风能是地球表面空气移动时产生的动能，风能资源是经过观测在量和质上可供人类开发利用的风能。20多年来，风力发电从试验研究迅速发展为一项成熟的技术，发电成本大幅下降，并已接近煤电发电成本，成为一个有远大前途的新兴产业，也是电力工业中增长速度最快的电源。可以断言，风能是人类近期最有可能大规模开发利用的可再生能源，风力发电具有很好的发展前景。
1　世界风电发展简况
　　世界上第一台用于发电的风力机组于1891年在丹麦建成，但其后由于技术、经济等方面的原因，风力发电长期未能成为电网中的电源。直到1973年发生世界石油危机时，美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，投入大量经费，动员高科技产业，利用计算机、空气动力学、结构力学和材料力学等领域的新技术研制现代风力发电机组，开创了风能利用的新时期。欧美一些发达国家于70年代研制了多种科研样机。80年代建成了示范风电场，同期，相关国家政府相继制定了支持风电发展的激励政策，培育风电市场。到了90年代，由于保护环境的要求愈来愈严格，使得常规发电成本不断上升，风电的发展得到进一步鼓励。
　　风电技术经过20多年的开发已日趋成熟，商业化机组的单机容量从55 k W发展至1 650 kW，发电成本从20美分／（kW·h）持续下降到5美分／（k W·h），发电成本和运行可靠性已接近常规火电机组，风力发电已迅速发展成初具规模的新兴产业。1996年全世界对风电的投资额超过15亿美元，风电装机总容量达6 070 MW，发电量约110亿kW·h，比1995年增加装机1 240 MW，增幅为25．67％。1997年世界风电装机总容量达7 600 MW，增幅为25．21％。1998年世界风电装机总容量达9 690 MW，增幅为27．5％，发电量约200亿kW·h。
　　截止1998年，风力发电发展快的国家有以下几个：德国2 870 MW，美国1 890 MW，丹麦1 480MW，印度970 MW，西班牙830 MW，荷兰360MW，英国330 MW，意大利180 MW，瑞典170MW。其中最值得一提的是丹麦，他既是开发风电最早的国家，又是持续发展和有效利用风能资源最好的国家，虽然丹麦风电装机容量排在德国和美国之后，但其风电装机容量已占丹麦全国总发电装机容量的10％以上。
　　随着全球保护环境的呼声日益高涨，特别是要兑现减排二氧化碳、氧氮化物等温室效应气体的承诺，使风电的发展在许多国家得到进一步鼓励。目前，国际上对风能资源的需求有2大类：一类是受环境保护的压力，客观要求提供更清洁的发电方式，如美国、德国和北欧传统的风电市场属于这一类；另一类是经济增长需要新的发电能力，如印度和南美正在崛起的风电市场就是这一类。
　　风电产业的持续快速发展需要风电机组制造业的健康发展和风电销售渠道的畅通，两者缺一不可。创业时期的风电需要本国政府强有力的支持，丹麦和荷兰的制造业是依靠80年代的补贴政策建立和发展起来的；美国也是在受到补贴的加州风电市场的基础上发展的；德国和西班牙受益于政府对风电项目的推广而建立了风电制造业；其他一些国家是通过政府与工业界的合作项目建立风电制造业。风电销售渠道的畅通的主要措施是用法律的形式规定全部收购再生能源发出的电量，装机在电源中也应占一定比例，另外还有对风电投资的补贴、税收减免和鼓励电价。现行的趋势是实行鼓励电价，取消直接的投资补贴，以德国、丹麦和英国为例。德国：
1991年供电法规定，电力公司要全部收购再生能源所发电量，上网电价为90％的平均销售电价，差价由用户均摊，地方政府可提供总投资的20％～45％的投资补贴。丹麦：国有电力公司必须购买所有再生能源所发电量，保证上网电价为平均销售电价的85％，非电力公司的业主能获得退还的二氧化碳税和能源税，1979年政府曾给予风电30％的投资补贴。英国：政府通过非化石燃料义务法向风电开发商招标收购电量，国家电力法明确提出实施非化石燃料工程，付给风电优惠上网电价，其与平均电价的差值由全民义务承担。
