一、風(fēng)能資源分布與利用方式

（1）中國風(fēng)能資源分布情況

中經(jīng)先略數(shù)據(jù)中心發(fā)布的《2017-2022年中國風(fēng)電裝備市場研究及投資前景預(yù)測報告》顯示，根據(jù)全國900多個氣象站將陸地上離地10m高度資料進(jìn)行估算，全國平均風(fēng)功率密度為100W/m2，風(fēng)能資源總儲量約32.26億kW，可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲量有2.53億kW，近海可開發(fā)和利用的風(fēng)能儲量有7.5億kW，共計約10億kW。如果陸上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負(fù)荷2000小時計，每年可提供5000億千瓦時電量，海上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負(fù)荷2500小時計，每年可提供1.8萬億千瓦時電量，合計2.3萬億千瓦時電量。中國風(fēng)能資源豐富，開發(fā)潛力巨大，必將成為未來能源結(jié)構(gòu)中一個重要的組成部分。

就區(qū)域分布來看，我國風(fēng)能主要分布在以下幾個地區(qū)：

1、東南沿海及其島嶼，為我國最大風(fēng)能資源區(qū)

這一地區(qū)，有效風(fēng)能密度大于、等于200W/m2的等值線平行于海岸線，沿海島嶼的風(fēng)能密度在300W/m2以上，有效風(fēng)力出現(xiàn)時間百分率達(dá)80～90%，大于、等于8 m/s的風(fēng)速全年出現(xiàn)時間約7000～8000h，大于、等于6m/s的風(fēng)速也有4000h左右。但從這一地區(qū)向內(nèi)陸，則丘陵連綿，冬半年強(qiáng)大冷空氣南下，很難長驅(qū)直下，夏半年臺風(fēng)在離海岸50km時風(fēng)速便減少到68%。所以，東南沿海僅在由海岸向內(nèi)陸幾十公里的地方有較大的風(fēng)能，再向內(nèi)陸則風(fēng)能銳減。在不到100km的地帶，風(fēng)能密度降至50W/m2以下，反為全國風(fēng)能最小區(qū)。但在福建的臺山、平潭和浙江的南麂、大陳、嵊泗等沿海島嶼上，風(fēng)能卻都很大。其中臺山風(fēng)能密度為534.4W/m2， 有效風(fēng)力出現(xiàn)時間百分率為90%，大于、等于3m/s的風(fēng)速全年累積出現(xiàn)7905h。換言之，平均每天大于、等于3m/s的風(fēng)速有21.3h，是我國平地上有記錄的風(fēng)能資源最大的地方之一。

2、內(nèi)蒙古和甘肅北部，為我國次大風(fēng)能資源區(qū)

這一地區(qū)，終年在西風(fēng)帶控制之下，而且又是冷空氣入侵首當(dāng)其沖的地方，風(fēng)能密度為200～300W/m2，有效風(fēng)力出現(xiàn)時間百分率為70%左右，大于、等于3 m/s的風(fēng)速全年有5000h以上， 大于、等于6m/s的風(fēng)速在2000h以上，從北向南逐漸減少，但不象東南沿海梯度那么大。風(fēng)能資源最大的虎勒蓋地區(qū)，大于、等于3m/s和大于、等于6m/s的風(fēng)速的累積時數(shù)，分別可達(dá)7659h和4095h。這一地區(qū)的風(fēng)能密度，雖較東南沿海為小，但其分布范圍較廣，是我國連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)。

3、黑龍江和吉林東部以及遼東半島沿海，風(fēng)能也較大

風(fēng)能密度在200W/m2以上，大于、等于3m/s和6m/s的風(fēng)速全年累積時數(shù)分別為5000～7000h和3000h。

4、青藏高原、三北地區(qū)的北部和沿海，為風(fēng)能較大區(qū)

