小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)預(yù)可行性研究報(bào)告

中海油新能源投資有限責(zé)任公司科技工程論證報(bào)告書工程名稱：小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)預(yù)可行性研究報(bào)告承當(dāng)單位：起止年限：中海油新能源投資有限責(zé)任公司海油雙帆〔北京〕科技有限責(zé)任公司2023年10月30日目錄一、研發(fā)小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的的背景和意義11.1開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對應(yīng)對全球氣候變化的深遠(yuǎn)意義11.2開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對促進(jìn)無電地區(qū)電力建設(shè)的政治意義11.3開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對加強(qiáng)新農(nóng)村建設(shè)和拉動內(nèi)銷的現(xiàn)實(shí)意義21.4開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對其他產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的促進(jìn)意義21.5開展分布式小型風(fēng)能系統(tǒng)對提高能源平安的戰(zhàn)略意義31.6開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的有利條件3二、國內(nèi)外小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和開展趨勢52.1我國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和未來開展趨勢52.1.1我國小風(fēng)機(jī)的開展現(xiàn)狀52.1.2我國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)未來開展趨勢192.2制約中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展的因素分析212.2.1產(chǎn)業(yè)自身因素212.2.2市場因素222.2.3政策因素222.2.4電價(jià)因素222.3我國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的市場預(yù)測232.3.1按一般趨勢平穩(wěn)開展推算232.3.2按有強(qiáng)力政策鼓勵(lì)推算242.3.3小型風(fēng)能市場預(yù)測總結(jié)252.4國外小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展現(xiàn)狀272.4.1美國小型風(fēng)機(jī)市場272.4.2英國小型風(fēng)機(jī)市場27三、國內(nèi)外分布式電源和微網(wǎng)的開展情況283.1國內(nèi)外分布式電源開展情況283.1.1國外分布式電源開展情況283.1.2分布式電源在中國的開展情況293.2國內(nèi)外微網(wǎng)的開展?fàn)顩r303.2.1國外微網(wǎng)開展情況303.2.2國內(nèi)微網(wǎng)開展情況與研究案例31四、工程主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)344.1第一階段研究的主要內(nèi)容344.1.1研發(fā)300W~20kW不同檔次的水平軸小風(fēng)機(jī)354.1.2研究離網(wǎng)型小風(fēng)機(jī)儲能技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)354.1.3研究小風(fēng)機(jī)、太陽能之間互補(bǔ)應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)364.2第一階段研究的主要關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)364.2.1高效、美觀、經(jīng)濟(jì)、耐用型水平軸風(fēng)輪374.2.2高效、經(jīng)濟(jì)、耐用型永磁發(fā)電機(jī)374.2.3風(fēng)能、太陽能專用蓄電池374.2.4靈活、可靠、美觀的調(diào)向、調(diào)速和停車機(jī)構(gòu)384.3第一階段詳細(xì)機(jī)組參數(shù)與技術(shù)要求394.3.1擬研發(fā)600W風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)394.3.2擬研發(fā)5kW風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)394.3.3控制系統(tǒng)參數(shù)要求404.3.4風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)配置404.4第二階段研究的主要內(nèi)容414.4.1分布式小型風(fēng)能系統(tǒng)應(yīng)用研發(fā)414.4.2小型風(fēng)能“微網(wǎng)〞技術(shù)研發(fā)414.5第二階段研究的“微網(wǎng)〞的技術(shù)關(guān)鍵434.5.1微網(wǎng)的控制434.5.2微網(wǎng)的保護(hù)434.5.3微網(wǎng)接入主網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和條件43五、工程實(shí)施方案、技術(shù)路線與其它必要的支撐和配套條件455.1實(shí)施方案與技術(shù)路線455.1.1實(shí)現(xiàn)3~20kW風(fēng)機(jī)自主化知識產(chǎn)權(quán)455.1.2實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)技術(shù)自主化知識產(chǎn)權(quán)495.1.3蓄電池委托外研、批量生產(chǎn)495.1.4與太陽能電池企業(yè)合作，研發(fā)風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)495.1.5技術(shù)研發(fā)與開發(fā)市場齊頭并進(jìn)495.2其它必要的支撐、配套條件〔政策法規(guī)和鼓勵(lì)體制建設(shè)建議〕495.2.1政策法規(guī)建設(shè)495.2.2鼓勵(lì)機(jī)制建設(shè)525.2.3建設(shè)保障體系54六、工程預(yù)期目標(biāo)576.1預(yù)期目標(biāo)576.2小型風(fēng)電開展的社會效益576.2.1環(huán)境效益576.2.2拉動內(nèi)需586.2.3提供大量的就業(yè)時(shí)機(jī)586.2.4對GDP的奉獻(xiàn)顯著提高59七、方案進(jìn)度安排60八、經(jīng)費(fèi)預(yù)算來源、使用方案分析62一、研發(fā)小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的的背景和意義1.1開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對應(yīng)對全球氣候變化的深遠(yuǎn)意義到2023年底，中國的實(shí)際小型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的保有量約為25萬臺，按平均每臺600W計(jì)算，裝機(jī)容量約為150MW，相當(dāng)于中國一座中型風(fēng)力發(fā)電場的容量，似乎在應(yīng)對全球氣候變化方面沒有實(shí)質(zhì)意義。但是，如果把小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用看作是一種開展中的分布式電源，在產(chǎn)業(yè)的自身開展和應(yīng)對全球氣候變化方面的前景是十分看好的。中國資源有限、人口眾多，只有靠提高能效才能趕上世界先進(jìn)水平。而開展分布式發(fā)電是提高發(fā)電能效的重要技術(shù)手段。積極開展分布式發(fā)電，向提高能效、節(jié)能減排的目標(biāo)前進(jìn)是今后的開展方向。目前國內(nèi)和國際小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)實(shí)際年增長率大約保持在30%左右。從保守角度考慮，假設(shè)年增幅為20%，那么到2023年，中國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的年產(chǎn)量將到達(dá)70萬臺，累計(jì)新增375萬臺〔不包含2023年的產(chǎn)量〕；發(fā)電容量約為700MW，累計(jì)新增裝機(jī)容量3.6GW。上述設(shè)備總量中如果考慮10%用于更換往年的舊設(shè)備，其余的60%用于并網(wǎng)分布式發(fā)電，累計(jì)用于并網(wǎng)分布式發(fā)電的裝機(jī)容量將到達(dá)1.9GW。同時(shí)，如果中國政府能像對待大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)一樣支持小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開展，出臺允許小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在用戶端上網(wǎng)的政策和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)開展的鼓勵(lì)政策，那么，在今后的幾十年中，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)會得到快速的、規(guī)?；拈_展，在應(yīng)對全球氣候變化的過程中發(fā)揮更大的作用。尤其是當(dāng)用于建設(shè)大型風(fēng)力發(fā)電場的具有良好風(fēng)資源的土地資源日漸耗盡，而開發(fā)海上風(fēng)電本錢高、不確定性大的情況下，開展小型風(fēng)能并網(wǎng)發(fā)電是對開展大風(fēng)電的一種有效補(bǔ)充。1.2開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對促進(jìn)無電地區(qū)電力建設(shè)的政治意義解決無電地區(qū)人口的用電問題，是政府關(guān)注民生、促進(jìn)社會和諧開展、維護(hù)邊疆穩(wěn)定的政治問題，是踐行科學(xué)開展觀的表達(dá)，是政府的責(zé)任和義務(wù)。從上世紀(jì)80年代初到現(xiàn)在，通過國家主導(dǎo)工程〔如“送電到鄉(xiāng)〞和“光明工程〞〕、地方政府補(bǔ)貼政策〔如內(nèi)蒙過自治區(qū)科委和農(nóng)村能源辦公室早期對小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組給予的一定補(bǔ)貼〕、國際合作工程〔如“中荷洪湖小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的示范工程〞、中美合作工程等〕，以及在小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)企業(yè)的共同努力下，中國生產(chǎn)的各種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)逐步在北方草原牧區(qū)、遙遠(yuǎn)農(nóng)村、海島和湖區(qū)得到了推廣和應(yīng)用。在電網(wǎng)不能通達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，大約有150萬農(nóng)牧漁民利用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了家庭電氣化。電燈和電視機(jī)等家電進(jìn)入農(nóng)家、牧戶和漁船，為這些無電地區(qū)帶來了現(xiàn)代文明，極大地提高了當(dāng)?shù)厝嗣竦奈镔|(zhì)和精神生活水平，對促進(jìn)中國無電網(wǎng)地區(qū)的家庭電氣化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。中國還有1000多萬無電人口，還無法獲得和享受由電力帶來的現(xiàn)代文明。而這些無電人口主要分布在中國的西部地區(qū)，那里人口密度低，遠(yuǎn)離現(xiàn)有電網(wǎng)，生產(chǎn)性負(fù)荷小，從經(jīng)濟(jì)性考慮，延伸常規(guī)電網(wǎng)是極不經(jīng)濟(jì)的，甚至線路損失會大于負(fù)荷消耗。實(shí)踐已經(jīng)證明，在有風(fēng)力資源的地區(qū)，建設(shè)風(fēng)能或風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電站〔集中供電系統(tǒng)或戶用系統(tǒng)〕能很好地解決這些地區(qū)的電力建設(shè)問題。