2　中国风电资源和发展水平
　　太阳辐射的能量在地球表面约有2％转化为风能，全球风能资源总量约为13亿MW。风能资源的优越性是可以再生、不污染环境、就地可取和分布广泛，但能量密度低、不稳定，受地形影响大。风速是一个随机性很大的量，通过长期的观测才能计算出平均风功率密度，一般选取10年风速资料中年平均风速最大、最小和中间的3个年份为代表年份，分别计算3个年份的风功率密度后加以平均，其结果可以作为当地长年平均值。中国气象科学研究院计算了全国900余个气象站的年平均风功率密度值，可初步看出我国风能资源分布情况以及各个地区风能资源潜力的多少。
　　我国10 m高度层的风能理论可开发总储量为32．26亿k W，实际可开发的风能储量按理论值的1／10估计，并考虑风能转换装置风轮的实际扫掠面积，应乘以0．785，这样可计算出实际可开发风能总储量约为2．53亿k W。这说明，我国风能资源十分丰富，可供经济开发的风电场前景看好。我国风能资源丰富地区主要分布在西北、华北、东北的草原或戈壁，还有东部、东南沿海及岛屿，这些地区一般缺少煤炭资源。另外，在季节上，冬、春季风大而降雨量小，夏季风小而降雨量大，风电与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。表1列出了我国风能资源比较丰富的省区。

　　我国对风电场的开发始于1986年4月，当时在山东荣城建了我国第一个风电场并网发电。此后，全国各地陆续引进风电机组建设风电场。到1998年底，全国风电场装机约532台，总容量为223．6MW。其中，最大单机容量已达600 k W，规模在10MW以上的有新疆达板城、广东南澳、辽宁东岗、内蒙古辉腾锡勒、浙江括苍山等。
　　目前，我国风电场采用的国产风电机组主要有2种，一种是科技攻关的样机或后续生产的机组，机组容量较小，技术和质量存在问题，需要继续改进提高；另一种是与国外厂商合作生产的，有些部件用国产的替代，如轮毂、发电机和塔架等，机组基本能正常运行。我国进口的大多是较成熟的商品机组，可靠性较高，主要有2类，一类是变桨距调节型，运行中改变桨距角获得最佳空气动力性能，整机质量较小，但结构复杂一些，机组价格较高。主要从比利时、美国、丹麦进口；另一类是定桨距失速调节型机　　组，轮毂结构简单，叶片固定在轮毂上，当风速超过额定值时，叶片失速使升力下降，将机组功率调节在额定值以下，防止发电机超负荷。这种机组的缺点是空气动力性能较变桨距型差，整机质量大，早些年从丹麦进口的机组多属于这一类。
3　风力发电的特点和经济性
　　风电机组一般由风轮、传动系统、发电机、支承装置、迎风机构、安全装置和控制系统等组成。并网发电机与电网连接，将电能全部输入电网，这种供电方式不需要蓄能装置，系统简单，经济效益较好，应用广泛。风电机组普遍采用异步发电机（即感应发电机），其转速受电网频率制约，基本保持恒定，无需复杂的同步调速装置，但风轮难以达到最高的转换效率。正在开发的变速恒频并网机组可使风轮保持在最佳状态下运行，风能利用系数接近最大值，可获得更多的能量，然而为了与电网频率同步，需装设恒频装置，这使机组成本增加。
　　风力发电场是将多台并网型风力发电机安装在风力资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列，形成机组群向电网供电，简称风电场。这是当今大规模利用风能的最佳方式，80年代初在美国加利福尼亚兴起，随后在丹麦、德国、荷兰、英国及西班牙等国迅速发展。我国最大的风电场在新疆达板城，1998年装机容量为66 MW 。
　　风电场的选址极为重要，一般建在年平均风速6 m／s以上的地方，而且需风向稳定，灾害性天气少，与道路和电网接近。风电场建设前必须按基建程序对潜在风场的地形地貌、气象情况、交通条件、电网容量、社会经济发展水平、自然景观等进行详细调查，特别是应对备选场址进行不少于1年的风况观测记录，以此来选择适当机型，合理布局，充分利用当地风力资源和土地面积。
