全球风电发展情景综述
《全球风电发展展望》(GWEO) 设定了三种不同的风电发展情景，展望世界风电行业2020、2030 甚至2050 年的发展情况。这三种情景包括国际能源署(IEA) 设定的新政策情景及其它两个全球风电展望(GWEO) 的特定情景：GWEO 稳健情景及GWEO超前情景。
全球风能理事会(GWEC)、国际环保组织绿色和平及德国航天研究中心(DLR) 的合作中，建立了全球风能展望稳健情景与超前情景。这些情景预测作为一部分将贡献于正在进行的更大规模的关于到2050 年全球可持续能源发展之路的系列研究，这一系列研究由德国航天研究中心和绿色和平牵头开展，并联合众多行业协会共同参与。
目前由于全球经济局势的不确定性和极大的格局变化特点，同时国际气候变化政策也不明朗，对风电行业前景的预测变得更加艰难。然而可以确定的是风电在未来能源系统中所扮演的角色将更加重要。在此我们用三个情景预测了IEA 划分区域及全球的形势，展望2020、2030 年的情况，同时在附表中预测了2050年的情境。下文描述了三种情景预设的情况及目的。
国际能源署(IEA) 新政策情景
IEA“新政策”情景以国内国际能源、环境政策目前的导向与目标为蓝图，即便它们尚未成为正式决议或被颁布为法律，例如2010 年坎昆减排目标、大批国家与地区可再生能源与能效的承诺，以及八国集团(G8)、二十国集团(G20)、清洁能源部长级会议等论坛上各国政府的承诺。在WEO 分析中，新政策情景处于中心位置。《IEA2013 能源发展展望》中推演至2035 年，不过为了比较分析的方面，在我们的模型中推算至2050 年。
GWEO 稳健情景
GWEO 稳健情景与新政策情景有许多相似之处，它考虑到世界范围内所有支持可再生能源并处于计划阶段的政策法案已经通过，同时假设各国政府实施了在坎昆的减排承诺，即便只是按照中等标准实施，同时考虑到国家与地区现有及计划的新能源总体发展及风电发展目标，并假设它们能够按时达成。
按照稳健情景中，至2018 年的短期预测与我们每年发布的五年市场预测十分接近，该预测是在行业订单、计划及根据我们全球数据库中对新兴市场情报分析的基础上形成的。在2018 年以后，尽管我们很难给出确切的市场发展预测，但是我们相信更多国家政府出于增强能源安全和稳定能源价格的考虑更多使用风电。因为越来越多的证据显示风电的平准化度电成本在与传统能源竞争的时候具有巨大的优势。
《全球风电发展展望》(GWEO) 超前情景
超前情景是最宏伟的远景规划，它虽然以风电行业发展最好的情况暨“风电设想”(windenergy vision) 为基础推算，但其实仍符合现今及未来风电发展的能力。
此情景假设全球对可再生能源进行明确承诺，该承诺吸取了行业建议并有赖于政府推广适当的政策及持续地执行此政策。
同时它假设政府在温室气体排放方面制定明确有效的政策，该政策的制定本着世界各国一致同意全球平均温度比前工业化时期升高2 摄氏度以内这一目标。风电无疑是实现这一首要目标的至关重要的技术手段。
装机容量增长
增长率假设
GWEO 情景中增长率的测算是由一系列因素决定的，包括历史动态、目前的状况、计划实施的政策、风电新兴市场以及对整体环境、能源政策导向的预估。无论是稳健情景还是超前情景，据估算到2020 年能够保持两位数的增长率，对于制造业来讲这是一个很高的数字，在过去的十八年里，风电行业实际的累积增长率平均达到了26%。与此吻合得失，在此期间每年市场的增长率也为23%。累积市场增长数据是观察行业长期动向的有效方式。
在超前情景中，累积增长率从2014 年的15% 开始，这一数据大大低于过去十八年的历史平均值，2020年左右逐渐减少至13%，2030 年跌至6%。稳健情景从2014 年的14% 开始，到2020 年逐渐减少至7%，2030 年也跌到4%。值得指出的是，随着累计装机容量的增长，累计增长率势必呈现下跌趋势。由于增长基数的增大，即使很小的增长率也意味着实际的增长容量是很大的。
情景结果新政策情景(分区域)
IEA 新政策情景预计风电市场到2016 年将平稳增长。到2020 年收缩至40GW/ 年。它预计到2030 年市场逐年减少，年市场装机容量约在33GW/ 年，而这一年市场容量将持续到2050年。在此基础上，累积装机容量仍将于2020 年达到611GW，在2030 年达到964GW。
GWEO 稳健情景按照我们到2018 年的短期市场走势预测，到2020 年年市场规模达到65GW/年，总累积装机容量达712GW。这一预测比起我们两年前的水平下降了约50GW，主要是因为两年来各国出现的不稳定的风电政策，引发了市场一系列反应。在稳健情景下，在2020 年后将出现一个强劲增长，市场年增长规模达到85GW 每年直到到2030 年，届时总装机容量约达1500GW。