1.3開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對加強(qiáng)新農(nóng)村建設(shè)和拉動內(nèi)銷的現(xiàn)實(shí)意義社會主義新農(nóng)村建設(shè)要走以人為本、全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)開展道路。依靠科技進(jìn)步改善農(nóng)村民生既是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容，更是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的根本目的。農(nóng)村民生問題與農(nóng)民幸福安康息息相關(guān)，事關(guān)社會主義和諧社會建設(shè)的大局和全面建成小康社會奮斗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)從內(nèi)蒙古草原牧區(qū)開展起來，逐步推廣應(yīng)用到全國有風(fēng)地區(qū)的農(nóng)村、湖區(qū)，既促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐纳鐣髁x新農(nóng)村建設(shè)和文明開展，利于社區(qū)和諧，同時(shí)具有良好的環(huán)境效益和間接的經(jīng)濟(jì)效益，在解決缺電地區(qū)用電問題、調(diào)整農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)和提高政府形象等方面取得了豐碩的成果。此外，2023年，科技部下發(fā)了《新農(nóng)村建設(shè)民生科技行動方案》。此方案的重點(diǎn)任務(wù)中包括農(nóng)村能源開發(fā)利用科技示范行動，其中就提到了開發(fā)應(yīng)用以太陽能和風(fēng)能等為重點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和配套設(shè)備，旨在以新技術(shù)突破推動新產(chǎn)品開發(fā)，帶動示范推廣和普及應(yīng)用，爭取在較短的時(shí)間建立起支撐農(nóng)村能源開發(fā)的技術(shù)體系，使可再生能源技術(shù)在社會主義新農(nóng)村的建設(shè)發(fā)揮更大的作用。另一方面，對于農(nóng)村遙遠(yuǎn)地區(qū)來說，解決供電是第一步，沒有電力效勞，就談不上“家電下鄉(xiāng)〞。對目前尚存的無電地區(qū)，農(nóng)牧漁民用戶在采用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之后，就有了供電條件，必然要購置電視機(jī)、收音機(jī)、，甚至洗衣機(jī)、電冰箱等家電產(chǎn)品，自然就拉動了農(nóng)村市場的內(nèi)銷，因此在無電地區(qū)推廣小型風(fēng)力發(fā)電，既解決了廣闊農(nóng)牧民的用電問題，又進(jìn)而拉動了內(nèi)需，促進(jìn)了家電市場，利國利民，是一舉兩得的大好事！1.4開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)對其他產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的促進(jìn)意義小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組除為農(nóng)牧漁區(qū)家庭供給用電以外，目前前景最廣的是移動通訊領(lǐng)域的應(yīng)用。目前全球移動通信不僅在無電地區(qū)的基站上采用可再生能源，同時(shí)也考慮在有電網(wǎng)地區(qū)應(yīng)用可再生能源。2023年11月18日，在香港召開的GSMA“綠色宣言〞發(fā)布會上，中國移動宣布到2023年其通訊基站20％的能源將來自可再生能源，從而到達(dá)減排的目的。而移動采用的節(jié)能減排的主要手段之一就是在電網(wǎng)不覆蓋地區(qū)用風(fēng)能太陽能發(fā)電來替代目前普遍采用的柴油發(fā)電，而在有電網(wǎng)覆蓋地區(qū)，逐步用風(fēng)能太陽能發(fā)電來逐步減少對常規(guī)火電的使用。此外，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在油田的應(yīng)用也將具有深遠(yuǎn)的節(jié)能減排意義。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在油田并入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，與假設(shè)干臺抽油機(jī)匹配匹配使用。有風(fēng)時(shí)，由風(fēng)力發(fā)電機(jī)為抽油機(jī)提供動力；無風(fēng)時(shí)，由電網(wǎng)提供動力。這是一個(gè)開展趨勢，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以大有作為〔相對大風(fēng)電〕。另一方面，城鄉(xiāng)公路、廣場、農(nóng)村道路，以及電網(wǎng)的配電站都在逐步推廣風(fēng)光互補(bǔ)路燈，正在成為一種趨勢；在海上交通利用方面，如航標(biāo)燈等也在積極推廣小型風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用。這些應(yīng)用市場擴(kuò)大后，必然對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排發(fā)揮一定的作用。1.5開展分布式小型風(fēng)能系統(tǒng)對提高能源平安的戰(zhàn)略意義小型風(fēng)電的分布特性是地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽能熱發(fā)電和海洋能發(fā)電所無法比較的。地?zé)岷吞柲軣岚l(fā)電根據(jù)發(fā)電原理和資源特性只能集中發(fā)電，規(guī)模上網(wǎng)，無法用到一家一戶以及生活小區(qū)。生物質(zhì)能和海洋能發(fā)電受資源所限只能用于資源所在地，無法分散使用。小型波浪發(fā)電雖能分散使用，但只限于海上用戶，只能離網(wǎng)運(yùn)行。小型風(fēng)電既能利用分散的資源，又能安裝在用戶側(cè)，上網(wǎng)方便，滿足了在用戶側(cè)上網(wǎng)的可再生能源分布式電源所需的具有較高系統(tǒng)效率和較好經(jīng)濟(jì)性的要求，減少了對化石燃料的依賴。光伏發(fā)電雖然也具有上述特性，但目前其系統(tǒng)效率和經(jīng)濟(jì)性仍高于小型風(fēng)力發(fā)電。另外，當(dāng)出現(xiàn)極端氣候條件導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)故障不能供電時(shí)，小型風(fēng)電機(jī)組可以起到應(yīng)急救助作用。如在地震災(zāi)區(qū)、嚴(yán)重的雪災(zāi)地區(qū)，可以安裝小型風(fēng)電設(shè)備作為臨時(shí)電源使用。1.6開展小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的有利條件〔1〕豐富的風(fēng)力資源中國十米高度的技術(shù)可利用風(fēng)能儲量約為2.53億千瓦，這種高度的風(fēng)資源很適合中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用。對于中小型機(jī)組來說，中國的風(fēng)力資源是非常豐富且開發(fā)潛力無限的。〔2〕多年的應(yīng)用根底中國從上世紀(jì)80年代初期就開始批量應(yīng)用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，從內(nèi)蒙古草原逐步擴(kuò)展到三北地區(qū)、沿海地區(qū)和湖區(qū)，從遙遠(yuǎn)無電地區(qū)的應(yīng)用擴(kuò)展到通訊基站、油田抽油機(jī)、城鎮(zhèn)道路路燈等的應(yīng)用，已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為今后的成功應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的根底?！?〕風(fēng)電設(shè)備規(guī)格較為齊全、性能可靠通過三十年的開展，中國已經(jīng)能夠生產(chǎn)100W、200W、300W、500W、1kW、2kW、3kW、5kW、10kW、20kW、30kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，且設(shè)備的可靠性較好，能夠滿足國內(nèi)各類應(yīng)用場合的需要。同時(shí)，中國也已經(jīng)研制出50kW和100kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并開始小批量制造和銷售，為在中國各領(lǐng)域大量應(yīng)用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組打下了雄厚的根底?！?〕產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模已經(jīng)根本形成中國是世界上最大的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)國。所有的零部件生產(chǎn)和供給根本上都能立足于國內(nèi)，并有一定的研發(fā)能力?；谏鲜鰲l件，如果國家給予一定的政策扶持，中國的小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)必將飛速開展，在節(jié)能減排環(huán)境保護(hù)和無電地區(qū)電力建設(shè)中作出其應(yīng)有的奉獻(xiàn)！二、國內(nèi)外小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和開展趨勢2.1我國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和未來開展趨勢2.1.1我國小風(fēng)機(jī)的開展現(xiàn)狀據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2002至2023年，我國約生產(chǎn)各類小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組404252多臺，機(jī)組容量300913千瓦，總銷售額225937.4萬元。在品種方面，各類水平軸小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在國內(nèi)外市場上仍是主流，立軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的品種和數(shù)量有所增加。所生產(chǎn)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，除滿足國內(nèi)用戶需要外，還出口遠(yuǎn)銷到印尼、瑞典、德國、日本、韓國、蒙古、法國、美國、英國、意大利、西班牙等40多個(gè)國家和地區(qū)，到2023年底累計(jì)出口各種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組近136113臺。〔1〕開發(fā)、研制、生產(chǎn)單位到2023年底，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從事中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)企業(yè)近百家，其中主要生產(chǎn)企業(yè)34家。重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)有：揚(yáng)州神州風(fēng)力發(fā)電機(jī)、湖南中科恒源能源科技股份、廣州紅鷹能源科技、寧波風(fēng)神風(fēng)電科技、北京遠(yuǎn)東博力風(fēng)能設(shè)備、上海致遠(yuǎn)綠色能源、浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備、內(nèi)蒙呼市博洋可再生能源公司、青島風(fēng)王風(fēng)力發(fā)電機(jī)、山東寧津華亞工業(yè)、青島安華新源風(fēng)電設(shè)備、南京東龍電子電器科技中心、寧夏風(fēng)霸機(jī)電、浙江瑞安市海力特風(fēng)力發(fā)電機(jī)、安徽蜂鳥電機(jī)、新高能源科技〔昆山〕、上海躍風(fēng)新能源科技等。主要科研單位：中科院電工所、內(nèi)蒙工業(yè)大學(xué)能源動力工程學(xué)院、沈陽工業(yè)大學(xué)風(fēng)能所、汕頭大學(xué)能源研究所、華北電力大學(xué)可再生能源學(xué)院、山東昌邑富奧風(fēng)能研究所、江蘇南通紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院、水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所、中國農(nóng)機(jī)院新能源研究所、總后西安建工所等?！?