　　风电的突出优点是环境效益好，不排放任何有害气体和废弃物，也不需要移民。按400 MW的风电场计算，其年发电量约10亿k W·h，年节约标煤40万t，减排二氧化碳17万t、烟尘0．6万t、灰渣10万t。另外，风电场虽然占了大片土地，但风电机组的基础和道路实际使用面积很小，不影响农田和牧场的正常生产。多风的地方常常是荒滩或山地，建设风电场反而带来了旅游商机。
　　由于风速是随机变化的，风电机组并网发电时会对电网产生一定的冲击，但只要风电容量小于电网容量的10％，就不会有明显的影响。目前许多电网已建有或正在建设抽水蓄能电站，使风电的这个缺点可以得到克服。
　　风电机组的年发电量主要取决于现场的风力资源状况。一般来说，200～600 k W的机组在轮毂高度年平均风速为7 m／s的情况下，年利用小时数可达2000～2400 h，即容量系数为27％至32％。可利用率可以达到95％至98％。
　　原电力工业部于1994年出台了关于风电并网的规定，主要内容是电网管理部门应允许风电场就近上网，并收购全部上网电量；风电场上网电价按发电成本加还本付息、合理利润的原则确定，并兼顾用户承受能力，增值税在价外计征。高于电网平均电价部分，其价差采取均摊方式，由全网共同负担，电力公司统一收购处理。这个规定在理论上体现了风电具有社会效益，风电的投入可由社会分担。在实践中，由于目前风电的电量在电网中所占的比例非常小，给用户增加的负担也微乎其微，这样就有了可操作性。这个规定的目的是为了培育风电市场，使投资开发风电场的业主可以维持自身发展，并可带动国内大型风电机制造业的起步，促进风能技术的科学研究。目前，我国风电的综合造价约1万元／k W，使用寿命20年，建设期1年，发电成本0．5元／（k W·h）多，还贷期上网电价约0．8元／（k W·h），全部投资财务内部收益率大于10％，资本金财务内部收益率为20％左右。
4　江苏的风能资源
　　有关资料显示，江苏省的风能资源较丰富，达2 380 MW，主要分布在东部沿海、沿江、沿河、沿湖及丘陵山区。据初步勘察，东部沿海风力资源最为集中，由南向北，东部沿海风力资源主要分布在启东、如东、大丰、射阳、滨海、连云港和赣榆等县市。启东、如东和滨海等都已开展了风电场的前期工作，启东风电场项目已向国家计委上报了项目建议书，并将于近期获得批准。
　　南通启东风电场60 m高程年平均风速为6．9m／s，海岸线长77 km。拟建风电场海岸线长64km，按3排考虑，装机规模为280 MW，可安装400台风电机组。
　　南通如东风电场50 m高程年平均风速约为6．6　　m／s，海岸线长100 km。拟建风电场海岸线长50km，按2排考虑，装机规模拟为140 MW，可安装212台单机容量为660 k W的风电机组。
　　盐城大丰风电场50 m高程年平均风速约为6．5 m／s，海岸线长112 km。拟建风电场海岸线长56 km，按2排考虑，装机规模拟为158 MW，可安装240台风电机组。
　　盐城射阳风电场50 m高程年平均风速约为6．4m／s，海岸线长103 km。拟建风电场海岸线长41km，按2排考虑，装机规模为1160 MW，可安装176台风电机组。
　　盐城滨海风电场50 m高程年平均风速约为6．5m／s，海岸线长约40 km。拟建风电场海岸线长20km，装机规模为341 MW，在陆上可安装84台风电机组，按2排考虑；在浅海拟安装173台，按4排考虑。
　　连云港高公岛风电场30 m高程年平均风速约为7．0 m／s，风电机组安装在山脊上，预计可装风电机组的山脊长3 km。按1排考虑，装机规模为6．2MW，可安装20台风电机组。分2期安装，每期安装10台单机容量为310 k W的风电机组。
　　连云港赣榆风电场50 m高程年平均风速为6．3 m／s，海岸线长约60 km。拟建风电场海岸线长24 km，按2排考虑，装机规模为67．3 MW，可安装102台风电机组。
5　江苏发展规模风电场的未来
5．1　存在的障碍