GWEO 超前情景设定在本十年维持高增长率，它假定当今市场困境很快得以解决，更加清晰和明确的国内政策来支持风电发展。在此十年末，年市场规模达90GW。到2020 年总装机容量将达800GW，2030 年超过2000GW，以实现对全球电力供应脱碳化的完全承诺。而这需要全球统一的气候变化政策以及支持这一政策的强大的政治意愿。
风电发电量与市场占有率
风机装机容量假设
近年来额定功率、转子直径及风机的平均高度持续增长。虽然不同国家与地区风机的大小差距甚远，但在2013 年安装风机的平均容量已达1.93MW，与其相比，世界全部正在运行的风机平均装机容量仅为1.34MW。海上风电的发展需要更大的风机设备，同时为从新的和扩建的旧风电场( 很多旧风电场的风机已接近20 年的运行寿命期) 中获取更多能量，需要开发更大和更高效的风机，风机装机容量增加的趋势仍将继续下去。
同时值得指出的是，目前出现的一个新趋势是在低风速区使用小容量风机配合高塔筒和长叶片。这种风机已经出现在很多距离负荷中心很近的区域，并且将开启新的商业化热潮。
容量因子假设
风机或风电场的容量因子是指一台风机或一个风电场一年平均的实际发电量与风机或风电场名义装机容量满负荷运行一年的理论发电量的比值。这一数值主要由该地区风能情况决定，同时也受到风机效率的影响，包括风机是否适应该地区、风机的可靠性及风电项目管理水平等。例如，1MW 的风机以25% 的容量因子工作一年可以发电2190MWh。
现今全球风电平均容量因子约为28%，但地区与地区间差异很大。在多风地区如巴西、墨西哥、近海海岸及其它地区正在经历新的快速发展，总体数量也在增加。与此同时，人们日益重视在风能资源较少但接近负荷中心的新地区开发新型风机，因此我们按照全球平均容量因子到2030 年保持28%、2030 年后达到30% 来计算。而现实中的数字应更大，但由于IEA 划分地区间的差异非常大，因此在分析地区情况时我们也用全球平均值来计算。
电力需求发展预测
计计算全球装机风电的实际发电量是十分必要的， 将风电发电量与全球电力需求相比较也十分重要， 由此来决定满足电力需求增长中风电所占的百分比。本研究的三种情景依据两种不同的电力需求预测：I E A ( 基准) 需求预测及电能“ 能效” 需求预测。
IEA 需求预测
我们用2013 年《世界能源展望》的新政策情景中IEA 电力需求作为基准，同时使用了包括其对人口、GDP 增长的假设，并由DLR 推算至2050 年。这种状况以如下假设为前提：限制排放措施实施及创造出一个可持续的能源未来。此状况并没有预计到未来将发生的重大改变。
根据如上假设，电力需求情景将从去年的20,000TWh增加到2020 年的24,000TWh，至2030 年恰巧达到30000TWh，比2030 年增长50%。
能效需求预测
我们也以能效需求预测计算我们的发展情况。这一预测的前身是由ECOFYS 咨询公司开发的能源革命情景(Energy[R]evolutionscenario)，该数据后经乌得勒支大学不断更新产生，本报告前几期使用的能效情景就是由该大学更新完成的。这项研究包括实施现有最佳实践技术以及一定份额的新效能技术，同时使用与IEA 相同的人口、GDP 增长假设，并假设没有超越IEA 情景假设变量之上的结构性的经济变化，2020 年后e-mobility 的增长也包括在内。但它未将生活方式向舒适度方面的转变考虑在内，也未预料到“搁浅”资产的情况，例如，更早淘汰效率低的装置，更换高效的装置。
这种“能效”需求预测只涉及了能源节约及提高效率潜能的一部分，有些已经获取到了、有些是将来能够获取的，虽然如此，它仍旧是一个指标，表明了当我们认真对待气候与能源目标时，在成本非常低或根本没有成本的情况下能够做到什么。
情景结果
根据IEA 新政策情景，风电在2020 年全球能源结构中提供1500TWh 电力， 是2013 年风能发电量620TWh 的2 倍多。根据两种不同的需求情景，能够占到全球总电量需求的6.2% 至6.7%。到2030 年，这一数字上升到2535TWh，占全球需求量的8.4 和9.4%——数字已经十分可观，但仍旧远远低于风电的潜在能力。
GWEO 稳健情景的设想是风电起到更大的作用，到2020 年发电量超过1750TWh，2030 年达到接近3900TWh。这意味着到2020 年风力发电占全球电力需求的7.2% 和7.8%，2030 年占12.9% 和14.5%，风电地位相当重要，但仍旧不能达到气候与环境目标的要求。
GWEO 超前情景显示到2020 年风力发电超过1950TWh，占全球电力需求的8.1% 和8.8%，符合行业长期发展目标，也符合2020 年之前全球排放达到顶峰的情况。在随后的十年中上述数字还将直线上升，到2030 年风电发电量达5000TWh，占全球电力需求16.8% 和18.9%。