〕機(jī)型、品種、產(chǎn)量，產(chǎn)值、利稅及保有量2023年生產(chǎn)的中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組共有18個(gè)品種，單機(jī)容量分別為：100W、150W、200W、300W、400W、500W、600W、1kW、2kW、3kW、4kW、5kW、10kW、15kW、20kW、25kW、30kW、50kW。年生產(chǎn)能力達(dá)20萬臺，2023年34個(gè)生產(chǎn)企業(yè)共生產(chǎn)中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組113259臺，總裝機(jī)容量113055.5kW，總產(chǎn)值98236.32萬元，其中銷售量100318臺，容量84714kW，銷售額79195.4萬元,利稅7495.99萬元，年產(chǎn)量、容量、銷售量較好的企業(yè)有：揚(yáng)州神州、湖南中科恒源、上海致遠(yuǎn)、廣州紅鷹、北京遠(yuǎn)東博力、青島安華新源風(fēng)電設(shè)備、新高能源〔昆山〕、安徽蜂鳥、寧波風(fēng)神、南京東龍、呼市博洋、山東寧津華亞、上海躍風(fēng)、寧夏風(fēng)霸等〔詳見附表一〕。據(jù)中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會秘書處歷年統(tǒng)計(jì)，從1983年到2023年底，我國各生產(chǎn)廠家累計(jì)生產(chǎn)各種中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組達(dá)621971臺。〔見表2-1及圖1〕，年產(chǎn)量、總產(chǎn)值、機(jī)組容量、出口量均列世界之首，分年產(chǎn)量詳見下表。表2-1我國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組歷年產(chǎn)量匯總表〔1983-2023年〕年份年產(chǎn)量〔臺〕年份年產(chǎn)量〔臺〕198336321997612319841347019981388419851298919997096198619151200012170198720847200120879198825575200229758198916649200319920199074582004247561991498820053325319925537200650052199361002007548431994648120237841119958190202311325919967500合計(jì)621971臺其中2002年－2023年這8年中，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)量、產(chǎn)值、容量、利潤及出口量都得到了較快的開展〔詳見下表〕表2-22002-2023年產(chǎn)量、容量、產(chǎn)值、利稅、出口匯總表年度產(chǎn)量〔臺〕機(jī)組容量〔kW〕產(chǎn)值〔萬元〕利稅〔萬元〕出口數(shù)〔臺〕2002296588873.27059.6984.514842003199206083.74740.5660.6248420042475611300.26653.7775.94189200533253120238472992.9588420065005251740.817090.81415.991616520075484335014.631794.373749.03195202023784117282551890.19948.54393872023113259103055.598236.37495.9947020累計(jì)404252300913225937.426023.5136113〔3〕出口創(chuàng)匯及出口國家和地區(qū)據(jù)26個(gè)出口生產(chǎn)企業(yè)統(tǒng)計(jì)，2023年出口50kW以下中小型風(fēng)力發(fā)電組共47020臺，比2023年增長19.4%。創(chuàng)匯4963.96萬美元，比2023年增長9%。2002-2023年累計(jì)出口量到達(dá)136133臺，2023年出口到38個(gè)國家，其中包括：韓國、印度、蒙古、泰國、菲律賓、印度尼西亞、越南、日本、土耳其、馬來西亞、拉脫維亞、坦桑尼亞、阿爾巴尼亞、葡萄牙、所羅門、南非、阿根廷、瑞士、挪威、匈牙利、法國、英國、俄羅斯、荷蘭、、愛爾蘭、丹麥、西班牙、瑞典、意大利、芬蘭、美國、加拿大、巴西、澳大利亞、尼日利亞、肯尼亞、奧地利、波蘭等。出口大戶有：揚(yáng)州神州、廣州紅鷹、湖南中科恒源、寧波風(fēng)神、北京遠(yuǎn)東博力、青島安華風(fēng)電設(shè)備、浙江華鷹、山東寧津華亞、上海致遠(yuǎn)、上海躍風(fēng)、瑞安海力特、高新能源、安徽蜂鳥、鉆寶電子、寧波愛爾、上海躍風(fēng)等?！?〕資產(chǎn)及從業(yè)人員：據(jù)34個(gè)生產(chǎn)企業(yè)報(bào)表統(tǒng)計(jì)，2023年從事中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)職工人數(shù)為3839人，,技術(shù)人員842人，占職工總數(shù)的21.9%。其中工程師以上253人，占技術(shù)人員總數(shù)30%。固定資產(chǎn)原值27970萬元，凈值13060萬元，注冊資金40949萬元?！?〕產(chǎn)品出廠價(jià)格由于各生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)、生產(chǎn)規(guī)模、制造工藝、以及出廠配套件不同，因此，同一機(jī)型出廠價(jià)格差異較大〔價(jià)格中不含蓄電池〕。具體價(jià)格如下：300W風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：1450－3900元/臺〔合4800－13000元/kW〕1000W風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：4800－9800元/臺〔合4800－9800元/kW〕5000W風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：32000－54000元/臺〔合6400－10800元/kW〕10000W風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：58000－112000元/臺〔合5800－11200元/kW〕〔6〕生產(chǎn)企業(yè)增加，分布從北方向東南沿海開展根據(jù)1988年統(tǒng)計(jì)全國25個(gè)企業(yè)有9個(gè)在內(nèi)蒙，21個(gè)在北方地區(qū)，當(dāng)年累計(jì)生產(chǎn)25575臺小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，到2023年增至全國34個(gè)企業(yè)，生產(chǎn)113259臺小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，產(chǎn)量增加4.4倍，其中24個(gè)企業(yè)分布在東南沿海地區(qū)?！?〕拳頭重點(diǎn)企業(yè)初步形成，初顯優(yōu)勢年產(chǎn)量超萬臺或產(chǎn)值超億元的企業(yè)有揚(yáng)州神州、湖南中科恒源、廣州紅鷹、北京遠(yuǎn)東博力、寧波風(fēng)神等企業(yè)。上海致遠(yuǎn)、浙江華鷹、安徽蜂鳥等外向型企業(yè)，近年來開展很快，后勁十足。以上8家企業(yè)在2023年產(chǎn)量、容量、銷售額及出口分別占全國總數(shù)的64.4%，69.42%，66.6%，78.96%?！?〕市場亮點(diǎn)明顯2023年銷售亮點(diǎn)仍然是：出口外銷：千瓦級以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，大多數(shù)出口歐美地區(qū)，主要用于分布式發(fā)電和獨(dú)立供電系統(tǒng)。城鄉(xiāng)照明路燈：千瓦級以下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用戶以風(fēng)光互補(bǔ)路燈居多。揚(yáng)州神州、中科恒源、廣州紅鷹三家用于路燈配套的300W-400W小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組銷量超過3萬臺。遙遠(yuǎn)無電地區(qū)農(nóng)牧漁民購置200W-300W的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)量快速增長。〔9〕產(chǎn)品多樣化開始顯現(xiàn)除傳統(tǒng)的水平軸側(cè)偏折尾機(jī)組外，多葉片低風(fēng)速機(jī)組；多種形狀的垂直軸機(jī)組；變槳距下風(fēng)向機(jī)組，船用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等都已研發(fā)上市，以滿足不同用戶需求?！?0〕開始重視產(chǎn)品質(zhì)量，開展技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)在劇烈的市場競爭中認(rèn)識到要以提高質(zhì)量求生存，開展技術(shù)創(chuàng)新求開展，同時(shí)注意保護(hù)自身知識產(chǎn)權(quán)、申請創(chuàng)造專利和實(shí)用新型專利，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，并重視售后效勞。如揚(yáng)州神州每年投入500萬元，搞新產(chǎn)品開發(fā)，浙江華鷹在錢塘江邊自建實(shí)驗(yàn)風(fēng)場，產(chǎn)品研發(fā)制造后到野外風(fēng)場試運(yùn)行，6個(gè)月以上才能定型出廠，該廠生產(chǎn)的2kW、5kW、10kW變槳距下風(fēng)向機(jī)組，已通過國際CE認(rèn)證，符合歐洲EN61400-2新中小風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，并已批量出口。上海致遠(yuǎn)、中科恒源、廣州紅鷹、寧波風(fēng)神均有相應(yīng)的研發(fā)中心或風(fēng)能研究所，對產(chǎn)品研究開發(fā)很重視?！?1〕2023與2023兩年國內(nèi)離網(wǎng)型風(fēng)機(jī)主要資料匯總表2.32023年離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表。表2.42023年離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組分型產(chǎn)量匯總表。表2.52023年離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組分型號出口匯總。表2.32023年中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要生產(chǎn)企業(yè)上報(bào)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表序號生產(chǎn)單位生產(chǎn)銷售出口量〔臺〕出口容量〔kW〕創(chuàng)匯(萬美元〕備注產(chǎn)量〔臺〕容量〔kW〕產(chǎn)值〔萬元〕銷售量〔臺〕容量〔kW〕銷售額〔萬元〕利稅〔萬元〕1揚(yáng)州神州風(fēng)力發(fā)電機(jī)295702367087002854321920.67367.288.681883517858.49282湖南中科恒源科技股份91085403.81794691085403.817946152633211785．71373廣州紅鷹能源科技10480571043001028056024209400329031291174北京遠(yuǎn)東博力風(fēng)能設(shè)備55211007513127.51192148316873505455451245浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備8054803.43269.326443533.22413.56253.454532473.24248.4586浙江寧波風(fēng)神風(fēng)電科技12298952099561070583409752675645049008007上海致遠(yuǎn)綠色能源87336904660.66502602.63463.3380.96116845.2145.8758青島安華新源風(fēng)電設(shè)備998381338359533672380724038012871919山東寧津華亞工業(yè)1750466037401600415731506101600415745510安徽蜂鳥電機(jī)42698665610641168402590441168402741.311浙江鉆寶電子6500435026005500370021003002000120014012江蘇南通紫瑯風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造公司659737960562844746.9655257858513青島風(fēng)王風(fēng)力發(fā)電機(jī)160140010001098509001509884588.414青島安華新能源開發(fā)520850600245445470422517529.615上海躍風(fēng)新能源科技35002132350032001933320050060036011016上海鴻寶能源科技910720605.1610430366.6180.31252052217寧波愛爾韻升風(fēng)力發(fā)電機(jī)250010508002000100060010004102018北京希冀新興能源科技165482.22168165482.22168903165482.2317.519寧夏風(fēng)霸機(jī)電19409454101730849364.96351528313.221呼和浩特市博洋可再生能源公司40001355120038101280100020022浙江海力特風(fēng)力發(fā)電機(jī)12451470120010491242.51206.157058988423山東拓源能源科技45002500125045002500125015024包頭市天隆永磁電機(jī)制造1348505443.331348505443.336625內(nèi)蒙古天力機(jī)械有限責(zé)任公司302134105260112751726內(nèi)蒙古華德新技術(shù)公司679319.5460679319.543729.627青島匯能科技2559547773645.59336139．