绿色债券系列研究之~风力发电行业发展现状及其环境效益评估研究：专题报告2018年第62期总第600期-20180830-中债资信-11页

风力发电行业专题报告总结（2018年第62期）

核心内容概述

本报告围绕风力发电行业的发展现状、技术特点、环境效益及未来发展趋势展开，重点分析了中国风电行业在全球的地位、弃风限电问题、风电机组技术演进以及风电环境效益的评估方法。

一、行业现状

• 全球风电发展概况：
  2017年全球新增风电装机容量为5,257万千瓦，累计装机容量达到5.40亿千瓦。中国新增装机容量占全球37.1%，累计装机容量达1.88亿千瓦，占全球34.81%，稳居世界首位。

• 区域分布：
  我国风电基地主要分布在“三北”地区，但该地区电力需求不足，导致弃风限电问题严重。2017年“三北”地区弃风量达413.6亿千瓦时，占全国弃风量的98.71%。

• 产业国产化与出口：
  风电全产业链基本实现国产化，产业集中度不断提高。2017年底，中国风电机组制造企业出口累计装机容量达320.5万千瓦，出口至33个国家。

• 海上风电进展：
  2017年新增海上风电装机容量116万千瓦，同比增长97%。累计装机容量279万千瓦。海上风电因风速高、风向稳定、单机容量大、环境影响小等优势，成为未来风电发展的重要方向。

二、风电机组技术分析

• 风电机组分类：
  风电机组分为水平轴和垂直轴两种，目前全球主要采用水平轴升力型风电机组。

• 主流机型：

  • 双馈异步发电机变速恒频风电机组：
    是目前世界上技术最成熟的机型，近十年来在全球风电场建设中占据主力地位，尤其在1.5~4MW功率范围。2016年我国新增装机中占比约61%，预计2020年仍占50%以上。
  • 直驱式与半直驱风电机组：
    采用无齿轮箱直驱方式，减少故障率，提高系统可靠性与寿命，维护成本更低。2016年我国新增大型风电机组中，直驱式占比达34%以上，预计2020年将占45%以上。

三、未来发展与政策导向

• 政策支持：
  为实现2020年和2030年非化石能源占比目标，国家能源局发布多项政策，包括《风电发展“十三五”规划》、《解决弃水弃风弃光问题实施方案》等，旨在推动风电发展并解决弃风限电问题。

• 发展方向：

  • 加快风电消纳：通过合理规划电网结构、提升系统调峰能力、优化调度运行等方式解决弃风问题。
  • 推动海上风电建设：重点发展江苏、浙江、福建、广东等沿海省份，探索辽宁、山东、广西等地区的项目。
  • 到2020年，全国海上风电开工规模将达1,000万千瓦，累计并网容量力争达到500万千瓦以上。

四、风电环境效益评估

• 环境效益定义：
  风电不排放污染物，其环境效益体现在替代燃煤火电所减少的能源消耗和污染物排放。

• 评估指标：

  • 设计水平评估：
    考察风能资源情况、风电机组选型与布置。常用指标包括年等效满负荷小时数、年平均风速、年平均风功率密度、发电效率、容量系数、布置参数和单位千瓦占地面积。
  • 运营水平评估：
    从年利用小时数和平均故障间隔时间两个方面衡量。年利用小时数反映风电场实际发电效率，平均故障间隔时间反映设备运行管理水平。

• 减排效果：
  以替代燃煤火电为基础，计算出风电项目在CO₂、SO₂、NOx、烟尘等方面的减排量。例如，2016年底，风电绿色信贷产生的减排效果包括节约标准煤3,472.65万吨，减排CO₂8,705.80万吨，SO₂74.02万吨，NOx120.29万吨。

五、主要观点与关键信息

• 中国风电发展优势：
  我国风电装机容量全球领先，产业链基本实现国产化，具备较强的国际竞争力。

• 弃风限电问题：
  风电装机规模快速增长，但消纳能力不足，弃风限电问题严峻，需通过电网优化、调峰能力提升等方式解决。

• 技术趋势：
  双馈异步发电机技术成熟，但直驱与半直驱技术逐渐兴起，未来可能逐步取代传统双馈机型。

• 海上风电前景广阔：
  具有风速高、运行稳定、环境影响小等优势，是未来风电发展的重要方向。

• 环境效益显著：
  风电可有效替代燃煤火电，实现显著的节能减排效果，是实现可持续发展战略的重要手段。

六、总结

中国风电行业在近十几年内实现了快速发展，装机容量全球领先，海上风电也取得重要进展。然而，弃风限电问题仍需重点解决，未来将通过优化电网结构、提升调峰能力等手段加以改善。随着技术进步，直驱与半直驱风电机组将逐步取代传统双馈异步发电机。风电的环境效益主要体现在替代燃煤火电所带来的能源节约与污染物减排，其评估可从设计与运营两个层面进行，以确保科学性与实用性。