中国风电产业发展新战略与风电非并网理论

本书是作者20多年来对风能开发利用长期研究积累的成果。
作者论证了风能是未来最安全的绿色清洁能源，在国际上首次提
出非并网风电直接应用于高耗能产业的“风电非并网”理论。在本
书中，作者采用宏观经济学和技术经济学相结合的研究方法，提
出以长三角浅海辐射沙洲为中心、构建“中国绿色能源之都”的能
源战略，其重点是培育风电机组制造与研发、海上风力发电、非
并网风电直接应用于氯碱、有色金属；台炼及精深加工产业的大风
电产业体系，同时开展对风能资源的综合开发与利用。
本书的主要观点， 已被国家发展和改革委员会采纳并写进了
国民经济和社会发展的第十一个五年规划。本书对推进中国经
济、社会和环境的持续、协调发展有着重要意义，对从事宏观经
济研究的同志也具有积极的借鉴作用。

第一章风能利用概述1
第一节风能的概念1
一、风的基本概念1
二、风能的动力学特性5
三、全球风能的贮量及分布5
第二节人类利用风能的历史6
一、奠定我国农耕文化的基础——水是魂，风是魄6
二、推动华夏民族历史的传承——引擎和动力6
三、促进世界文明的发展——“风帆”和“使者”8
第二章风电机理与风电场建设12
第一节风电机理和运行方式12
一、风电的工作原理12
二、风电的运行方式12
第二节风电的突出优势与环境影响13
一、风电的突出优势13
二、环境影响16
第三节风电场建设18
一、宏观选址和微观选址18
二、风电机组的排列21
三、上网电量的测算23
第三章世界风电发展的现状与新趋势25
第一节全球风能发电飞速发展25
一、风能成为可再生能源的主角25
二、装机容量不断增加26
三、《风力12》对全球风电发展的描述27
第二节世界风电强国的发展状况29
一、德国30
二、西班牙32
三、美国33
四、丹麦35
五、印度36
第三节风电技术发展38
一、技术特色38
二、风力机常用选型39
三、风电技术的发展趋势40
第四节海上风电场前景广阔43
一、海上风电场的发展时期44
二、海上风力发电技术45
三、国内海上风电场建设48
第五节风电基础性研究的进展49
一、风能资源评估49
二、风电场风电生成量预测预报技术50
三、风电风险性研究51
第四章中国的风力发电状况52
第一节风能资源的储量及其分布52
一、中国风能储量极为丰富52
二、中国风能分布不均衡53
三、长三角沿海风能资源的重新评价54
第二节离网型风电56
一、离网型风电的发展现状56
二、离网型风电的技术特征57
三、离网型风电的发展趋势58
四、离网型风电的市场前景61
第三节并网型风电场62
一、并网风电发展的阶段与现状62
二、并网风电发展中存在的问题64
三、并网风电发展的政策与技术障碍70
四、并网风电发展的前景展望72
第四节风电产业发展亟待实现的战略转移72
一、风电场布局的战略转移73
二、沿海风电场空间布局的战略取向76
三、大型风电利用的多元化战略选择76
四、风电参与市场化竞争的优势选择77
五、浅海风电场建设势在必行79
第五章大力发展风电——长三角地区的现实选择82
第一节中国主要经济增长极的经济、能源与环境分析82
一、经济实力85
二、资源禀赋86
三、电力供需86
四、环境容量87
第二节长三角浅海辐射沙洲发展风力发电的比较优势89
一、辐射沙洲风能资源丰富89
二、地质条件好92
三、高新技术产业基础优良92
四、矿产资源丰富93
五、港口与内河运输网络体系通达93
六、天然气调峰电厂的建设96
七、地处电力负荷中心96
八、灾害性气象概率低96
第三节经济社会全面、协调与可持续发展的重大意义97
一、利用创新性能源，加快实现第三步战略目标97
二、缓解能源供应紧张，实施可持续发展战略98
三、优化电力结构，减轻环境压力99
四、减少对常规能源的依赖，保障能源安全102
五、避免水电负面影响，提高社会生态效益102
六、带动新兴产业，增加就业岗位103
