丹麦风力发电的成功经验

电力18讯：在可再生能源中，风能的作用越来越受到人们的重视。世界上风能资源丰富，风电是具有商业前景的成熟技术和新兴产业，并有可能成为未来世界最重要的替代能源之一。目前，全球开发利用风电的国家约50个，而丹麦是其中的成功典型。在这个只有500万人口、4.3万平方公里的国土上，风车的数量却高达5344架；两万从事风电产业的人员，提供了世界上1/2的风机、全国1/4的电力。欧洲人从丹麦看到了绿色能源的希望，把风电誉为“欧洲微软”。
    丹麦是最早利用风力发电的国家之一。由于丹麦缺乏自然能源，早在1891年就开始风电研究。第一次世界大战期间，石油短缺刺激了丹麦的风电发展。至1918年，1/4的乡村发电站用的是风电，当时的风机功率多为20―35千瓦。一战后，石油供应恢复，风电衰落，到1920年仅保留了75台风机。第二次世界大战时，石油再度紧张，风电重又兴盛，丹麦的Lykkegard和Smidth两家风电公司一时间闻名遐迩。二战后，欧洲各国就未来欧洲的石油供应问题展开讨论，促使丹麦进一步探索如何开发利用风电。1973年、1979年的石油禁运、能源危机以及绿色环保意识的加强，推动了风电产业发展；加上丹麦是世界上人均二氧化碳排放最高的国家之一，对大气变暖的关注也促进了丹麦的风能开发。
    目前，丹麦风电的水平居世界领先地位，主要表现在以下几个方面。一是装机容量大。20世纪80年代，丹麦政府制定了在2005年装机容量达150万千瓦的目标。这一目标提前7年实现，到2004年装机容量已达到310多万千瓦，居世界第四（前三位是德国、西班牙和美国）。人均装机容量540瓦，是世界平均水平的71倍，是我国目前的770倍。二是风机技术提高很快。2000年每台风机平均功率为856千瓦，2002年升至1356千瓦，2003年跃至2045千瓦，功率的年均增长率高达34％。三是海上风场成为新亮点。目前，已安装和在建的海上风场有6个，装机容量超过42万千瓦。四是风电比重高居世界首位。丹麦政府在早先制订的目标中，计划到2005年风能比重达到10％，后又调整为到2003年达到16％。但早在1999年就已经达到12％，目前已经超过20％。在丹麦环境能源部的长远计划中，2015年风电比重预计达到35％，2030年则达到50％。
    丹麦也是当今世界最大的风电设备生产国。早期风机制造商多数有飞机或发电机制造背景，如波音、西屋、西门子、洛克希德等；而当今世界风机制造业中名列前茅的，多数以机械制造起家。丹麦风机可谓后来居上，丹麦的农机制造商进入风机业后迅速崛起。目前，世界排名前10位的风机公司中，丹麦占4家，其中居首位的是丹麦Vestas公司，占世界总产量高达35％。现在，世界投入使用的风电设备中，有一半是丹麦制造的。近两年来，丹麦风机仍占世界市场的40％左右。丹麦风机90％以上供出口，2001年出口比重高达97％。风机年出口量3000台左右，销往40多个国家，其中前三大市场为德国占31％、西班牙占16％和美国占9％，共占56％在这三国的销售都高于丹麦本土（占7％）；在中国市场的销售占2％。上世纪90年代后期丹麦的风电制造业年均增速高达40％，近几年增速有较大起伏。
    风电的普及也带动了丹麦风机业技术水平的发展，风机的功率迅速提高。早期的风机机翼旋转直径为10.6米、功率25千瓦；现在，旋转直径72米、功率2000千瓦、塔高70―80米的风机正在推广，旋翼直径126米、功率5000千瓦、离地面183米的大风机也开始商业化。目前，一台2000千瓦风机的发电量，比1980年135台风机发电量的总和还要多，不仅发电量大大增加，而且成本不断降低。
    丹麦的风电发展并非一帆风顺，社会上对利用风能一直存在争论。反对者认为，风力发电分散、不稳定、地区差异大，在价格上明显高出火电，进入常规电网难。赞成者认为，除考虑发电本身的内部成本外，还要考虑运行成本和环境成本等外部成本。欧洲一项为期10年的研究成果表明，考虑外部成本后，煤和石油成本将增加一倍；天然气增加30％；核电外部成本最大；风电外部成本最小，与现行价格相比几乎可以忽略不计。尽管有争议，丹麦风电支持者仍占绝大多数，达68％，认为风电过多或已经足够的只占25％。
    丹麦政府对风力发电一直持积极的支持态度。1976年、1981年、1990年和1996年，政府先后公布了四次能源计划。在1996年的能源计划中，能源远景规划扩展到2030年，提出了届时风电比重达50％的目标，并制定了一系列政策支持的具体措施。一是支持风能研发。丹麦国家实验室的风能部门约有50名科学家和工程师，从事空气动力、气象、风力评估、结构力学和材料力学等各方面的研究工作。为了保证风机的质量和安全性能，丹麦政府专门立法，要求风机的型号必须得到批准，并由国家实验室审批执行。二是财政补贴和税收优惠。政府早期资助30％的风机安装费，规定风电等可再生能源的最低价格，每度电0.17克朗的补贴和每度电0.1克朗的二氧化碳税返还。设<