這個地區(qū)(除去上述范圍)，風(fēng)能密度在150～200W/m2之間，大于、等于3m/s的風(fēng)速全年累積為 4000～5000h， 大于、等于6m/s風(fēng)速全年累積為3000h以上。青藏高原大于、等于3m/s的風(fēng)速全年累積可達(dá)6500h，但由于青藏高原海拔高，空氣密度較小，所以風(fēng)能密度相對較小，在 4000m的高度，空氣密度大致為地面的67%。也就是說， 同樣是8m/s的風(fēng)速，在平地為313.6W/m2，而在4000m的 高度卻只有209.3W/m2。所以，如果僅按大于、等于3m/s 和大于、等于6m/s的風(fēng)速的出現(xiàn)小時數(shù)計算，青藏高原應(yīng)屬于最大區(qū)，而實(shí)際上這里的風(fēng)能卻遠(yuǎn)較東南沿海島嶼為小。從三北北部到沿海，幾乎連成一片，包圍著我國大陸。大陸上的風(fēng)能可利用區(qū)，也基本上同這一地區(qū)的界限相一致。

5、云貴川，甘肅、陜西南部，河南、湖南西部，福建、 廣東、廣西的山區(qū)，以及塔里木盆地，為我國最小風(fēng)能區(qū)。

有效風(fēng)能密度在50W/m2以下，可利用的風(fēng)力僅有20%左右，大于、等于3m/s的風(fēng)速全年累積時數(shù)在2000h以下，大于、 等于6m/s的風(fēng)速在150h以下。在這一地區(qū)中，尤以四川盆地和西雙版納地區(qū)風(fēng)能最小，這里全年靜風(fēng)頻率在60%以上，如綿陽為67%，巴中為60%，阿壩為67%，恩施為75%， 德格為63%，耿馬孟定為72%，景洪為79%。大于、等于3m/s的風(fēng)速全年累積僅300h，大于、等于6m/s的風(fēng)速僅20h。 所以，這一地區(qū)除高山頂和峽谷等特殊地形外，風(fēng)能潛力很低，無利用價值。

6、在4和5地區(qū)以外的廣大地區(qū)，為風(fēng)能季節(jié)利用區(qū)

有的在冬、春季可以利用，有的在夏、秋季可以利用。這一地區(qū)，風(fēng)能密度在50～100W/m2之間，可利用風(fēng)力為30～40%，大于、等于3m/s的風(fēng)速全年累積在2000～4000h，大于、等于6m/s的風(fēng)速在1000h左右。

（2）中國風(fēng)能資源的利用方式

1、風(fēng)帆助航

風(fēng)能利用，已有數(shù)千年的歷史。最早的利用方式是“風(fēng)帆行舟”，利用風(fēng)力使船只在海面上航行。哥倫布、麥哲倫以及中國的鄭和等的遠(yuǎn)洋航行使用的船只都是帆船，古老的風(fēng)帆助航業(yè)得到了發(fā)展。在現(xiàn)代，隨著電子計算機(jī)和自動化技術(shù)的發(fā)展, 用計算機(jī)自動控制風(fēng)帆的操縱及風(fēng)帆與動力裝置的優(yōu)化配合已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí), 為風(fēng)帆船的發(fā)展提供了有力的支持。80年代, 日本建造的“新愛德丸”風(fēng)帆油船是世界上第一艘實(shí)現(xiàn)非人工操帆的風(fēng)帆船, 該船投入營運(yùn)以來, 取得了節(jié)省燃料費(fèi)50% 的目標(biāo)。我國近年來所研制的風(fēng)帆船, 也已取得了初步的成果。

2、風(fēng)車提水

利用風(fēng)車提水可以治理山丘區(qū)坡耕地和解決人畜飲水問題，既經(jīng)濟(jì)、又環(huán)保。

我國現(xiàn)有耕地18億畝，灌溉面積僅為耕地面積的一半左右，因?yàn)楦珊等彼�等原因�?0%的耕地屬中低產(chǎn)田。中低產(chǎn)田的現(xiàn)狀都是靠天，風(fēng)調(diào)雨順則好，一遇到連旱則大幅欠收或絕收。利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)力資源，用風(fēng)力提水設(shè)備將井里或低洼地的水提升到田里，既不用油又不用電，政府一次性投資，百姓終身收益，可謂一舉兩得。

3、風(fēng)力發(fā)電

近百年來，荷蘭、西班牙和希臘等國的鄉(xiāng)村居民都會利用風(fēng)車來發(fā)電。但是利用風(fēng)車做風(fēng)力發(fā)電既不穩(wěn)定也不可靠，所以，當(dāng)其他有效動力資源一出現(xiàn)，風(fēng)車的地位隨即被取代了。