第六章构建中国绿色能源之都的战略构想104
第一节指导思想104
一、贯彻落实科学发展观104
二、走新型工业化道路104
三、增强自主创新能力105
第二节战略目标——长三角大风电产业105
一、经济目标106
二、社会目标107
三、环境目标107
四、节约目标108
第三节战略重点与战略定位109
一、产业发展的重点109
二、技术进步的重点109
三、战略定位109
第四节实施的步骤和途径110
一、发展大风电产业，江浙沪各自优势明显110
二、突破行政区划束缚，进行技术、体制和机制创新111
三、空间布局112
第七章机电仪光一体化的风电设备制造与研发113
第一节风电设备制造113
一、国产设备市场与风机国产化113
二、国内主要风电设备生产企业113
第二节风电研发115
一、风电研发中需要解决的主要问题115
二、国产750kW风电机组技术开发的经验与教训116
三、“中国绿色能源之都”建设对研发的要求118
第三节风电设计咨询118
第八章浅海风电的生产与并网120
第一节风电并网的特殊性及技术要求120
一、风电并网的特殊性120
二、风电并网对电网的影响及主要措施121
三、风电并网方式及其入网电流的控制123
四、海上风电场并网的特殊要求125
第二节风电定价机制改革的分析126
一、电力体制改革对风电电价的影响126
二、风电上网电价机制分析129
三、风电销售价格机制分析132
第三节风电的储能135
一、抽水蓄能135
二、压缩空气蓄能135
第九章中国特色的“非并网风电”理论形成与应用137
第一节风电产业的多元化发展137
一、“非并网风电”的提出与“垃圾电”“黄金电”之争137
二、中国与欧美风电发展的背景差异138
三、“非并网风电”理论的形成140
第二节“简单就是生产力”与“非并网风电”应用优势141
一、风力机设计的变革142
二、突破风能利用禁区，提高利用效率二倍以上146
三、对世界风电发展可能产生的影响147
第三节非并网风电的国产化之路148
一、解放思想、自主创新与风电的市场化、国际化148
二、坚持政策导向与跨区域合作，搭建2～5MW级风机制造平台150
三、6000万～12000万千瓦浅海风电场风电投资概算152
四、风电可建成氯碱和电解铝有色金属基地的用电概算153
第四节非并网风电在盐化工产业链上的应用154
一、盐化工的化学原理及特点154
二、风电烧碱化纤、造纸产业链157
三、风电氯产品PVC产业链160
四、风电燃料电池产业链163
第五节非并网风电在金属冶炼及加工产业链上的应用164
一、铝的性质及用途164
二、电解铝的原料及生产工艺166
三、电解铝行业现状及发展趋势168
四、非并网直接应用于电解铝等金属冶炼产业的构想172
第十章风能的综合利用174
第一节立体蒸发制盐174
一、原理和工艺174
二、试验结果175
第二节综合利用177
一、海水淡化177
二、风力提水180
三、风力制热181
四、风力制冷182
第十一章政策建议183
第一节国际风电政策的评估183
一、促进风电产业发展的直接政策183
二、促进风电产业发展的间接政策185
第二节实现“绿色能源之都”战略的政策建议187
一、进行制度创新，建立长三角跨区域的风电协调机构188
二、制定科学规划，拓宽融资渠道188
三、提供稳定的激励政策190
四、给予风电场适当的排污权额度191
五、启动绿色电力机制，实行绿色电价192
六、建立科工贸相结合的新产品开发机制，加快国产化进程192
七、建立大风电产业系统的自主创新体系193
八、培育专业化的人才队伍195
参考文献196
附录1非并网风电直接应用于产业的实验报告198
附录2“构筑中国绿色能源之都”国际论坛206
附录３《“中国绿色能源之都”的战略构想》
专家评审意见209附录4爱戴恩师昌晖永照213
后记221
Contents223