72828南京東龍電子電器科技中心9803252049403051933829內(nèi)蒙古察右前旗天地金風(fēng)科技公司700209171.563018414928.6430保定北辰新能源212184.8172.226453.863.721122.4131山東昌邑市富奧風(fēng)能研究所742283.8217742283.8217234538.84.232西安大益風(fēng)電技術(shù)10003002005001501002010030333水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所100280222.690214.5166.349.8634山東寰能風(fēng)電120591805527.5803215.22.7合計(jì)：113259103055.598236.321003188471479195.47495.994702051759.144963.96表2.42023年中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要生產(chǎn)企業(yè)上報(bào)產(chǎn)量分機(jī)型匯總表〔單位：臺〕序號企業(yè)名稱合計(jì)100W150W200W300W400W500W600W1kW2kW3kW4kW5kW10kW15kW20kW25kW30kW50kW1湖南中科恒源科技股份910837086131252寧波風(fēng)神風(fēng)電科技122986377220017508954302213214540193北京希冀新興能源科技16517401084內(nèi)蒙古察右前旗天地金風(fēng)科技700110540505山東昌邑市富奧風(fēng)能研究所742626803066山東拓源能源科技450040005007上海致遠(yuǎn)綠色能源873300301203207815108浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備80519521227535889上海躍風(fēng)新能源科技35001200192038010內(nèi)蒙古華德新技術(shù)公司679305504548611揚(yáng)州神州風(fēng)力發(fā)電機(jī)295708700142001500150028102604001505012水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所10050201552813保定北辰新能源21210010021014內(nèi)蒙古天力機(jī)械有限責(zé)任公司3022009010215南京東龍電子電器科技中心980220260150170809025316上海鴻寶能源科技910210200200801008020101017西安大益風(fēng)電技術(shù)1000100018廣州紅鷹能源科技10480807094383821041919呼和浩特市博洋可再生能源公司400010050345020020020包頭市天隆永磁電機(jī)制造13483406452024611521青島風(fēng)王風(fēng)力發(fā)電機(jī)160201025152030105151022寧夏風(fēng)霸機(jī)電194038056048027015030452523江蘇南通紫瑯風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造659993222626661016424浙江海力特風(fēng)力發(fā)電機(jī)124510006050303030202525北京遠(yuǎn)東博力風(fēng)能設(shè)備55212500017500226青島安華新能源開發(fā)52020010010050502027山東寰能風(fēng)電12010406023528青島安華新源風(fēng)電設(shè)備99816835030399163529山東寧津華亞工業(yè)175030034030030020020040601030寧波愛爾韻升風(fēng)力發(fā)電機(jī)25001000150031安徽蜂鳥電機(jī)4269950145011003202601503932浙江鉆寶電子650050020002000200033新高能源科技〔昆山〕455045005034青島匯能科技255606060303015合計(jì)11325933064011170346579527146551596314379616814221082265134042395889020表2.52023年中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要生產(chǎn)企業(yè)上報(bào)出口量分型號匯總表〔單位：臺〕序號企業(yè)名稱合計(jì)100W150W200W300W400W500W600W1kW2kW3kW4kW5kW10kW15kW20kW25kW30kW50kW出口國家和地區(qū)1揚(yáng)州神州力發(fā)電機(jī)1883552728700966948219422137213131美、英、意、法2廣州紅鷹能源科技3290253329626366132美、英、荷蘭、波蘭、法、意大利、土耳其、丹麥、瑞典、澳大利亞、日、韓、巴西、所羅門、南非、尼日利亞3湖南中科恒源科技股份332111351852334英、法、泰國、菲律賓、意大利、韓國、俄羅斯、印尼4寧波風(fēng)神風(fēng)電科技6450320013701045300200120155302010法、丹麥、土爾其、阿根廷、英5安徽蜂鳥電機(jī)41169101417105030025015039美、加、…6浙江鉆寶電子20005001000500美、澳大利亞、歐盟7山東寧津華亞工業(yè)160029030027028018018040555澳大利亞、東南亞、南非、美。英、德、意大利、印度。8新高能源科技〔昆山〕20002000歐洲9青島匯能科技9320192216115法、美、意、美、日、印尼、瑞士、俄羅斯、泰國10上海躍風(fēng)新能源科技60017035080歐美、亞太11浙江海力特風(fēng)力發(fā)電機(jī)58943042211823251614歐洲12上海鴻寶能源科技125502015201055澳大利亞、肯尼亞、俄羅斯13上海致遠(yuǎn)綠色能源11614523422273波蘭、法、越南、尼日利亞、愛爾蘭、葡萄牙、瑞典、英、美、意大利14北京遠(yuǎn)東博力風(fēng)能設(shè)備545545尼美、肯尼亞、阿爾巴尼、土爾其、新加陂、芬蘭、菲律賓、坦桑尼亞15浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備4531121261541645英、美、法、意大利、加拿大、澳大利亞、奧地利、拉脫維亞、印度、泰國、西班牙。16北京希冀新興能源科技1651740108美國等17青島安華新能源開發(fā)251510美、英、丹麥、加拿大18青島安華新源風(fēng)電設(shè)備380801271115246印度、北美、大洋洲、歐洲19青島風(fēng)王風(fēng)發(fā)電機(jī)9815612810218576美、英、意大利20山東昌邑市富奧風(fēng)能研究所4526136菲律賓、印尼、匈牙利21保定北辰新能源22挪威22西安大益風(fēng)電技術(shù)100100美、荷蘭23寧波愛爾韻升風(fēng)力發(fā)電機(jī)1000300700東南亞24南通紫瑯風(fēng)力發(fā)電機(jī)5251911515513251197歐、美、非東南亞等地25寧夏風(fēng)霸機(jī)電51516018016015南非、俄羅斯、蒙古、加拿大。26山東寰能風(fēng)電3221020馬來西亞合計(jì)4702021605587164023095449345925173426081210812476772028845509注：以上表格各生產(chǎn)企業(yè)填報(bào)的數(shù)字，由中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會風(fēng)力機(jī)械分會秘書處李德孚匯總。2.1.2我國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)未來開展趨勢為了預(yù)測開展趨勢，必須對中國未來的小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)市場做一個(gè)根本的估計(jì)，這樣預(yù)測的結(jié)果才有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的根底，不會成為無源之水、無本之木。〔1〕無電戶供電據(jù)2006年中國無電人口統(tǒng)計(jì)，尚有1147萬人沒能享受到現(xiàn)代電力帶來的便利和好處，共計(jì)2,695,681戶《世界和中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、市場和趨勢報(bào)告》，中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展戰(zhàn)略研究—系列報(bào)告之1，都志杰，齊和生，沈德昌《世界和中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、市場和趨勢報(bào)告》，中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展戰(zhàn)略研究—系列報(bào)告之1，都志杰，齊和生，沈德昌〔2〕城鄉(xiāng)照明風(fēng)光互補(bǔ)道路照明是一個(gè)新興的風(fēng)能利用領(lǐng)域，它不僅能為城市照明減少對常規(guī)電的依賴，也為農(nóng)村照明提供了新的解決方案。據(jù)中科恒源公司調(diào)查，長沙3.5米寬以上的道路有20,000公里，每100米裝一盞燈，10%安裝風(fēng)光互補(bǔ)燈，長沙可裝2萬盞。全國類似長沙規(guī)模的城市按40座計(jì)算，那么需安裝風(fēng)光互補(bǔ)路燈80萬盞；另據(jù)2005年統(tǒng)計(jì)，全國縣級區(qū)劃數(shù)2,862個(gè)，每縣的道路按長沙的10%考慮，那么需安裝風(fēng)光互補(bǔ)路燈572萬盞；因此，中國風(fēng)光互補(bǔ)路燈市場的總需求可達(dá)650萬盞，以每盞需要300W風(fēng)機(jī)計(jì)算，2023年潛在的風(fēng)電路燈市場達(dá)1950MW，為中國小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了極大的市場機(jī)遇?！?〕小型風(fēng)電在商業(yè)中的應(yīng)用小型風(fēng)電還可以用于公路、鐵路、航運(yùn)信號系統(tǒng)電源，戶外廣告牌供電系統(tǒng)，氣象臺站、通訊基站等。但凡風(fēng)力資源較好(年平均風(fēng)速大于4米/秒，而且沒有臺風(fēng)災(zāi)害)，電網(wǎng)又不能到達(dá)的牧區(qū)、農(nóng)區(qū)、湖區(qū)、灘涂、遙遠(yuǎn)哨所和公路道班都適合開展小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的推廣應(yīng)用。即使有大電網(wǎng)路過的通訊基站，他們也正考慮用小風(fēng)機(jī)作為主要電源。在這方面全國至少有200MW的容量可以開發(fā)?！?〕小型風(fēng)力發(fā)電逐漸進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域隨著分布式發(fā)電日漸成熟和對其的推廣，小型風(fēng)電逐漸進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域是毋容置疑的。在中國，目前已有廠家在逐漸淡出百瓦級風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)，向單機(jī)容量幾千瓦、幾十千瓦的機(jī)組進(jìn)軍。目前已有機(jī)組用于給油田的抽油機(jī)供電，見圖2.2浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備提供，以綠色電力代替了常規(guī)電力。某些大風(fēng)電技術(shù)正應(yīng)用于小風(fēng)機(jī)，如變槳技術(shù)、自動對風(fēng)技術(shù)、智能控制技術(shù)，以提高工業(yè)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率和可靠性。據(jù)調(diào)查，全國各地油田至少有10萬臺抽油機(jī)在工作。