投资
风电的快速发展带来巨大的投资，在过去四年里相当于每年500 亿欧元。在GWEO 情景展望中，我们假设风电设备的价格是逐渐下降的，这一变化趋势也反映产业的发展趋势。
在IEA 新政策情境中，直到2030 年风机成本呈现平稳发展的趋势。每千瓦的投资成本按照2013 年的平均水平欧元€ 1252 / KW 计算。在新政策情景中，这一成本到2030 年达到€ 1,241/kW，在整个时期没有巨大的变化。
在稳健情景中，每千瓦投资成本到2020 年下降到欧元€ 1,214/kW，而到2030 年则降到欧元€ 1,203/kW;而在超前情景中，随着更大的风机装机规模，投资成本下降速度更快。到2020 年投资成本降低到€ 1,137/KW，到2030 年则降到€ 1,100/KW。从投资角度讲，2013 年的投资数约在440 亿欧元/年。在新政策情景中，全球投资到2020 年将达到500 亿欧元每年，2030 年410 亿欧元每年。稳健情景中年投资金额在2020 年上升至近800亿欧元，2030 年近1020 亿欧元。超前情景中2020 年年投资金额就达1040 亿欧元，2030 年高达1410 亿欧元。
风电的数字虽大，但应当参照能源整体投资的数量，据IEA 数据，在情景设定的这段时间内每年针对能源的投资额将达5700 亿欧元。
就业
近年来全球一些国家与地区开展了风电行业就业评估，虽然尚未能出现全面权威的成熟的评估。我们曾经假设，现在也沿用这个假设，即在某国某年装机容量每增长1 兆瓦，就能够产生14 人/ 年的工作岗位，行业包括制造业、零部件供应、风电厂发展、建筑业、运输业等等，这个假设的数据也已经得到现存的研究证实。虽然地区间会有差异，但这个数据是全球的平均数。由于生产过程逐渐优化，我们预测这个数字到2020 年降至13 人/ 年，2030 年12 人/ 年。
除此以外，现存风电场需要0.33 人/ 年从事运行维护岗位。同样这一数据也是全球平均数，即不同区域间会有不同的变化。
根据如上假设及现有研究计算，到2011 年底风电行业雇佣约600,000 人。在IEA 新政策情景里，到2016 年该数字将达到峰值780,000 个职位，之后缓慢下降到2030 年700,000 个职位。GWEO 稳健情景描绘了完全不同的场景。2015 年风电就业人员将超过824,000，2020 年达110 万，2030 年超过150 万。GWEO 超前情景就业人员在2015 年达到900,000 个，2020 年高达145 万，2030 年则升至220 万。
二氧化碳减排
风电在环保方面具有的优势包括：消除对当地的空气污染以及水消耗数几近于零。但其实电力行业中的风电最大的贡献就是减少二氧化碳的排放，而人类活动对电力的需求是导致全球气候变化问题的最大元凶。
现代风能科技具有极好的能量平衡。在一台风机制造、安装、运行及退役期间产生的二氧化碳排放大致在该机组运行头3 至9 个月就能得到“回报”。而在剩下的20 年使用寿命中，它将不再产生任何有害的影响地球生物的温室气体。
二氧化碳排放方面风电取得的优势完全取决于人们使用何种电厂进行发电。如果替代的是水电或核电，它本身的优势并不明显，但如果该项目替代的是煤或天然气发电厂，那么它的益处就十分显著了。化石燃料电厂排放从500 克二氧化碳每千瓦时到1200 克每千瓦时，若燃料不纯，则排放更多。在现今电力分配的基础上，我们统计风电减排的平均数值为600 克。
二氧化碳每千瓦时，同样根据地区情况，这个数字差异较大。虽然现存的主要风电厂集中在减排数字较低的地区，但是在新建的主要风电厂特别是亚洲的电厂，减排量将比较高。
现存的风电厂在2013 年每年减少二氧化碳排放4.74亿吨，在IEA 新政策情景下，至2020 年每年减排将多出8.99 亿吨，到2030 年每年达15.21 亿吨。GWEO 稳健情景显示到2020 年每年减排10 亿吨，到2030 年超过23 亿吨;GWEO 超前情景的结果表明到2020 年每年二氧化碳大约减排12 亿吨，到2030 年每年减排达31 亿吨。从累积数字来看，IEA 新政策情景中风电到2020 年共减排70 亿吨，到2030 年190 亿吨，GWEO 稳健情景中到2020 年共减排近75 亿吨，2030 年超过241 亿吨; 在GWEO 超前情景中到2020 年减排79 亿吨，到2030 年为286 亿吨。如上减排数字十分显著，但这里起决定作用的并不是减排总量，因为排放的温室气体将在大气中长期存在，而且尽早减少二氧化碳排放量以达到大气最佳状态已成为重中之重，因此减排实现的速度才是起决定性作用的因素。风电的规模和发展速度成为尽早实现减排目标的理想技术，它能够使全球平均气温升高在2 摄氏度以内或低于工业化前水平。
