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风力发电的市场化研究

风力发电的市场化研究. BELL 风力发电小组 杨文白　张文琦　李媛　邓嵬　李书舒　任艳林　李国利　. 2005.4.8. 研究进展. 初步调研 √ 明确目标 √ 资料积累 √ 实地考察 专家访谈 深入研究 最终报告. 内 容. 风电市场化研究背景 风力发电技术 风电项目流程 风电项目生命周期评价 研究展望. 1 　研究背景. 风能 太阳能 生物质能 潮汐能 … …. 可再生能源开发利用. 化石能源枯竭 环境污染 其他经济问题. 能源消耗. 经济发展.

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风力发电的市场化研究

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Presentation Transcript

  1. 风力发电的市场化研究 BELL风力发电小组 杨文白　张文琦　李媛　邓嵬　李书舒　任艳林　李国利　 2005.4.8

  2. 研究进展 • 初步调研 √ • 明确目标 √ • 资料积累 √ • 实地考察 • 专家访谈 • 深入研究 • 最终报告

  3. 内 容 • 风电市场化研究背景 • 风力发电技术 • 风电项目流程 • 风电项目生命周期评价 • 研究展望

  4. 1　研究背景 风能 太阳能 生物质能 潮汐能… … 可再生能源开发利用 化石能源枯竭 环境污染 其他经济问题 能源消耗 经济发展 目前，主要利用风能发电，风力发电在新能源和可再生能源行业中增长最快，技术也最成熟。具有规模化开发条件和巨大的市场化发展前景。 人口增长

  5. 1.1　风能利用历史 • 蒸汽机发明前 • 能源危机与风力发电 　离网型与并网型

  6. 1.2　风力发电的特点

  7. 1.3　中国的风能资源 • 全国平均风能密度：100W/m2 • 10m高层风能资源总储量：3.226×106MW • 实际可利用陆地风能资源储量：2.53×105MW • 近海可开发风能资源是陆地的3倍多 （中国气象科学院）

  8. 1.4　世界风电发展 • 全球装机总容量在过去6年中平均增长率为29% • 2004年全世界新增装机容量：8,000MW • 2004年底全世界风电装机总容量：47,000MW • 《风力12—关于2020年风电达到世界电力总量的12％的蓝图》

  9. 1.5　中国风电发展 2003年 全国14个省(自治区)已建风电场：40座 累计运行风力发电机组：1042台 总容量：567MW 2004年 总容量：700MW 2020年目标 总容量：20,000MW

  10. 1.5　中国风电发展

  11. 中国风电发展中的问题 我国风能储备丰富，但风电发展相对滞后。尤其在大型并网风力发电方面，发展速度不尽如人意。 • 　体制性障碍 • 　缺少市场激励机制 • 　发电设备国产化水平低，导致高成本

  12. 2　风力发电技术 • 基本原理 • 风力机结构 • 风力发电过程 • 世界风电技术发展

  13. 发电机 风力机 风　能 电　能 机械能 — 输出功率系数(风能利用系数） — 空气密度，kg/m3 A — 转轮旋转圆面积，m2 V — 风速，m/s 2.1　基本原理 风力机的输出功率L (W)

  14. 如何提高风力机的输出功率 I 改进风力机制造技术，如改进叶片材料和设计制造提高风能利用系数获得更多的风能 II 增大风轮叶片面积和塔架高度，这样势必增加设计制造的复杂性，从而增大投资费用 III 选择风机安装的最佳场址 风机材料、风轮叶片、塔架高度、风能利用系数一定的情况下，第三种途径是最有潜力可挖的通过科学选址是能做到的。

  15. NORDEX 80/2500kW型 1、叶轮 2、轮毂3、机舱内框架4、叶轮轴与主轴连接 5、主轴 6、齿轮箱 7、刹车盘8、发电机的连接9、发电机 10、散热器11、冷却风扇12、风测量系统13、控制系统14、液压系统 15、偏航驱动 16、偏航轴承17、机舱盖 18、塔架19、变桨距部分 2.2　风力机的构造