近年來，由于傳統(tǒng)燃料價格上漲，導(dǎo)致工程師們嘗試發(fā)展其他更好的方法利用風(fēng)力。風(fēng)力雖不很穩(wěn)定，但是比其他動力資源要來得便利，因?yàn)椋伙L(fēng)向自由、清潔、不會產(chǎn)生不良的副作用，例如，產(chǎn)生有毒的廢物等。而且風(fēng)可以推陳出新、供應(yīng)不斷，這是由于太陽照射局部的地球表面，使大氣壓力因地球表面的溫差而異，已知空氣因壓力差而流動；所以只要有太陽的照射，風(fēng)就會不斷地吹。現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)使得持續(xù)穩(wěn)定地利用風(fēng)能成為可能。

2004年中國新增風(fēng)電裝機(jī)容量占全球的比例為2.4%，2014年這一比例上升至45.1%。

資料來源：CWEA

二、小風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

（1）國際小風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般是指單機(jī)容量小于100kw的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。由于小型風(fēng)力發(fā)電的清潔效應(yīng)和減碳效應(yīng)，世界各國不斷豐富支持小風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律法規(guī)和經(jīng)濟(jì)激勵政策。在優(yōu)惠政策刺激下，全球小風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2001-2014年全球小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)累計裝機(jī)容量從24053MW達(dá)到35萬MW，年均復(fù)合增長率為26.50%。

（2）國內(nèi)小風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀

參照國外的發(fā)展，我國小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)按保守的增長率估計到2015年和2020年，其累計裝機(jī)容量可分別達(dá)到997MW和2955MW。到2020年小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的累計產(chǎn)量占大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的1.97%。如果在強(qiáng)力政策的激勵下，我國小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)能按最高年增長55%（年增長率遞減5%）的速度發(fā)展，則到2015年和2020年，我國小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的累計裝機(jī)容量可分別達(dá)到2261MW和10038MW。到2020年小風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量占大風(fēng)機(jī)的6.69%。

近年來，在大風(fēng)電快速發(fā)展的帶動下，小風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迎來了千載難逢的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)朝著專用性路線發(fā)展。其實(shí)，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用范圍比大風(fēng)機(jī)廣泛。大風(fēng)機(jī)主要用于大風(fēng)電場，其目的是集中發(fā)電，并入大電網(wǎng)：而小型風(fēng)電機(jī)一般應(yīng)用于離網(wǎng)型風(fēng)電、分布式發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，主要用戶分布在無電區(qū)、海島、漁船和移動通訊等地區(qū)，這些地區(qū)有著各自的特殊要求，不能用一種小型發(fā)電機(jī)去適應(yīng)所有的特殊環(huán)境。加之，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)難度比大風(fēng)機(jī)大，他需要適應(yīng)不同的、復(fù)雜的環(huán)境，如低溫，臺風(fēng)，鹽霧等。但即使設(shè)計出一臺能夠適應(yīng)各種特殊環(huán)境的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，受成本影響它也不會有大發(fā)展的可能，所以未來小型風(fēng)力發(fā)電必須走專用性路線。

大風(fēng)場一般建造在風(fēng)況資源相對比較好的區(qū)域，大風(fēng)機(jī)適應(yīng)能力比較簡單，后期維護(hù)也比較方便。小風(fēng)機(jī)發(fā)電情況不同，由于客戶量總體相對較少，維護(hù)方面肯定做不到大風(fēng)機(jī)那樣，集中管理，專人維護(hù)。所以對于小風(fēng)場來說，其建造是就要考慮后期的維護(hù)成本，對于風(fēng)電系統(tǒng)來說，銹蝕導(dǎo)致的機(jī)械性能變壞，需要維護(hù)或更換零部件是很常見的，因此做好風(fēng)電系統(tǒng)的防腐就顯得很重要了。
“鋅鎳滲層”防腐技術(shù)，運(yùn)用的是化學(xué)置換原理。是在一定溫度和活化劑的作用下，將滲層金屬向待滲金屬表面內(nèi)擴(kuò)散達(dá)到的冶金結(jié)合的表面處理技術(shù)，其加工的金屬制件中性鹽霧試驗(yàn)可達(dá)6000小時，并且金屬制件硬度也會提高30%—50%左右。

