我國北方風能資源利用與發展問題

　　1. 概論
　　1.1 風能利用的意義
　　 隨著現代工業的飛速發展，人類對能源的需求明顯增加，而地球上可利用的常規能源日趨匱乏。據專家預測，煤炭還可開采200 余年，天然氣60 年，石油只能開采40 年。如何實現能源的持續發展，從而保證經濟和社會的可持續發展，已經是各國政府必須解決的大問題，即能源戰略問題。唯一的出路就是有計劃地利用常規能源、節約能源，開發新能源和可再生能源。
　　現在作為占能源消耗首位的電能是二次能源，是有其他能源轉換而來的。目前世界各國電能產生主要是靠火力發電?；鹆Πl電以碳氫化合物為主要成分的煤、重油等燃料，燃燒后向大氣排放CO2、SO2 等有害氣體及煙塵、SO 形成的酸雨，對農作物、森林、建筑物及金屬材料構成危害和腐蝕。CO2 形成溫室效應，改變局部氣候，造成各種自然災害。為了減少火電對大氣的污染，實現能源的可持續發展，世界各國都在積極地發展風力發電。隨著全世界風力發電裝機容量的快速發展，風力發電機技術的成熟和不斷完善，在今后10 年，風力發電必將成為世界各國更加重視和重點開發的能源之一。
　　1.2 風能利用的特點
和火力發電相比，風力發電有其自己的特點，具體表現在以下幾個方面：
　　1.2.1 可再生的潔凈能源　風力發電是一種可再生的潔凈能源，不消耗資源，不污染環境。這是火力
發電所無法比擬的優點。
　　1.2.2 建設周期短　一個萬千瓦級的風電場建設期不到一年。
　　1.2.3 裝機規模靈活　可根據資金情況，決定一次裝機規模。
　　1.2.4 技術成熟、可靠性高　把現代高科技應用于風力發電機組，使風力發電可靠性大大提高。中大型風力發電機組可靠性從80 年代的50% 提高到現在98%，高于火力發電，并且機組壽命可達20 年。
　　1.2.5 造價低　從國外建成的風電場看，單位千瓦造價和單位千瓦時電價都接近火力發電，和常規能源發電相比具有競爭力。
　　1.2.6 運行維護簡單　現代中大型風力發電機自 動化水平很高，由于采用了微機管理技術，實現了風機故障自動診斷報警功能，安全保護更加完善可靠，并且實現了單機獨立控制，多機群聯控和遠程遙控，完全可以無人值守，只需定期進行必要的維護。不存在火力發電按運行周期大修問題。
　　1.2.7 實際占地面積小　據統計，同樣功率的風力發電機組與監控、變電等建筑僅占火電廠的1% 的土地，其余場地仍可供農、牧、漁生產使用。
　　1.2.8 發電方式多樣化　風力發電既可以并網運行，也可以和其他能源，如柴油發電、太陽能發電、水力發電組成互補系統，還可以獨立運行，因此，對于解決邊遠無電地區的用電問題提供了方便。
　　1.2.9 用風力提水　可以解決常規能源的運輸和儲存，風資源富集期與用水高峰期的春季相適應，為廣大農牧區土井提水提供行之有效的機械化模式。
　　2. 錫林郭勒盟（以下簡稱錫盟）風能資源
　　錫盟位于我國華北的正北方，是內蒙古高原草原區的主體部分。境內地貌類型有高平原、丘陵、臺地、盆地和沙地組成。海拔高度在1000～ 1300m 之間，東南山地大部分1500m 以上，盆地海拔最低800 多米。全境地勢為東高西低、南高北低，地勢平坦開闊。錫盟氣候處于中緯度西風帶，屬中溫帶半干旱、干旱大陸性季風氣候，具有“寒冷、風大、少雨”的氣候特征。風大，表現為風速大和大風日數多。全年盛行偏西風。年平均風速大都為4 ～ 5m/s。全年大部地區≥ 8 級以上風日60 ～ 80 天，3 ～ 5 月是刮風盛期，大風日數占全年40% ～ 50％，是我國高原地區有風速記錄的最大風區。