如果15%采用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)供電，三臺抽油機(jī)用一臺30KW風(fēng)機(jī)，那么對小風(fēng)機(jī)的需求容量為1浙江華鷹風(fēng)電設(shè)備提供圖2.2小型風(fēng)機(jī)在油田中的應(yīng)用〔5〕分布式電源小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為分布式電源需滿足四個(gè)邊界條件：1〕風(fēng)資源不低于4m/s〔高度10m〕；2〕有可以接入的電網(wǎng)；3〕有一定量的負(fù)載；4〕一定面積的安裝場地〔與大風(fēng)電相比，對場地的要求非常小〕。假設(shè)在電網(wǎng)覆蓋的農(nóng)村、城郊以及城市的寬闊院落或局部屋頂，小型風(fēng)能設(shè)備在低壓側(cè)并網(wǎng)，發(fā)電自發(fā)自用，缺乏電能由電網(wǎng)補(bǔ)充，多余電能送給電網(wǎng)，這將是一個(gè)非常有前景的可再生能源開展領(lǐng)域，也是世界各國目前高度重視的領(lǐng)域。中國已經(jīng)出現(xiàn)了這類用戶的雛形，如官廳水庫邊上的別墅，圖2.3。用戶購置了小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在別墅提供電力，只是由于電力部門不允許，未能并網(wǎng)。中國有小城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村人口約10億左右，大約2.5億戶，如果有優(yōu)惠政策支持分布式電源的開展，按千分之三的住戶能安裝小風(fēng)機(jī)，每戶安裝5KW計(jì)算,那么總裝機(jī)容量可達(dá)3,750MW。圖2.3小型風(fēng)機(jī)在官廳水庫別墅中的應(yīng)用〔6〕小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)出口中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)都到達(dá)和接近國際水平，且小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是勞動力密集性產(chǎn)品，具有價(jià)格競爭優(yōu)勢。只要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好產(chǎn)品認(rèn)證，并得到國家的相關(guān)鼓勵(lì)政策，中國的出口份額和興旺國家比較是不會少的。目前英國小風(fēng)電產(chǎn)品中的50％出口到世界上100多個(gè)國家，中國保持小風(fēng)電產(chǎn)品的40%出口應(yīng)該完全可行的。根據(jù)前述預(yù)測，2023年內(nèi)銷小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的累計(jì)容量為6,590MW,假設(shè)內(nèi)銷占總量的60%，那么計(jì)算出的出口容量為4,390MW。從2023到2023年累計(jì)新增小風(fēng)機(jī)產(chǎn)量為10,980MW。2023年以前小風(fēng)機(jī)的根本需求如表2.6和圖2.4所示。其中，用于并網(wǎng)的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將占到60%-65%。表2.62023年以前小風(fēng)機(jī)市場的根本需求預(yù)測小風(fēng)機(jī)內(nèi)銷總計(jì)6590(MW)出口(MW)無電戶供電道路照明商業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用分布式電源540195020015037504390圖2.4按需求預(yù)測的小風(fēng)機(jī)內(nèi)銷出口比例和內(nèi)銷需求比例2.2制約中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展的因素分析2.2.1產(chǎn)業(yè)自身因素中國的小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)起步很早，和國際上小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的差距不是很大。特別是隨著技術(shù)進(jìn)步,產(chǎn)品的制造工藝和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)集成技術(shù)有了很大的提高,已形成了產(chǎn)品批量出口的能力。但是，在某些方面仍存在問題，如葉片、風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)和控制器的設(shè)計(jì)水平有待提高；塔架、地基的制作水平需要改良；外觀和包裝需要美化和完善，此外，企業(yè)的研發(fā)能力弱，設(shè)備的檢測和認(rèn)證程序缺乏，產(chǎn)品的質(zhì)量差異很大,產(chǎn)業(yè)缺乏有效的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管,劣質(zhì)產(chǎn)品的低價(jià)傾銷嚴(yán)重干擾了產(chǎn)業(yè)市場的正常經(jīng)營,等等，這些因素都制約了產(chǎn)業(yè)的開展。2.2.2市場因素由于我們小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)目前的市場規(guī)模過小，導(dǎo)致無法采用現(xiàn)代化的、先進(jìn)的生產(chǎn)手段。不少企業(yè)根本處于作坊式的生產(chǎn)狀態(tài)，本錢居高不下。而較高的生產(chǎn)本錢反過來又制約了市場的開展，形成惡性循環(huán)。由于市場規(guī)模小，相關(guān)大中型的專業(yè)配套企業(yè)沒有興趣為其提供零部件配套供給。于是配套供給就流向規(guī)模非常小的、一般沒有先進(jìn)加工設(shè)備和加工手段的企業(yè)，導(dǎo)致不是配套本錢居高不下〔但質(zhì)量較有保證〕就是質(zhì)量不穩(wěn)定〔但配套本錢較低〕。這又進(jìn)一步惡化了小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的市場形象。另外，中國的小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的融資情況非常不樂觀，大多數(shù)企業(yè)都在生存線上掙扎。目前，中國的小型風(fēng)能制造企業(yè)仍然歸口于農(nóng)牧機(jī)械，無論從質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、資金實(shí)力等離現(xiàn)代化制造業(yè)相距甚遠(yuǎn)，少有資本投入到小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，大都處于觀望狀態(tài)。此外，產(chǎn)業(yè)缺乏有效的投融資體制。這些都導(dǎo)致中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)資金的缺乏，成為企業(yè)開展的瓶頸。2.2.3政策因素早期小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開展只是考慮用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組解決農(nóng)村供電問題，并沒有提高到利用可再生能源的角度來認(rèn)識，產(chǎn)業(yè)主要由有關(guān)部委的農(nóng)村能源辦公室負(fù)責(zé)，政府把它作為福利事業(yè)來看待，帶有明顯的政府行為和扶貧支農(nóng)性質(zhì)。結(jié)果導(dǎo)致企業(yè)一直處于比較困難的生存狀態(tài)，缺乏開展后勁。2.2.4電價(jià)因素中國的電價(jià)由國家管理，出于歷史的、政治的和經(jīng)濟(jì)上的全方位考慮，中國的電價(jià)偏低。除水電外，可再生能源的發(fā)電都高于火電，需要政策性補(bǔ)貼。大風(fēng)電尚且如此，小風(fēng)電就更無法和火電競爭。當(dāng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以度電本錢為主要考量時(shí)，小型風(fēng)力發(fā)電就不可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作，民間資本就不會進(jìn)入到這個(gè)產(chǎn)業(yè)。幾年來，風(fēng)能利用在中國得到了充分的利用與開展，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)已頗具規(guī)模。特別是并網(wǎng)大型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)在國家“可再生能源法〞公布實(shí)施和一系列配套法規(guī)策出臺后，開展迅猛。與之相對照，對于小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國家的支持力度不大，根本上是采用商業(yè)化市場模式運(yùn)作。各種可再生能源的經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策很少惠及到小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，比方：減免關(guān)稅政策不健全、缺少增值稅優(yōu)惠鼓勵(lì)、沒有貼息貸款優(yōu)惠、缺少研發(fā)支持及市場開拓政策等等，即使有些政策法規(guī)提及小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，其相關(guān)政策的可操作性較差，對產(chǎn)業(yè)并沒有太大的實(shí)際促進(jìn)作用。以上的種種都導(dǎo)致小型風(fēng)電市場開展緩慢，甚至停滯不前，亟待國家及有關(guān)部門給予支持。2.3我國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的市場預(yù)測2.3.1按一般趨勢平穩(wěn)開展推算〔1〕國外小風(fēng)電的增長率及開展預(yù)測概述美國的小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)〔功率<=100KW〕在2023年增長了78％，當(dāng)年裝機(jī)容量為17.3MW，銷售臺數(shù)為10,500臺，平均每臺功率1.65kW。在沒有聯(lián)邦政府的鼓勵(lì)政策情況下，以容量計(jì)算也保持了每年14－25％的年增長率AWEASmallWindTurbineGlobalMarketStudy,2023AWEASmallWindTurbineGlobalMarketStudy,2023英國新增裝機(jī)在2005年為1163臺，到2023年為4487臺BWEASmallWindSystemsUKMarketReport,2023BWEASmallWindSystemsUKMarketReport,2023加拿大風(fēng)能協(xié)會也認(rèn)為如果有一個(gè)良好的政策環(huán)境，小型風(fēng)力發(fā)電在加拿大的年增長率保持在30％是可以實(shí)現(xiàn)的。〔2〕國內(nèi)的趨勢預(yù)測根據(jù)全國風(fēng)能設(shè)備行業(yè)2023年西安年會的統(tǒng)計(jì)，中國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組歷年產(chǎn)量如表2.1所示《我國中小型離網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開展情況》，全國風(fēng)能設(shè)備行業(yè)2023年年會會議文件，2023年11月。利用表中數(shù)據(jù)和公式〔1〕可以求得，中國1999年到2023年小風(fēng)機(jī)的年平均增長率按臺數(shù)計(jì)算為30.7%。隨著時(shí)間的推移，產(chǎn)品的單機(jī)容量呈增大的趨勢，所以按容量計(jì)，開展速度會有所提高。根據(jù)全國風(fēng)能設(shè)備行業(yè)2023年年會的統(tǒng)計(jì)〔見表2.7〕《離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)開展概況》祁和生李德孚中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會2023年11月和公式〔1〕可以求得，2002年至2007年小風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的平均單機(jī)容量年均增長16.2%。因此，按臺數(shù)計(jì)30.7%的增長率換成以容量計(jì)那么為34.86%?！