江苏风力发电与常规能源的优势比较

自然环境是人类赖以生存和发展的基础，人类维持正常生产、生活的所有物质及能量均来自于自然环境。随着人口数量的激增，人类消耗自然资源的速度呈指数化增长。与此同时，爆发式的工业化扩张也给社会带来了严重后果，引起了国际社会的广泛关注。风能作为一种清洁的可再生能源，蕴藏量巨大，全球风能约为2.74亿兆瓦，其中可利用的风能为200万兆瓦，是地球上可开发利用的水能总量的10倍。风能在利用过程中不产生有害废弃物和温室气体，被认为是当前最廉价、技术最成熟的可再生资源。江苏作为我国目前经济发展迅速的省份之一，以仅占全国1%的国土创造了近10%的财富，而维持经济持续快速发展需要消耗大量的能源，需要电力工业的有力支撑。江苏传统基础能源主要为煤炭、石油和天然气，总体含量较为贫乏，分布不均匀。据统计，江苏省国土面积约10.9万平方千米，而含煤面积仅为2540km2。截至2011年末，全国煤炭基础储量2157.89亿吨，江苏省煤炭基础储量10.81亿吨，只占全国比重的0.5%。就石油和天然气资源来看，江苏省石油基础储量2933.35万吨，占全国石油基础储量的0.9%；天然气基础储量24.04亿立方米，仅占全国的天然气基础储量的0.06%。面对能源稀缺与亟需能源的矛盾，开发新能源以支持江苏可持续发展变得迫在眉睫。
江苏是风能资源大省，也是国家指定的风电发展基地之一。其风能资源较丰富，可用于发电的风能达2380兆瓦，潜在的风力发电量为2200万千瓦，占中国风能资源的近1/10。本文通过在环境、经济和发展潜力等方面逐一分析比较江苏风力发电与常规能源等发电方式的区别及优势，为规划和开发建设江苏新能源供了广阔的前景。
1 环境优势比较
随着科学技术的不断发展以及人们环保意识的不断提高，“低碳”的生活概念正在影响着人们的日常生活。传统的火力发电以煤炭、石油、核物质为原料，容易产生二氧化碳、二氧化硫等污染物，这给环境造成了严重的危害。相比煤炭、石油等，风能作为一种非常清洁的绿色能源，在转换成电能的过程中，不存在常规燃煤火力发电厂所产生的污染排放，环境成本低。在进行风力发电时能够减少二氧化碳和其它有害气体的排放，不会造成酸雨、烟雾及辐射等环境污染，所以节能减排效益显著。除此之外，风能是可再生能源，可以说是“取之不尽，用之不竭”，其自身就是对传统能源的节约，可替代部分一次能源，优化能源结构。
根据表1可得，火力发电的燃煤污染物排放中CO2的排放率最高，为1731（kg·t-1），而风力发电的二氧化碳排放量约为7g/kwh，远低于煤电的964g/kwh、石油的726g/kwh和天然气的484g/kwh，按我国每度电的二氧化碳排放量约为997g计算，每使用一度风力电，即可减少二氧化碳排放量990g[1]。
由表2可以看出，针对江苏省规模以上工业企业研究发现，其主要能源消费量以煤炭为主，其次是焦炭和原油，而煤炭的消费量占主要能源总消费量的80%左右，占据了主导地位，在2005年到2012年间煤炭的消费量增长了1.7倍，随着往后工业的不断发展，这个数量将会逐年增加。而江苏省近几年的环境污染严重，煤炭开采和使用对其的影响不计其数。
相比燃煤发电，风力发电的优势主要体现在两个方面：一是可以减少CO2、SO2、NOX等污染物在风电场的运行过程中的排放，利用风力发电技术将风能转化为电能，避免了有害气体污染空气，破坏生态平衡。二是能够减少煤炭的使用量，我国煤炭储量巨大，但煤炭属于不可再生资源，利用风力发电可以缓解资源有限的压力；风电场的建设也可以缩小了固体废渣的占地面积，避免了煤炭和灰渣在运输过程中对环境的污染，促进地区大气环境的改善。
