兆瓦，风电价成本也下降较快。在国外，风电成本已下降到和煤电成本相当，甚至比煤电还要低廉一些，极具市场竞争力。随着风电规模的增大以及国产化率的提高，预计成本还会进一步下降。

据初步测算, 如果将内部成本和外部成本同时计入成本, 风电将是当前世界上最经济、最洁净的能源。

四、结束语

长期以来, 人们以风电电价高于火电电价为由, 一直忽视风电作为清洁能源对于能源短缺和环境保护的意义,当电力紧张。能源紧缺接踵而至的时候, 我国应该重新认识风能的利用问题。风电能够以其良好的社会效益和环境效益，日渐成熟的技术，逐步降低的发电成本，成为中国电力建设的重要形式。预计中国在2050 年的风电装机可以达到4 亿~6 亿kw，届时风电将成为火电、水电之后的第三大发电电源。