段覈行⌒碗x網(wǎng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開展情況》，全國風(fēng)能設(shè)備行業(yè)2023年年會會議文件，2023年11月《離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)開展概況》祁和生李德孚中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會2023年11月An=A0(1+x)n(1)其中：Ao—初始年產(chǎn)量；An—第n年產(chǎn)量；X—n年間平均年增長率表2.72002-2023年產(chǎn)量、容量對照表年度2002200320042005200620072023累計(jì)〔02-08〕產(chǎn)量〔臺〕29658199202475633253500525484378411290893機(jī)組容量〔KW〕8873.26083.711300.21202351740.835014.672825197857.7參照這一開展水平以及國外的一般增長速率，采用年增長率遞減的方式預(yù)測：第一年仍按35%的速率開展，隨后每年的開展速率比前一年降低4%，到2050年，風(fēng)電已作為主力能源之一，較大程度地替代常規(guī)能源，其開展速率趨緩，到達(dá)6.3%左右，即增長速率按公式〔2〕等比級數(shù)遞減。Rn=R1(1-)n-1(2)其中：Rn—第n年的增長率；R1—第1年的增長率；η—年遞減率以2023年小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)累計(jì)裝機(jī)150MW作為基數(shù)〔國內(nèi)安裝100MW，出口50MW〕，經(jīng)過計(jì)算中國2023年、2023年和2023年小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量可分別到達(dá)608MW、997MW和2955MW。2023年小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的累計(jì)產(chǎn)量占大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的1.24%，到2023年可占到1.97%。2.3.2按有強(qiáng)力政策鼓勵(lì)推算中國小型風(fēng)力發(fā)電如果能獲得像美、英等國家那樣的政策鼓勵(lì)，比方：允許小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為分布式電源在用戶側(cè)上網(wǎng)，并給與相應(yīng)的電價(jià)政策；在購置和安裝小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)給與相應(yīng)的補(bǔ)貼；在風(fēng)機(jī)出口時(shí)有相應(yīng)的政策支持，那么中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)可以比照美國2023年至2023年展望的趨勢開展，美國的市場預(yù)測如圖2.5所示《世界和中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)政策現(xiàn)狀報(bào)告》中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展戰(zhàn)略研究，報(bào)告三，都志杰、祁和生、沈德昌等。2023年美國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的累計(jì)裝機(jī)約為80MWAWEASmallWindTurbineGlobalMarketStudy,2023，而中國2023年小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的累計(jì)裝機(jī)約為100MW，這說明中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)起步《世界和中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)政策現(xiàn)狀報(bào)告》中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展戰(zhàn)略研究，報(bào)告三，都志杰、祁和生、沈德昌等AWEASmallWindTurbineGlobalMarketStudy,2023圖2.5美國的市場增長預(yù)測從2023年開始，美國的累計(jì)裝機(jī)容量以年均84.2%借用圖2.5的數(shù)據(jù)，由公式〔1〕求出的速率增長，到2023年將到達(dá)1,700MW。而中國的小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)由于有“送電到鄉(xiāng)〞和風(fēng)光互補(bǔ)路燈工程的刺激，從1999年到2023年得到了高速開展，但年均開展速度也只有34.86%〔按容量計(jì)〕。參照國外的開展，在強(qiáng)力政策的鼓勵(lì)下，中國小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃按最高年增長55%的速度開展是沒有問題的〔即使這樣，中國的開展速度也僅為美國開展速度的65%〕，并考慮增長速度每年遞降5%，使2050年小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的年增長速度降至6.7%左右。依此計(jì)算，在2023年、2023年和2023年，中國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量可分別到達(dá)1,129借用圖2.5的數(shù)據(jù)，由公式〔1〕求出2.3.3小型風(fēng)能市場預(yù)測總結(jié)以上兩套開展趨勢預(yù)測如表2.8和圖2.6所示。表2.82023年以前小風(fēng)機(jī)的前景預(yù)測政策2023年2023年2023年2023年增長速度平穩(wěn)政策開展M960從35%起按每年4％遞減強(qiáng)力政策鼓勵(lì)MW1501,1302,26010,040從55%起按每年5％遞減美國增長預(yù)測MW801700年均84%圖2.62023年以前小型風(fēng)機(jī)的前景預(yù)測〔單位：MW〕2023年“北京國際風(fēng)能大會暨展覽會〞上，“中國資源綜合利用協(xié)會可再生能源專業(yè)委員會〞〔CREIA〕對中國風(fēng)電開展情景以及節(jié)能減排效益進(jìn)行了預(yù)測。分別如表2.9和表2.10所示：表2.9CREIA對中國風(fēng)電開展情況的預(yù)測年份保守方案樂觀方案積極方案裝機(jī)〔GW〕年均新增〔GW〕年度增長速度〔%〕裝機(jī)〔GW〕年均新增〔GW〕年度增長速度〔%〕裝機(jī)〔GW〕年均新增〔GW〕年度增長速度〔%〕202312.26.212.212.2202325.813.6111.52%25.813.625.813.62023359.235.63%3711.243.38%4014.255.01%202380917.98%1121524.80%1301826.58%20231501413.40%2021812.52%2302012.09%2030250105.24%302104.10%380155.15%2040350103.42%402102.90%530153.38%2050450102.54%502102.25%680152.52%表2.10CREIA對風(fēng)電的環(huán)境減排效益估算年份202320232023203020402050保守方案TSP(萬噸)2.25.310.819.127.335.1SO2(萬噸)4.210.521.237.553.769.1NOx(萬噸)3.99.819.734.950.164.4CO2(億噸)0.61.42.74.66.58.4樂觀方案TSP(萬噸)2.37.514.523.131.439.2SO2(萬噸)4.514.728.545.361.777.1NOx(萬噸)4.213.726.542.257.571.8CO2(億噸)0.62.03.65.57.59.4積極方案TSP(萬噸)2.58.716.529.041.453.1SO2(萬噸)4.817.132.457.081.4104.4NOx(萬噸)4.515.930.253.175.897.2CO2(億噸)0.72.34.16.99.912.7將小風(fēng)機(jī)的一般趨勢平穩(wěn)開展與大風(fēng)機(jī)的保守方案比照，小風(fēng)機(jī)的強(qiáng)力政策與大風(fēng)機(jī)的樂觀方案比照，占有率如表2.11所示。可見按照強(qiáng)力政策小風(fēng)機(jī)在風(fēng)電行業(yè)的比重會有所增加。表2.11預(yù)計(jì)小風(fēng)機(jī)在風(fēng)電行業(yè)的市場比率年份20232023平穩(wěn)政策開展/保守方案1.25%1.97%強(qiáng)力政策鼓勵(lì)/積極方案1.74%4.37%2.4國外小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)開展現(xiàn)狀2.4.1美國小型風(fēng)機(jī)市場根據(jù)美國風(fēng)能協(xié)會的一項(xiàng)調(diào)查，美國共有將近70家小風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，占全球小風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量的34%。在美國有21家企業(yè)在生產(chǎn)垂直軸小風(fēng)機(jī)。至少有10家美國企業(yè)在制造或方案制造安裝在建筑物上的小風(fēng)機(jī)。美國制造商在2023年占全球小風(fēng)機(jī)銷售的49%，出口占美國制造商銷售的28%。美國在2023年銷售的小風(fēng)機(jī)有94%是由美國制造商生產(chǎn)的。美國在2023年銷售的50-100kW的小風(fēng)機(jī)中有四分之一是用于風(fēng)力和柴油混合發(fā)電，主要用于偏遠(yuǎn)地區(qū)。美國小風(fēng)機(jī)〔容量在100kW以下〕市場在2023年增長了78%。這一增長主要是由于私營資本的投資使得制造能力大大增加。業(yè)界預(yù)測美國未來5年內(nèi)小風(fēng)機(jī)市場會增加30倍，到2023年末會到達(dá)1700兆瓦，其中大局部增長得益于美國國會于2023年通過的八年期30%的聯(lián)邦投資稅收抵免。2.4.2英國小型風(fēng)機(jī)市場英國是陽光資源不好的國家，據(jù)英國風(fēng)能協(xié)會估計(jì)，英國在2023年的小風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量為7.24兆瓦。如果政策得當(dāng)，到2023年裝機(jī)容量將到達(dá)1300兆瓦，2023年英國小風(fēng)機(jī)行業(yè)的發(fā)電量到達(dá)了24.5GWh，如果增長障礙能夠得到解決，到2023年英國小風(fēng)機(jī)行業(yè)發(fā)電量將到達(dá)1700GWh。到2023年英國小風(fēng)機(jī)的裝機(jī)數(shù)量將超過600000臺。英國在2023年生產(chǎn)的小風(fēng)機(jī)有50%出口到世界上100多個(gè)國家，主要出口機(jī)型為0-20kW的風(fēng)機(jī)。到2023年，英國小風(fēng)機(jī)行業(yè)的就業(yè)人數(shù)有望到達(dá)5800人，市場規(guī)模超過7.5億英鎊。三、國內(nèi)外分布式電源和微網(wǎng)的開展情況3.1國內(nèi)外分布式電源開展情況3.1.1國外分布式電源開展情況分布式能源是從20世紀(jì)70年代末開始最先在美國開展起來的。30多年來，分布式能源在很多國家如美國、日本、丹麥、荷蘭等得到大力開展和推廣，與此同時(shí)，其在節(jié)能減排上發(fā)揮的作用也讓這些國家切切實(shí)實(shí)享受到了實(shí)惠，繼而推動其進(jìn)一步開展?？梢哉f，國際上已經(jīng)積累了不少成熟的分布式能源開展經(jīng)驗(yàn)，正如北京恩耐特分布能源技術(shù)總經(jīng)理馮江華對《中國能源報(bào)》記者所言，國外幾十年取得的經(jīng)驗(yàn)不容無視，值得我國借鑒。它反映了分布式能源在世界范圍開展的大趨勢，這是世界范圍能源與環(huán)境的形勢、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)開展的要求、以及分布式能源自身的特點(diǎn)所決定的，是歷史開展的必然趨勢。美國：據(jù)介紹，目前美國已經(jīng)有6000多座分布式能源站，僅大學(xué)校園就有200多個(gè)采用了分布式能源站。美國政府方案到2023年，有一半以上的新建辦公或商用建筑采用分布式熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。同時(shí)有15％的現(xiàn)有建筑改用熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。此外，美國能源部和環(huán)境保護(hù)署還方案2023年分布能源的裝機(jī)容量到達(dá)9200萬千瓦，占全國總用電量的14％，2023－2023年間再增加9500萬千瓦，占全國總用電量的28%。2004年美國西部資源管理咨詢委員會〔原美國西部資源建議者協(xié)會〕提出了“平衡能源規(guī)劃〞報(bào)告，該規(guī)劃針對美國西部七個(gè)州的經(jīng)濟(jì)、自然、環(huán)境條件，將提高能源效率、開發(fā)可再生能源、熱電聯(lián)產(chǎn)相合，進(jìn)行整體的“平衡能源規(guī)劃〞以改造現(xiàn)有的能源系統(tǒng)。預(yù)計(jì)到2023年前，降低西部地區(qū)發(fā)電本錢每年達(dá)20億美元；節(jié)省天然氣本錢每年達(dá)53億美元；電力系統(tǒng)的可靠性提高；減少溫室氣體排放總量40％；減少煙塵和有害氣體污染30％；節(jié)約大量電力耗水量。