另外，小風(fēng)電機(jī)目前發(fā)展遭遇最大的困難是，大風(fēng)電機(jī)技術(shù)成熟，但是小風(fēng)電機(jī)不能直接把大風(fēng)電機(jī)的控制技術(shù)直接移植過來，因此，研發(fā)人員必須開動腦筋，去研發(fā)一套適合小風(fēng)電機(jī)的控制系統(tǒng)。風(fēng)是隨機(jī)的，時大時小，如果功率控制系統(tǒng)不夠完善，不能及時跟蹤風(fēng)速。當(dāng)大風(fēng)吹過時，控制系統(tǒng)承受不住過多功率，在這種情況下，風(fēng)機(jī)很容易被銷毀。因此，控制系統(tǒng)對于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全性和可靠性至關(guān)重要。

中國農(nóng)村風(fēng)能及水能利用情況

資料來源：農(nóng)業(yè)部科技教育司

三、小風(fēng)電發(fā)展?jié)摿εc前景

（1）國際市場需求旺盛

由于小型風(fēng)力發(fā)電的清潔效應(yīng)和減碳效應(yīng)，世界各國不斷豐富支持小風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律法規(guī)和經(jīng)濟(jì)激勵政策。在優(yōu)惠政策刺激下，全球小風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)減少碳排放的目標(biāo)，我國政府在《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提出：到2020年達(dá)到15%左右。除了核電和水電外，實(shí)現(xiàn)這些宏偉目標(biāo)主要依靠風(fēng)電。而目前由于大風(fēng)電面臨多重問題：電網(wǎng)接入存在瓶頸、大電網(wǎng)對風(fēng)電的消納問題、擁有良好風(fēng)資源的大片土地的缺乏及近海、深海風(fēng)電成本和技術(shù)障礙等方面的影響，大風(fēng)電的發(fā)展受到了一定的制約。而小型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)(分布式)正是對大風(fēng)電的有效補(bǔ)充。

（2）全球新能源替代傳統(tǒng)能源的訴求

第一，人類歷史上每一次工業(yè)革命的核心都是能源革命，并且都會催生一個大國的崛起。第一次工業(yè)革命中煤炭替代了木柴，推動了英國的崛起，第二次工業(yè)革命中傳統(tǒng)石化能源大規(guī)模地替代了煤，帶動了美國的崛起。第二，新能源的核心競爭方式與傳統(tǒng)能源完全相反。傳統(tǒng)能源時代，只要哪里有煤或者油田，大家都去打仗和爭搶，例如中東戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等都是為了油。新能源則不同，例如太陽能，對于誰來說都一樣，誰擁有了核心技術(shù)誰就擁有了新能源。新能源可以改變?nèi)祟愇磥淼哪茉锤窬稚踔潦堑鼐壐窬郑�所以，新能源革命與以前的兩次革命有很大區(qū)別。第三，新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)能源時代已經(jīng)來臨。有很多朋友和業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為新能源確實(shí)好，但是離我們非常遙遠(yuǎn)，其實(shí)不然。對于傳統(tǒng)能源來說，新能源不是一種補(bǔ)充而是替代，以前是階段性的替代，現(xiàn)在特別是以太陽能為代表的新能源將會變成終極替代。第四，新能源是實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明的主要路徑，如果離開了新能源，生態(tài)文明是不可能實(shí)現(xiàn)的。我在商場上摸爬滾打20年，總結(jié)出一句話，對于未來一到兩年的變化，我們所有人都會高估，它總是讓我們失望，但是五到十年以上的變化總是讓我們驚喜、比我們想象得好。我相信，到2035年，全球可再生能源將占到一次性消耗能源的50%以上，那一天將會是新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)能源的里程碑。

（3）中國小型風(fēng)電一枝獨(dú)秀

小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般是指單機(jī)容量小于100kw的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。我國小型應(yīng)用到“風(fēng)光互補(bǔ)”領(lǐng)域，毛利率為40%左右，而出口到國際市場，毛利率基本為100%。中國出口的小型風(fēng)機(jī)在技術(shù)上保持領(lǐng)先的同時，在國外市場上具有明顯的價格優(yōu)勢，約是歐美當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品價格的2/3，在世界上處于“一枝獨(dú)秀”的地位。在國內(nèi)市場，由于大面臨的瓶頸不能得到有效解決，小型風(fēng)是對大風(fēng)電的有效補(bǔ)充。小型已被納入《可再生能源“十二五”規(guī)劃》內(nèi)容，我國小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有望迎來政策及時雨，發(fā)展空間巨大。