　　錫盟具有得天獨厚的風能資源，自治區風能總量為10.1 億千瓦，其中可利用部分為1.01 億千瓦，據全國第一位。錫盟風能總量僅次于阿盟，但可使用的風能資源占全區各盟、市首位。
　　錫盟風速≥ 3m/s 的年起風時數為4441 ～ 6640h，風速≥ 6m/s 的年起風時數為1550 ～ 3381h。按風速≥ 3m/s 的有效時數計算，有效風能量為109 ～ 249W/m²。全盟均為風能可利用區，占全盟四分之一的西部蘇尼特右旗、蘇尼特左旗、二連浩特市、阿巴嘎旗、鑲黃旗地區年平均風速在4.8m/s 以上，屬風能較豐富地區，適于建設中、小型風電站。有些地區由于地形抬高，流線加密，年均風速達到5.6m/s 以上，屬于風能豐富區，其面積約占全盟的8％。其中約有總面積500km² 的地方，年均風速達到6.4m/s 以上，適于安裝大型風力發電機，建設風電場，有些地區裝機容量可達1000 萬千瓦以上。這是一項重要的自然資源，加之錫盟土地遼闊，具有建立風電場及廣泛利用大中型風電機組的條件，已經引起國家和世界能源界重視，成為錫盟能源建設的一項重要內容。
　　3. 錫盟風能利用現狀
　　錫盟是內蒙古自治區乃至全國風能利用最早、最多的地區，是我國發展風電較早地區之一，有些項目在全國處領先地位。
　　3.1 微型風力發電機
　　從1973 年到1995 年9 月共推廣了37000 臺50 ～ 300W 戶用微型機， 目前保持正常運行的約27000 余臺，裝機容量2453kW，年發電量550萬千瓦時，解決了10 萬戶牧民的生產生活用電問題。
　　3.2 小型風力發電機（1～10kW）
　　自治區政府新能源辦公室、內蒙古工業大學自然能源研究所、原國家機械部呼和浩特牧機研究所等單位于上世紀90 年代初在阿巴嘎旗、蘇尼特右旗、東烏珠穆沁旗建立的四個小型風力發電機試點，安裝多臺小型風力發電機。1992 年內蒙古電管局又在蘇尼特右旗建立了三個小機型試點。這些技術上的問題沒有很好解決而中斷試驗，到目前，小型風力發電機也沒有得到大面積應用。而如今，人們對節能減排工作的認識在逐步加深，小型風力發電機還會得到快速發展，
　　如果將來能解決分散電力并網的政策和技術問題，用戶可以從電網上用電，也可以用自己家里安裝的風力發電機發電，除去自用電力外，多余的電力就近上網，進入市場，這樣的事情實施起來可能會促進風電事業又進入一個高速發展時期。
　　3.3 大型風電場建設
　　內蒙古電管局于1989 年在蘇尼特右旗朱日和建立了全國第一個大型并網風力發電機組，進入蒙西電網集寧通往二連110kV 輸電線路中，并成為這條線路的重要電源支撐點。后來又先后引進德國、丹麥以及國內企業生產的風力發電機組，建立了錫林浩特寶力根風力發電場，從1989年起到1995 年連續7 年，無論是裝機總容量還是風電場管理水平都發生了質的變化。
　　進入2000 年后，大型風電場得到空前發展，到今日，在錫盟幾乎所有旗縣都有風電場在建設。全國大型能源企業都選擇錫盟為新能源基地，這些企業無論從資金上或者技術上都有一定優勢，對促進錫盟風電事業發展起到了積極促進作用。到2009 年底，并網發電已達100 萬千瓦，2010 年底可達300 萬千瓦。