　　对发展规模风电场的重要性缺乏认识，而片面地认为风电是小型分散的用户装置，形不成规模，发电不稳定，成本偏高。主设备制造技术仅为少数国家掌握，造价较高，造成上网电价高于常规电厂，以至售电不畅。资本金筹措困难，影响了优惠贷款的有效利用。缺乏激励风电发展的优惠政策，现有的一些政策也不落实，可操作性差。前期工作有待加强，对风力资源情况了解不够，尚未形成长期、系统的风电场发展思路和方针策略。
5．2　国内外形势有利于江苏省大力发展风电场

　　人类只有一个地球，今天的地球已迫切需要人类的珍惜和爱护。世界上许多发达国家和发展中国家都已把大力开发再生能源作为一项重要工作，大规模开发利用风能资源已进入持续、快速发展阶段，大型风电机组的制造、安装及运行已进入成熟稳定阶段。
　　我国发展规模风电场虽起步较晚，但已形成约200 MW的装机容量，并在许多方面积累了丰富的经验，我们可学习借鉴之。
　　近几年，我国政府已将大力发展风电场项目作为一项重要任务。1999年8月30日至9月1日，国家计委和国家电力公司联合召开了“十五”全国风力发电发展机制座谈会。将发展风电提到了战略地位的高度，明确“十五”期间各省风电发展的规模应不低于本省总装机容量的1％。国家经贸委以国经贸电力［1999］1286号文印发了《关于进一步促进风力发电发展的若干意见》，以鼓励我国风力发电事业的快速、健康发展。这些将有利于我省早日出台发展风电的具体政策措施，大力推进风电项目的立项、上马。
5．3　江苏已开展的主要工作
　　江苏省电力公司已于1999年10月正式委托中国水利水电建设工程咨询公司，对江苏省的风电资源进行普查、调研和规划，后者重点对我省东部沿海地区的风电场进行了收资、选址、规划和排序，提出了江苏省风电场规划报告初稿。
　　南通的启东、如东，盐城的大丰、滨海等县市对开发建设风电场都表现出了很大的积极性，并开展了长期有效的前期工作。启东风电场已向国家计委上报了一期工程的项目建议书，待批，投资方已基本落实；如东风电场已初步完成了项目可行性研究报告，积累了较完整的风电场实测资料；大丰、滨海等地也已积累了丰富的风场及气象观测资料。这些为我省下阶段择机立项建设风电场打下了良好的基础。
5．4　建议
　　江苏省政府及省计经委、省电力局等职能部门尽快根据上级部门的要求，出台切实可行的鼓励风电发展的政策措施。即要防止把风力发电办成企业“三产”、靠高电价赢利的倾向，又要防止以风力发电电价高等理由扼杀风力发电发展的错误做法。
　　积极理解国家计委、国家经贸委、国家电力公司对发展风电的要求精神，做好政策措施的出台工作，使之既有利于我省风电事业的发展，也有利于我省电网的健康发展；统一搞好全省的风电规划工作，使风能资源的开发建设健康、有序；近期，优先开发综合条件较优的项目，使项目早日上马建设，优化我省　　的能源结构。

　　中长期，江苏应将重点放在积极储备和发展海上风电项目方面。1991年丹麦建成了世界上第一个海上风电场，规模为11台450 k W机组。现在，许多国家都在关注和开发海上风电场，主要有以下原因：缺乏陆上风电场场址；海上的风速比沿岸的高20％，发电量可增加70％；海上风的产生更稳定，很少有静风期，海上风电场能更有效地利用风电机的发电容量；海上风力资源潜力巨大，在丹麦5～15 m水深的海域，理论风能蕴藏量是现在该国用电量的十几倍；海平面摩擦力小，因而风速随高度变化小，可降低塔架高度，减少机组成本；海上风的湍流强度低，作用在风电机上的疲劳载荷减少，可延长机组使用寿命。丹麦电力公司对海上风电场发电成本的研究表明，按现有的技术水平和20年设计寿命，估测的发电成本为5美分／（k W·h）。若设计寿命为25年，则发电成本可降低9％；若主要设备设计寿命为50年，则发电成本可降为4美分／（k W·h）。
　　江苏省有近千公里的海岸线，沿海滩涂面积占全国滩涂总面积的1／4，江苏又拥有世界最大的海岸外辐射沙洲（理论深度基准面零米线以上的总面积达190万亩）。这些资源为江苏发展海上风电场提供了广阔的前景。应关注国外海上风电场的发展方向和水平，及时储备和开发江苏海上风电场项目，作为中长期风电发展的重点。