由于該地區(qū)各州較美國其它地區(qū)而言，經(jīng)濟(jì)開展相對落后，資源以煤炭為主，可再生資源豐富，有很大的經(jīng)濟(jì)開展?jié)摿?，這種狀況與我國情況相似，其經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。日本：在日本，一次能源依賴進(jìn)口，熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源技術(shù)作為節(jié)能減排的手段更是得到了重視和開展。1985年該國成立了日本總能〔分布能源一體化〕系統(tǒng)研究協(xié)會〔現(xiàn)改名日本總能中心〕促進(jìn)這一新技術(shù)的開展。到2023年就有多達(dá)7800個(gè)總能系統(tǒng)投入運(yùn)行，并方案在2023年分布式能源供能達(dá)1000萬千瓦。日本還大力開展了低熱值燃料和可再生能源利用、微網(wǎng)及控制、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的小型化及家庭單元機(jī)組等一系列新技術(shù)，使節(jié)能減排收到明顯效果。此外，日本能源貿(mào)易工業(yè)部于2004年發(fā)布了到2030年的長期能源規(guī)劃，其中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了分布能源及微網(wǎng)系統(tǒng)。該規(guī)劃中規(guī)定2030年前分布能源發(fā)電量將占總電力供給的20％。丹麥、荷蘭：中國華電工程〔集團(tuán)〕清潔能源公司總經(jīng)理劉顯明曾指出，目前丹麥和荷蘭是分布式能源系統(tǒng)推廣力度最大的兩個(gè)國家，因此也成為各國效仿的對象。目前，丹麥分布式能源的占有率在整個(gè)能源系統(tǒng)中已經(jīng)接近60%，荷蘭也超過40%。由于推廣分布式能源，這兩個(gè)國家的廢氣排放量已經(jīng)大大降低，二氧化碳和氮氧化物的排放量已經(jīng)比10年前分別降低了30%和20%，而且能源的可靠性大大提高，能源消費(fèi)的價(jià)格也大大降低。這兩個(gè)國家政府先后出臺了一些鼓勵(lì)分布式能源的法規(guī)和法律，如丹麥的《供熱法》和《電力供給法》就對分布式能源明確提出了予以鼓勵(lì)、保護(hù)和支持，政府也制訂了分布式能源建設(shè)的一些補(bǔ)償政策和給予優(yōu)惠的貸款，如無息貸款等。英國：英國只有5000多萬人口，但是分布式能源站就有1500多座。據(jù)2006年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分布能源在該國電力市場的比例已到達(dá)7%。英國政府制定了分布式能源工程申報(bào)及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，將工程節(jié)能與環(huán)保性能綜合為一個(gè)總體質(zhì)量指標(biāo)，只有經(jīng)過評估高于這個(gè)指標(biāo)的工程才能享受國家優(yōu)惠政策。為了響應(yīng)“京都議定書〞的排放要求，倫敦城市能源規(guī)劃把燃?xì)馊?lián)供為主、核電為輔的方案確立為實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)的最終方案。此外還有芬蘭、德國、捷克、印度等國也在積極地開展分布式能源。3.1.2分布式電源在中國的開展情況事實(shí)上，從上個(gè)世紀(jì)90年代開始，分布式能源的理念就已傳入中國。上世紀(jì)90年代初，上海黃埔中心醫(yī)院就首次采用了三聯(lián)供系統(tǒng)為醫(yī)院提供局部用電負(fù)荷、蒸汽和制冷負(fù)荷。據(jù)介紹，經(jīng)過20年的開展，相繼在北京、上海、南京、廣州、成都等地建成三聯(lián)供示范工程。其中目前已經(jīng)運(yùn)行起來的比較典型的有：北京燃?xì)饧瘓F(tuán)辦公大樓是國內(nèi)首次采用天然氣內(nèi)燃機(jī)與溴化鋰直燃機(jī)直接對接方式的三聯(lián)供系統(tǒng)工程。該工程分別由兩臺不同裝機(jī)容量的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組根據(jù)不同季節(jié)的需求調(diào)節(jié)發(fā)電量，并相應(yīng)各配有一臺余熱直燃機(jī)組用來供熱、供冷，以此供給整座大樓32800平方米的熱電冷需求，其能效達(dá)75%，已獨(dú)立平安運(yùn)行5年。廣州大學(xué)城分布式能源站，位于廣州市番禺區(qū)，是目前全國最大的分布式能源站。據(jù)介紹，該分布式能源站可為廣州大學(xué)城一期14萬平方公里區(qū)域內(nèi)的11所大學(xué)提供冷、熱、電需求，2023年10月份竣工投產(chǎn)。目前，第一期兩臺7.8萬千瓦發(fā)電機(jī)組正式投入商業(yè)運(yùn)營，其能源利用效率可到達(dá)70%-80%。在此根底上，結(jié)合美國西部地區(qū)的“平衡能源規(guī)劃〞的經(jīng)驗(yàn)，北京恩耐特技術(shù)提出了在我國推廣建立“綠色區(qū)域能源公社〞〔又稱智慧能源系統(tǒng)〕的設(shè)想，旨在推動在中國實(shí)現(xiàn)以分布式能源為根底的能源一體化、智能化和最優(yōu)化。智慧能源系統(tǒng)的根本理念是依托燃?xì)饣蛉济旱睦錈犭姺植际侥茉醇夹g(shù)、小水電、余熱利用、蓄能、熱泵、太陽能、風(fēng)能等新型能源技術(shù)和可再生能源技術(shù)，并與傳統(tǒng)能源供給體系形成互補(bǔ)體系，在保證平安可靠供能的根底上盡可能降低傳統(tǒng)能源的比例。這是一套完全為區(qū)域和用戶量身定做的能源體系，能源供給將面對更加精準(zhǔn)量化的負(fù)荷需求，系統(tǒng)的互補(bǔ)和平衡功能將使用戶獲得更可靠、平安和經(jīng)濟(jì)的能源。與現(xiàn)行的能源體系比較，不僅經(jīng)濟(jì)性、平安性和環(huán)保指標(biāo)更優(yōu)，同時(shí)可使全系統(tǒng)節(jié)能約20%-30%。該“智慧能源系統(tǒng)〞首先可以在該區(qū)域內(nèi)通過建立有少數(shù)用能和〔或〕產(chǎn)能實(shí)體相結(jié)合的能源合作社，進(jìn)而通過區(qū)域天然氣管網(wǎng)、熱網(wǎng)、冷網(wǎng)、蒸汽網(wǎng)、微電網(wǎng)、變配電設(shè)施和儲能設(shè)施等，將這些合作社與傳統(tǒng)的和新建的能源生產(chǎn)和供給系統(tǒng)結(jié)合起來，最高建立一個(gè)能在更高層次上互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)，也就是智慧能源系統(tǒng)。現(xiàn)在，智慧能源系統(tǒng)的理念已經(jīng)在實(shí)踐中得到了應(yīng)用和開展。如北京的奧運(yùn)能源公園、北京南站的綜合能源中心工程、北京煉焦化學(xué)廠能源研發(fā)科技中心工程以及北京亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東區(qū)的能源公社工程。目前，上述這些工程的規(guī)劃均已完成。其中北京南站的能源中心已局部投產(chǎn)，并提供了制冷。中國燃?xì)鈪f(xié)會和瑞典環(huán)境科學(xué)院聯(lián)合參與歐盟—中國能源環(huán)境工程也已經(jīng)完成了對在北京亦莊東區(qū)建立綠色區(qū)域能源公社的可行性研究。3.2國內(nèi)外微網(wǎng)的開展?fàn)顩r3.2.1國外微網(wǎng)開展情況美國在1999年首次提出微網(wǎng)的概念，并于2002底完整提出。CERTS被認(rèn)為是世界上微電網(wǎng)研究機(jī)構(gòu)中最權(quán)威的一個(gè)。它對微電網(wǎng)的主要思想及關(guān)鍵問題總結(jié)之后，系統(tǒng)地概括了微電網(wǎng)的定義、結(jié)構(gòu)、控制、保護(hù)及效益分析等一系列問題。CERTS對微電網(wǎng)的研究主要是基于電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)的引入是其實(shí)現(xiàn)智能、靈活控制的重要支撐。近年來，其微電網(wǎng)研究仍一直在快速地進(jìn)行著。目前，美國微電網(wǎng)理論研究成果已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室平臺上得到了成功檢驗(yàn)，并在美國北部建立了第一個(gè)微電網(wǎng)示范性工程。美國微網(wǎng)未來研究的重點(diǎn)主要集中在滿足多種電能質(zhì)量的要求、提高供電的可靠性、降低本錢和實(shí)現(xiàn)智能化等方面。微網(wǎng)在歐洲被認(rèn)為是未來電網(wǎng)的有效支撐，歐洲各國近幾年彼此之間開展了許多合作和研討。2005年，歐洲提出“SmartPowerNetworks〞方案，并在2006年出臺該方案的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方略，提出要充分利用分布式能源、智能技術(shù)、先進(jìn)電力電子技術(shù)等實(shí)現(xiàn)集中供電與分布式發(fā)電的高效緊密結(jié)合，并積極鼓勵(lì)社會各界廣泛參與電力市場，共同推進(jìn)電網(wǎng)開展。目前，歐洲已初步形成了微電網(wǎng)的運(yùn)行、控制、保護(hù)、平安及通信等理論；并在實(shí)驗(yàn)室微電網(wǎng)平臺上對這些理論進(jìn)行了驗(yàn)證。其后續(xù)任務(wù)將集中于研究更加先進(jìn)的控制策略、制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、建立示范工程等，為分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入及傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的初步過渡做積極準(zhǔn)備。歐洲已建立的微電網(wǎng)示范工程主要有希臘基斯諾斯島微電網(wǎng)、德國曼海姆Wallstadt居民區(qū)示范工程、西班牙LABEIN工程、葡萄牙EDP工程、葡萄牙Continuon工程、丹麥ELTRA工程等。電網(wǎng)的智能化、能量利用的多元化，以及環(huán)保和可靠性等都將是歐洲微電網(wǎng)未來研究的重點(diǎn)。日本早就意識到了本國資源短缺的現(xiàn)狀，因此日本政府十分重視可再生能源的利用。日本在微網(wǎng)的研究應(yīng)用上也一直在加速地進(jìn)行著。目前日本在微電網(wǎng)示范工程建設(shè)方面處于世界領(lǐng)先地位。新能源與工業(yè)技術(shù)開展組織(newenergyandindustrialtechnologydevelopmentorg-anization，NEDO)是日本為了較好地利用新能源而專門成立的。它負(fù)責(zé)統(tǒng)一協(xié)調(diào)國內(nèi)高校、企業(yè)與國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對新能源應(yīng)用的研究。NEDO在2003年的“RegionalPowerGridwithRenew-ableEnergyResourcesProject〞工程中開始在青森縣、愛知縣和京都3個(gè)微電網(wǎng)的試點(diǎn)。名古屋市附近的中部機(jī)場微網(wǎng)工程也已于2007年初開始運(yùn)行。日本對可再生能源的重視程度高于其他國家，在微電網(wǎng)方面的研究更強(qiáng)調(diào)控制與電儲能。3.2.2國內(nèi)微網(wǎng)開展情況與研究案例分布式發(fā)電和微網(wǎng)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成局部，大電網(wǎng)與分布式發(fā)電相結(jié)合的微網(wǎng)運(yùn)行方式是節(jié)省投資、降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的主要方式，是二十一世紀(jì)電力工業(yè)的開展方向。作為一種集成分布式發(fā)電的解決方案，微網(wǎng)已成為電力行業(yè)內(nèi)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。我國對微網(wǎng)的研究起步比較晚，目前還處于實(shí)驗(yàn)性和理論研究的階段。國家已將“分布式供能技術(shù)〞列入了2006年至2023年中長期科學(xué)和技術(shù)開展規(guī)劃綱要，并且已有“863〞和“973〞方案支持微網(wǎng)領(lǐng)域的研究。2023年，國家電網(wǎng)公司根據(jù)我國的能源資源和負(fù)荷中心的區(qū)域分布實(shí)際情況，結(jié)合我國現(xiàn)階段國情以及國外對電網(wǎng)開展研究的新趨勢，提出了建設(shè)具有中國特色堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略開展思路框架，此框架包含了可再生能源發(fā)電和分布式電源并網(wǎng)的課題研究。因此，研究微網(wǎng)，要順應(yīng)國家電網(wǎng)公司建設(shè)具有中國特色堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略開展思路，在新能源領(lǐng)域已取得的研究成果以及在已建成的分布式發(fā)電示范工程的根底上，構(gòu)建分布式電源和微網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)室及示范工程。