国家能源局数据显示，今年以来，我国风电装机规模持续扩大。1—8月，新增并网容量超过1000万千瓦，总装机超过2.2亿千瓦，居世界第一位。专家表示，从我国面临的能源低碳转型的需求来看，未来风电产业发展空间巨大。

二氧化碳排放过多将破坏臭氧层，南极、北极冰盖持续融化正在提醒人类。而碳减排是全人类共同努力的目标，发展风电可减少其他活动产生的二氧化碳的排放量，从而减轻破坏臭氧层。

中国发展风电全球领先，截止到今年8月份总装机量已经超过了2.2亿千万，成为能源经济向绿色低碳转型的典型项目。随着中国提出碳中和目标，未来风电将获得更大的发展，到2060年可能会达到惊人的30亿千瓦。那么为什么我国风能发电发展如此迅猛？又呈现出了哪些特色呢？

"碳中和"需要清洁能源支撑，我国风能资源丰富，海陆布置日益均衡

全球可用来发电的风能约有2×10^7MW ，相当于全世界水能发电的10倍，而目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。

据绿色和平与世界风能协会统计，2020年的风力发电给全球提供了12%的电力，相当于节省了100亿吨二氧化碳排放，所以风力发电就缓解地球的污染，有着不可估量的作用，这一数据也使各个国家对清洁能源更为重视 。

在这样的背景下，风力发电在全球形成了一股热潮 。先来科普几个大家好奇的风力发电小知识：

• 可见过风力发电机的朋友会问：它们转的那么慢，究竟是怎么发电的呢？

它主要利用风带动叶片旋转，再通过增速机将旋转速度提升，从而促使发电机发电。其结构主要由：机头、转体、尾翼、叶片四部分所组成，每一部分在发电过程中都极为重要。

叶片用来接受风力，尾翼辅助叶片获得最大的风能，转体可以使尾翼灵活旋转，机头是转化为电能的核心部位。叶片除了能自动转动找到风的方向，这些风力发电机的三个叶片还有"变浆"的功能，换句话说，就是风力发电机能够根据风速的大小，调整叶片的角度，改变叶片的迎风面积，获得更高的发电效率。这四种零件等同于人体的五脏六腑 ，不管缺失哪一部分，风车都将停止运行。

• 那么叶片转动速度越快是不是越好呢？

叶片的转速与风速有直接关系，当风速越快，叶片也会转动的越快，当风速达到3米/秒时，叶片就可以通过转动齿轮提高转速，从而带发电机发电。但是叶片的转速具有一定限制，当风速超过叶片速度时，风机就会停止工作，否则会因为离心率的增强而打破叶片自身的平衡 ，从而造成单片被折断的情况。

因此，为了避免造成各种损失，每种型号的风力发电机超过限速后都会停止运行发电机，减少自身惯性带来的破坏和磨损，所以风车的叶片也并不是转得越快越好 ，相反在如何在超过限定风速后"刹住车"往往是科技的考量。

• 那风力发电机的发电功率和什么有关呢？

答案是增速机和叶片。在风车机头的内部，隐藏着一个增速机，它是用来增加转速和稳定的电机的一个装置，主要承担了调速、改变运动形式以及分配等功能，是发动机的重要组成部分 ，其功能的好坏直接决定了风机的性能。它使叶片转速维持在一个固定的数值，在叶片恒定转速的情况下，叶片长度增加，功率就会增加 ，风力发电机的叶片越大功率就越大，相应的发电也会越多。

目前我国风电布局不断优化，"三北"地区（东北、华北和西北地区）新增装机与中东部和南方地区新增装机持平。风电利用水平进一步提升，今年1—8月，全国风电发电量同比增长14.5%；风电利用率97%，同比提升1%。

在2020年北京国际风能大会上，《风能北京宣言》发布。宣言提出，为达到与碳中和目标实现起步衔接的目的，在"十四五"规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。

