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2016 年国内风电新增吊装 23.37GW,同比下降 24%,新增并网容量 19.3GW,同比下降 41.46%。主要原因是:1)2015 年抢装透支了 2016 年的装机需求;2)弃风限电进一步恶化,抑制了风电运营商投资热情,进而降低了装机需求。2017 年前三季度国内风电并网容量为 9.7GW,同比下降 3%,但弃风率从同比下降 6.7%。
风力资源
风能资源取决于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能资源受地形的影响较大。我国全国平均风速在 5.5m/s,平均风速大于 6m/s 的地区主要分布在东北、华北及西北部地区,内蒙、新疆、甘肃等地平均风速在 7m/s 上。而华东、华南、华中及西南等地区平均风速在 5m/s,风资源富集区域集中在山区,分布相对不连续。例如,内蒙古和甘肃北部地区,风能密度在 200~300W/m2,有效出力时间为 70%左右,大于、等于 6m/s 的风速在 2000h 以上,分布范围较广,是我国连成一片的优质资源区。
不同的风能资源区对应的风电场设计利用小时数不同,2017 年我国风电平均设计利用小时数为 2213 小时。优质风能资源区的设计利用小时数更高,例如内蒙古和新疆的平均设计利用小时数为 2427 小时、2464 小时,部分地区如哈密年设计利用小时数可高达 2600 小时。而风能资源相对较为贫乏的区域,宁夏和陕西的平均设计利用小时数为 1736 和1971 小时。随着风机技术的成熟,中东部地区的低风速资源逐步具备开发价值,例如远景 1.8MW 的江苏泗洪风场,虽然年平均风速为 5m/s,但利用小时已可达 2000 小时。
3.3 海上风电快速增长 产能集中度进一步提升
相较于陆上风电,海上风电具有以下特点:
风能资源丰富、利用小时数高;
我国海上风电资源丰富,海岸线长达 1.8 万公里,可利用海域面积超 300 万平方公里。根据 CWEA 的数据显示,我国 5-25 米水深、50 米高度海上风电开发潜力约 2 亿千瓦,5~50 米水深、70 米高度海上风电开发潜力约 5 亿千瓦。同时,海上风力资源相对于陆上更好,我国大部分近海 90 米高度海域平均风速 6.5~8.5m/s,尤其是东南沿海及其岛屿,沿海岛屿的风能密度在 300W/m2 以上,有效风力出现时间百分率达 80-90%。
以江苏为例,平均风速从东部沿海向西部内陆逐步减小,近海区域 70m 高度风速超过了 7m/s,内陆地区 70m 高度风速基本低于 6.5m/s,西部区域风速在 6.0m/s 以下。从利用小时角度来看,江苏沿海海上风电项目发电利用小时数基本在 2400 小时以上,而 2016 年陆上的平均发电利用小时为 1900 小时。
建设成本高、运维费用高
根据 IRENA 发布《可再生能源发电成本报告》,2017 年全球范围内投运的陆上风电和海上风电的加权平准发电成本(LCOE)分别为 0.06 美元/千瓦时和 0.14 美元/千瓦时,相较于 2010 年分别下降 25%和 17%。LCOE 的计算考虑全生命周期内的投资、运营成本和收益(由于海上风电在后期运维费用上占比较高,因此选取 LCOE 进行成本分析)。
不占用土地、消纳方便
海上风电不占用土地资源,适用于大规模开发。欧美地区海上风电场规模多集中于 200MW~300MW,最高的开发规模已超过 500MW。同时,沿海地区经济发展较好,也是中国的主要电力负荷中心,例如江苏、上海、浙江、福建和广东,电网结构坚强,海上风电的消纳较为顺畅。从我国风电发展来看,当前风资源较为丰富的三北地区弃风限电较为严重,中东部和南部地区风电发展面临风资源相对较差、用地紧张和环保等问题,海上风电则避免了这些劣势,极具发展潜力。
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