  16. 星形 环形 中央连接 2.3　风力发电过程

  17. 制造商（国家） 2000年底 累计销售(MW) 2001年销售 (MW) 2001年 市场份额(%) 2001年底 累计销售(MW) 累计市场份额(%) Vestas（丹麦） 3,335 1,648 24.1% 4,983 20.0% Enercon（德国） 2,170 1,036 15.2% 3,206 12.9% NEG Micon（丹麦） 3,636 847 12.8% 4,510 18.1% Enron（美国） 1,423 865 12.7% 2,288 9.2% Gamesa（西班牙） 1,476 648 9.5% 2,125 8.5% Bonus（丹麦） 1,713 593 8.7% 2,306 9.3% Nordex（德国） 1,013 461 6.7% 1,473 5.9% MADE（西班牙） 592 191 2.8% 783 3.1% 三菱（日本） 379 178 2.6% 558 2.2% REpower（德国） 246 133 1.9% 379 1.5% 其他 3,034 448 6.6% 3,482 14.0% 合计 19,017 7,075 26,092 2.4　世界风电技术发展 世界风力发电机组制造商前十名 （2001年当年销售的风电机组容量MW）

  18. 3　风电项目建设流程 • 项目可行性研究 • 项目设计阶段 • 项目实施阶段 • 调试与竣工阶段

  19. 3.1　项目可行性研究 • 风电场的选址 • 经济回报 • 社会效益 • 项目范围 • 投资 • 企业审批

  20. 风电场的选址 • 对项目的经济分析至关重要，风源的质量决 定风力发电的成本 • 选址要考虑经济性、环境影响（噪声、电磁干扰）、气候危害（结冰、台风、空气盐雾）、对电网的波动影响。 • 选址分四个阶段：场址初步勘探，确定候选风能区，确定潜在候选厂址，对候选场址排队

  21. 案例：山东长岛东山风电场选址 • V(10m)﹥6m/s • 盛行风向 • 下垫面的粗糙度 • 风电场规模 • 施工条件 • 测风塔实测风

  22. 3.2　项目设计阶段 • 　采用招标方式选择设计院 • 　得到初步设计批复后，进行施工招标工作 • 　设计院按初步设计和甲方要求分阶段进行施工图纸设计

  23. 初步设计 编写技术规范 图纸设计 设备招投标 施工招投标 签订设备订货合同 出场检验 开工报告 办理手续 开始施工 随工验收 施工过程管理 施工控制 完工 项目实施阶段

  24. 初步验收 生产准备 试运转 竣工验收 投产 3.4　调试与竣工阶段

  25. 4　风电项目生命周期评价 • 以一个假设的风力发电项目作为评价基础 • 根据生命周期评价从“摇篮到摇篮”的概念 • 评价将尽可能包括风电场运行所必需的各个能流与物流过程

  26. 4.1　系统简述与基本假定 • 研究对象：一个在对我国现有风电场的验查基础上假设的风电场 • 装机容量10万kW，配备170台600 kW风力发电机组 • 每一机组包括一副叶片及轮毂，一个增速齿轮箱，一个发电机，一个控制器，一个机舱和塔架以及其他可以忽略掉的零散部件

  27. 风电场基本参数

  28. 4.2　系统边界的确定 • 系统的上游应该是取为了生产各种设备和设施而使用的原材料的生产上。相应的，系统的终了应该是风电场退役时，处理各种设备和设施。 • 在实际的工作中，风电场的运营维护过程和最后退役过程都未包括在系统内。

  29. 4.3　数据来源及处理 • 物耗数值 指在生产风电设备，辅助设备和风电场建设过程中所消耗的普通工业原料 • 能耗数值 • 风电场生产参数 包括风电场的装机容量、地理位置、年运行小时数等参数

  30. 能量回收期指标定义

  31. 风力发电机组制造和总装直接能耗计算

  32. 形成每千瓦装机容量所需能耗分类统计

  33. 4.4　生命周期评价结果

  34. 5　研究展望 • 成本效益分析 • 风电自愿认购市场定价机制研究 • 激励政策研究 • 项目融资与市场化方案

  35. 地蕴天成 能量无限

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