中小型風力發電及風光互補新能源產業發展分析

     圖1 年平均風速3.9m/s的地區不同風速下風速的時間正態分布圖

     圖2 年平均風速3.9m/s的地區不同風速下風的能量正態分布圖

    相對于國際上通行的做法（將風機的額定風速定在10～13m/s的范圍以體現對風能利用最大化的原則），我國的小風機額定風速定得低，主要是希望風機的有效工作時間長，較長時間滿足用戶的用電需求。這種考慮是有局限性的。風能和太陽能一樣，是隨機性很強的能源，而且能量密度低，希望風力發電機在任何條件下都能滿足用戶的用電要求是不現實的，要盡可能滿足用戶的用電要求，最好的辦法是采用風光互補發電系統，而不是降低風機的額定風速。
    中小型風機的額定風速定得低，主要有以下幾方面問題：1）降低了風機的利用率：風力發電機的效率本來就不高，如果我們再把風能的有效利用區域限得很窄，不利于對風能的充分利用。2）增加了風機的成本和技術難度：風能是隨風速的三次方成正比的，額定風速定得低，同等功率下風機的成本要高很多（我國小風機的重量是國外同功率產品的3～5倍）。風機處于限速狀態的機率大，時間長，相應的產生故障的機會大，產品生產的技術難度大。3）與國際上同類產品的技術要求不接軌，喪失了國際市場上進行產品競爭的能力：太陽能熱水器、太陽能光伏都是按較高的光照強度來考核的，為什么中小型風機一定要按低風速來考核？這顯然是不合理的，這對中小型風機產業的發展不利。
   此外，無論風力發電系統還是風光互補系統，都由控制系統和儲能系統組成等配套產業組成，發電系統、控制系統、儲能系統各自分家，是整合后系統穩定性差的根本原因，也是目前改行業的技術壁壘。使最終用戶衡量考察中小型風力發電及風光互補新能源發電技術產生誤差。獨立各個系統都是合格的，在各種惡劣的自然環境下一整合系統就是劣質的，不是控制系統不當就是儲能系統和發電系統配比不適合等，體現在用戶面前的不僅僅是單一發電系統的發電效率、低風速啟動、低風速儲能、抗大風保護等，還涉及到控制系統的智能控制、低電壓升壓、充放電控制等，儲能系統的選擇、配比、等等一系列衍生的產業問題。
    1.3 價值和價格的嚴重背離限制了行業的發展