2 经济优势比较
中国作为世界GDP第二大国，拥有着丰富的风能资源，并且具有巨大的开发利用价值，其商业化、规模化的潜力也很大。根据全国第2次风能资源普查结果，中国陆地风能离地面10m高度的经济可开发量为2.53亿kW，离地面50m的经济可开发量可能会增大一倍。近海资源估计比陆地上大3倍，10m高经济可开发量约7.5亿kW，50m高约15亿kW[2]。
目前，风电已成为具有较强经济竞争力的可再生能源发电技术，风电在创造就业机会和刺激经济增长方面的作用也越来越显著[3]。在提高风力发电的经济性的同时，可以刺激了对相关人才的需求，创造了更多的就业机会，也提升了公司的竞争力和整体效益。此外，由于风电设备国产化率的不断提高，再加上风电场规模的不断扩大，风电成本正不断降低。
首先，与火力发电相比，目前火力发电的不完全成本已经达到每千瓦/时0.2～0.3元，这其中不包括所排污染物的处理成本；而风能取之不尽，没有原料成本，并且风力发电1亿千瓦时，就可节约3万吨标煤，减少9万吨二氧化碳的排放，节约淡水20多万立方米。考虑到火力发电还受到化石能源价格浮动的影响，风电的经济效益要比火电明显得多。
其次，与水力发电相比，水电价格机制一方面不能真实全面地反映电力的供求关系，另一方面也无法反映水资源价值和水电开发的环境损害成本。水电站建造的一次性经济投资和人力投资远高于风电站建造，并且需要消耗大量时间，对周围居民的影响更是不可补偿，而风电场建设周期短、见效快，如果不算测风周期的话，建成一个大型风电场只需要不到一年的时间[4]。
从风电运营成本来看，其经济效益也明显优于火电和水电。一方面，由于风电场不需要大面积的燃料堆场和灰场，风电机组实际占地一般为风电田的5%左右，所以其土地资源仍可以保持与风电场建设前一样继续使用；另一方面，风电企业不需要燃料物流管理和市场管理，因此管理人员少，成本也相应降低。
3 发展前景优势
风力发电作为改善能源结构，应对气候变化和能源安全问题的主要技术之一，一直以来都是我国实现可持续发展战略的重大规划。
随着风电的规模化不断发展，风电的成本也将逐步下降，许多投资者也很看好风电的市场前景。根据我国风电发展预测，2020年以后化石燃料资源将大幅度减少，火电成本也将随之增加，届时风电将更加具备市场竞争能力。到2020年底，全国风电总装机规模将达到12000万kW。预计2030年以后，水能资源大部分也将全部开发完，同时海上风电将进入大规模开发时期，并有可能形成“东电西送”的局面。预计到2050年底，全国风电总装机规模将达到50000万kW，风电将处于规模化发展状态，各项技术经济指标将会进一步提高，风电企业的竞争力和盈利能力也将明显增强。江苏拥有945公里的标准海岸线及面积908万亩沿海滩涂，占全国滩涂总面积的四分之一，居我国沿海各省、市之首。江苏沿海中部岸外拥有世界最大的海岸外辐射沙洲，总数有70左右，190.26万亩的理论深度基准面零米线以上的总面积。这足以证明江苏省以其丰富的自然资源和风能资源，发展沿海风电站和海上风电站是有坚实的基础依靠。
同时，近年来我国政府相继出台了多项扶持政策，具体包括全额并网、电价分摊、财税优惠等，上网电价也由最初的完全竞争过渡到现在的特许权招标模式[5]，这些政策都极大地推进了风电的发展。
综上所述，可以发现风电以其良好的环境效益、经济效益和发展前景，必将成为本世纪中国重要的电源。常规能源的环境污染、资源浪费、成本增加等问题越发严重，风力发电将为人类最终解决能源问题带来新的希望。本文以江苏省风电为典型代表，深入探讨了风力发电的比较优势，可以为今后风能源的利用与开发提供科学依据。