据悉，我国积极推动将"三北地区"陆上风电经济的建设和稳步发展，加快推动近海风电的规模化发展以及深远海的示范发展，还要大力推动中东部地区和南方地区生态友好型供应链的发展。

目前全球风能资源技术开发潜力约为当前全球电力需求的40倍，而绝大部分资源尚未开发利用中国已开发风能资源不到蕴藏量的5%。

中国引领风能发电装备产业化发展，大国重器具有核心竞争力

2016年时，世界上最大的海上风力发力机组是位于我国东海的SL5000，它的高度超过100米，重量超过450吨，它是目前国内投入运营的风力发电机中单机容量最大、高度最高、重量最重的。它的机舱上可以起降直升机，它的叶片高度超过40层楼。它每小时能发电5000度电，按照一年满发2300小时计算，一年它就可以发电1150万度电。

4年后，我国海上风电单机容量新纪录，今年4月，国内首台8兆瓦海上风电机组GW175-8MW在三峡福清兴化湾海上风电场完成吊装。这是目前国内海上风电场已吊装单机容量最大的风力发电机组。

那么这种单机容量最大的风力发电机组有多大呢？

资料显示其机组轮毂中心高度为110米，相当于36层楼房的高度，单个叶片长度达85.6米，基础高度再加上叶片顶端能达到的高度就达195米左右了，其叶轮直径竟达175米，风轮扫风面积相当于3.4个足球场，旋转速度最快时，叶片顶端的速度接近每秒100米，在12米/秒左右的风速条件下（最理想条件），单台机组一天能够发电20万度，可供3.5万个家庭的一日用电量。

把这些庞然大物把它制造出来已经是一个奇迹，在海上安装更是难题，需要很多海洋装备支撑。

相较于陆上，海上的施工难度要高很多，风电安装船作为海上风电的核心装备，其重要性不言而喻。

安装一套海上风电场的风电机组，需要哪些最基本的装备？首先，需要一艘能将所有设备送到指定地点的运输船；其次，需要一个可以上下升降的作业平台；最后，至少还需要吊装风机的起重设备、打桩施工设备和定位系统。

我国成功利用"基建狂魔"优势，打造出一体化海上风电施工维护船舶。例如自主研发的"三航风和"号。海上风机的起重设备主要是起重机，起重能力和起重高度决定可以吊装风机的量级。该安装船配备了1200吨和360吨两台液压绕桩全回转型式起重机，为国内首创。

海上风机基础安装需要沉桩。该船不仅能实现海上风电大型单桩基础沉桩时直接翻身的功能，其船桩腿长90米，为目前国内最长，可适用水深达60米。1200吨主吊机甲板以上安装高度达130米，为目前国内最高，可安装8至10兆瓦风机，大大提高了海上风机的安装效率。

在安装、施工方面我们的不断在提升，同时在核心技术上也完全实现了完全自主。目前，我们有许多全球领先的风电整体解决方案提供商;拥有自主知识产权的1.5MW、2XMW2.5MW、3.MW(S)和6.XMW永磁直驱系列化机组,代表着全球风力发电领域最具前景的技术路线;风机制造、风电服务、风电场投资业务也蓬勃发展。

未来，我们在风能利用上将进入更加深度领域。

总结：

我国结合国内优质的风能资源，不断从装备、施工技术、人才培养创就了风电全产业链服务，同时得益于我国供配电技术的发展，将风电能智能并网和调配。随着我国海洋和陆地均衡配置风能利用，我们的发达的高压电网将呈现出巨大优势。蓬勃发展的水电、太阳能等清洁能源将和风能形成怎么样的关系呢？而面对着不断提升的发电量，如果短时间用不完，我们该怎么办呢？请观看西瓜视频创作人"国器"《中国年发电量全球第一，多发的电浪费掉了？一种巨型电池能存起来》解析我们如何综合调配、存储电力。

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