2023年5月30日，浙江省電力試驗(yàn)研究院“含多種分布式電源的靈活微網(wǎng)系統(tǒng)研究與實(shí)施〞工程通過了由中國電機(jī)工程學(xué)會組織的科技成果鑒定，整體技術(shù)到達(dá)國際先進(jìn)水平。這一國內(nèi)首個(gè)自主研發(fā)建立的含多種分布式電源的靈活微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺建成，為今后獨(dú)立開展光伏、風(fēng)力發(fā)電等多種分布式電源接入電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究奠定了根底。2023年底和2023年初，國家有關(guān)部門相繼發(fā)布了有關(guān)政策，鼓勵(lì)可再生能源、新能源產(chǎn)業(yè)的開展，社會上也掀起了一陣新能源和智能電網(wǎng)的熱議。浙江省電力公司把分布式發(fā)電與微網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)作為現(xiàn)階段的重點(diǎn)科研工程，經(jīng)過科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)一年多的艱苦努力，終于建成了國內(nèi)第一個(gè)自主設(shè)計(jì)的具有靈活網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的綜合微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺，該平臺包含光伏、風(fēng)電、儲能等多種分布式電源。在工程各方的有序組織和有效配合下，階段性成果按方案如期實(shí)現(xiàn)：2023年10月完成主設(shè)備采購；2023年11月陸續(xù)開始設(shè)備安裝和系統(tǒng)互聯(lián)；2023年1月中旬，微網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)順利上線；2023年1月下旬，蓄電池儲能及雙向逆變器并網(wǎng)，60千瓦光伏和直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)成功；2023年2月完成微網(wǎng)系統(tǒng)的整體聯(lián)調(diào)，成功并網(wǎng)投入試運(yùn)行；2023年3月完成所有性能試驗(yàn)工程，并開始一系列的微網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究；2010年5月30日該工程包括在該院一號樓的第8層樓頂，兩臺高8米、直徑6米的風(fēng)機(jī)。據(jù)專家介紹，只要風(fēng)速大于每秒3米，這兩臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)就可以啟動，當(dāng)風(fēng)速到達(dá)每秒4米以上，就可以向電網(wǎng)輸送電能，當(dāng)風(fēng)速到達(dá)每秒12米，就可以到達(dá)5千瓦的額定功率。如果這兩臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷發(fā)電，發(fā)電功率可以到達(dá)10千瓦。該工程圖3-4微網(wǎng)中的分布式發(fā)電設(shè)備圖3-5微網(wǎng)控制室四、工程主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)由于分布式電源的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，包括分布式電源并網(wǎng)特性測試系列標(biāo)準(zhǔn)、分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行控制系列標(biāo)準(zhǔn)、分布式電源監(jiān)控系統(tǒng)系列功能標(biāo)準(zhǔn)、分布式電源監(jiān)控設(shè)備等系列標(biāo)準(zhǔn)，將分別于2023-2023年制定并發(fā)布。因此，我們的研發(fā)內(nèi)容也要分階段的進(jìn)行。第一階段〔2023年~2023年上半年〕研發(fā)適用于分布式小型風(fēng)能系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)機(jī)型研制，以及配套的風(fēng)光互補(bǔ)、儲能技術(shù)研究。開發(fā)風(fēng)機(jī)應(yīng)用市場。第二階段〔2023年下半年~2023年〕到達(dá)國家分布式電源要求的分布式小型風(fēng)能系統(tǒng)的研發(fā)。包括分布式電源中的高端技術(shù)“微網(wǎng)〞技術(shù)的研發(fā)。4.1第一階段研究的主要內(nèi)容從第二章節(jié)的國內(nèi)小風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)來看，目前排名前十的小風(fēng)機(jī)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的全部是水平軸小風(fēng)機(jī)，國內(nèi)的垂直軸風(fēng)機(jī)還沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量化。水平軸與垂直軸各自的技術(shù)優(yōu)勢如表4-1所示。表4-1水平軸與垂直軸小風(fēng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢比照項(xiàng)目水平軸垂直軸備注4~9m/s風(fēng)速段的效率0.4~0.50.2~0.3同等條件下，垂直軸風(fēng)機(jī)的平均效率低，發(fā)電量會低于水平軸風(fēng)機(jī)30%左右。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速低噪音噪音高噪音低垂直軸風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，所以噪音小。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡潔結(jié)構(gòu)復(fù)雜垂直軸的支撐和接點(diǎn)對來流風(fēng)場破壞比較大。葉片受力離心力與葉素法向力是垂直的兩個(gè)方向力離心力與葉素法向力方向一致水平軸風(fēng)機(jī)之所以采用單懸臂結(jié)構(gòu)，依然能滿足結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)度要求，得益于離心力和葉素法向力是兩個(gè)方向的力，而且垂直軸風(fēng)機(jī)的離心力會更大。自啟動能力2.5m/s以上升力型5m/s以上垂直軸升力型風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自啟動需要增加實(shí)度，或者與阻力型結(jié)合起來。阻力型2.5m/s以上風(fēng)輪本錢本錢低本錢高由于垂直軸風(fēng)機(jī)風(fēng)輪葉片多、支撐多，材料消耗和加工本錢均高于水平軸。發(fā)電機(jī)本錢本錢低本錢高垂直軸風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)體積變大、本錢增加。500W的永磁發(fā)電機(jī)批量報(bào)價(jià)為，水平軸：1150元，垂直軸：3000元。外觀外觀普通外觀奇特由于垂直軸風(fēng)機(jī)不常見，外觀新穎，可與景觀相結(jié)合。根據(jù)以上比照，目前乃至將來的一段時(shí)間水平軸小風(fēng)機(jī)依然是小型風(fēng)機(jī)市場的主流，垂直軸小風(fēng)機(jī)可以在一些觀光旅游等特殊工程上有一定的市場。因此我們小型風(fēng)能產(chǎn)業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)如下：4.1.1研發(fā)300W~20kW不同檔次的水平軸小風(fēng)機(jī)研發(fā)初期階段重點(diǎn)抓住應(yīng)用市場最廣的500W和5~10kW兩種型號水平軸小風(fēng)機(jī)的技術(shù)研發(fā)，研發(fā)出這兩種型號在市場上最具競爭力的風(fēng)機(jī)。500W瞄準(zhǔn)的是燈光互補(bǔ)應(yīng)用市場；5~10kW打造的是“家庭〞用小型分布式電源應(yīng)用機(jī)型。包括風(fēng)輪設(shè)計(jì)研發(fā)、電機(jī)選型、控制系統(tǒng)研發(fā)、整機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)工藝、安裝、調(diào)試等技術(shù)研發(fā)。待技術(shù)成熟，市場逐漸形成后，可根據(jù)市場需求，研發(fā)生產(chǎn)不同型號的風(fēng)機(jī)。圖4-1揚(yáng)州神風(fēng)生產(chǎn)的300W小風(fēng)機(jī)4.1.2研究離網(wǎng)型小風(fēng)機(jī)儲能技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)儲能蓄電池主要是指使用于太陽能發(fā)電設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備以及可再生能源儲蓄能源用的蓄電池。常見的儲能蓄電池為鉛酸蓄電池，分為以下三類：1、排氣式儲能用鉛酸蓄電池-電池蓋上有能夠補(bǔ)液和析出氣體裝置的蓄電池。2、閥控式儲能用鉛酸蓄電池-各個(gè)電池是密封的，但都帶有在內(nèi)壓超出一定值時(shí)允許氣體溢出的閥的蓄電池。3、膠體儲能用鉛酸蓄電池-使用用膠體電解質(zhì)的蓄電池。儲能用鉛酸蓄電池必須具備以下特點(diǎn)：1、使用的溫度范圍比較廣，一般要求在-30-60度的溫度環(huán)境下可以正常運(yùn)行。2、蓄電池的低溫性能要好，即使溫度比較低的地區(qū)也可以使用。3、容量一致性好，在蓄電池串聯(lián)和并聯(lián)使用中，保持一致性。4、充電接受能力好。在不穩(wěn)定的充電環(huán)境中，有更強(qiáng)的充電接受能力。5、壽命長，減少維修和維護(hù)本錢，降低系統(tǒng)總體投資。因此，我們要與蓄電池研發(fā)生產(chǎn)單位合作，委托研發(fā)出適合離網(wǎng)應(yīng)用的風(fēng)機(jī)專用蓄電池。對電池的種類、型號、規(guī)格、效率、連接方式、過充過放次數(shù)、使用壽命等有詳細(xì)的認(rèn)識。根據(jù)客戶需求，研發(fā)出最具性價(jià)比的離網(wǎng)專用蓄電池，提高離網(wǎng)技術(shù)的競爭力。4.1.3研究小風(fēng)機(jī)、太陽能之間互補(bǔ)應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)小風(fēng)機(jī)、太陽能各自獨(dú)立并網(wǎng)技術(shù)難度不會太大。但是有些資源區(qū)域，需要小風(fēng)機(jī)、太陽能同時(shí)并網(wǎng)。因此需要研究小風(fēng)機(jī)太陽能互補(bǔ)應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)。圖4-2風(fēng)光互補(bǔ)應(yīng)用示意圖地球上可利用的太陽能資源是風(fēng)資源的成百上千倍，通過應(yīng)用太陽能電池發(fā)電，對太陽能電池應(yīng)用系統(tǒng)有初步的認(rèn)識和研究?？梢院拖嚓P(guān)太陽能電池企業(yè)合作研究太陽能屋頂熱、電聯(lián)產(chǎn)一體化的相關(guān)技術(shù)，為太陽能電池“屋頂〞應(yīng)用的普及積累經(jīng)驗(yàn)。4.2第一階段研究的主要關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般由以下幾局部組成：風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、調(diào)速和調(diào)向機(jī)構(gòu)、停車機(jī)構(gòu)、塔架及拉索等，控制器、蓄電池、逆變器等。小型風(fēng)機(jī)的主要關(guān)鍵技術(shù)如下：4.2.1高效、美觀、經(jīng)濟(jì)、耐用型水平軸風(fēng)輪小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪大多用2~3個(gè)葉片組成，它是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的部件。風(fēng)輪材質(zhì)：目前風(fēng)輪葉片的材質(zhì)主要有兩種。一種是玻璃鋼材料，一般用玻璃絲布和調(diào)配好的環(huán)氧樹脂在模型內(nèi)手工糊制，在內(nèi)腔填加一些填充材料，手工糊制適用于不同形狀和變截面的葉片但手工制作費(fèi)工費(fèi)時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制；國外小風(fēng)機(jī)也采用機(jī)械化生產(chǎn)等截面金屬葉片，大大提高了葉片生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。風(fēng)輪要求：高效、美觀、經(jīng)濟(jì)、耐用。風(fēng)輪效率：要求Cp>0.45，并