随着中国经济的迅速发展，中国的能源需求不断增长，石油进口依存度保持高位，能源安全问题也日趋严峻，而关于中国能源需求和二氧化碳排放的问题也不断被提出，能源和环境问题成为关注的焦点。在低碳经济逐渐成为发展趋势的今天，可再生能源成为解决全球和中国的能源与环境问题的重要手段之一，而日渐成熟的风力发电技术，无论在技术上、还是在经济性上都走在了可再生能源的前列。因此，在中国大力发展风力发电事业应该是解决中国能源和环境问题的重要途径之一。　　 本文的研究围绕风能开发评价，对中国各地区的风力发电现状进行了评价，分析了中国风电投资成本变化的趋势及其相应的重要影响因素；在对中国风电场项目的经济性评价分析中，给出了风电在避免传统火电的容量成本、燃料成本和环境成本方面的量化结果；并在一个虚拟的电力系统中，研究了中国风电一抽水蓄能互补供电模式对电网运行的经济性的影响和对环境的影响。具体来说取得了以下创新：　　 (1)风力发电作为一种新兴的产业，在中国的发展仍处于起步阶段。近两年来，中国风电装机容量的增长率均超过了100％，但总的风电装机容量仅占技术可开发量的2.3％。因此，为了评价中国各地区的风能资源的开发利用现状，并为各地区未来的发挥本地优势、克服不足以便更好地发展风力发电事业提供意见和建议，本文从电力供应、电力利用、风能开发和生态环境四个方面设置了相关的评价指标体系，基于投影寻踪模型建立中国风能开发评价模型，并对模型的分类结果进行了分析和讨论，为各地区的风能开发利用提出了建议。结果显示，到2007年年底已经建有风电场的21个地区中，沿海地区由于有丰富的海上风能资源，良好的电网基础设施建设，以及旺盛的电力需求而拥有巨大的风能资源开发潜力；而内陆地区中，一些拥有丰富的陆上风力资源的地区风能资源开发速度快，但应注意避免电网基础设施成为其发展风电事业的瓶颈；在其他的内陆地区中，由于处于风能开发利用的初级阶段，仍有很大的发展潜力；而直辖市虽然没有丰富的风能资源，但可起到示范的作用。从全国来看，风能资源开发利用水平较低，具有巨大的发展空间。　　 对投影寻踪模型中的唯一参数窗口半径的经验取值的合理性进行了理论探讨，通过蒙特卡洛法和经验累积频率曲线法进行数值模拟，考虑到投影值可能服从于不同的分布以及样本容量的多少不同，进行了多种情况的数值模拟。通过分析，窗口半径R=0.1Sz时，基本满足了使投影点“全局分散，局部凝聚”的要求，在理论上是合理的。　　 (2)为了掌握风电投资成本的下降趋势，为风电实现商业化发展提供指导，本文利用单参数的学习曲线模型对中国风电投资的变化趋势进行了分析，并通过分解累积装机容量对单位投资成本的弹性系数，对国产风电设备与进口风电设备对中国风电投资成本的影响进行了研究。通过分析国内外的风电技术进步率，对比相关的风电政策，需要对现有的风电特许权招标制度进行进一步的调整、完善，或者是采取固定(浮动)电价政策；需要加大风电设备的本土化和国产化率，提高国产风电设备对中国风电投资成本的作用，从长远上保护中国风电产业的可持续发展；根据对中国风电投资变化趋势的把握，实现《可再生能源中长期发展规划》中提出的到2020年实现风电装机容量达到3000万千瓦的目标，还需要1849亿元的投资。　　 (3)基于可避免成本法，综合考虑了风电场的容量、燃料和环境可避免成本，对风电场的经济性进行了全面的评价分析，强化了风电的环境效益。本文将电力系统分为两个类：不包含风电的电力系统和包含风电的电力系统，分别分析其经济性。前后两部分的差别即体现了风电场对电力系所造成的影响，并由此计算出风电的容量、燃料可避免成本。在对风电并入电力系统后的可靠性指标计算的基础上，对风电的环境可避免成本进行了计算。不考虑CDM所带来的效应，风电的可避免成本增加为1.44元/kWh，增长了27.4％；而考虑CDM所带来的效应时，风电的可避免成本为49.73元/kWh，为原来的约44倍。因此，风电并入电网具有良好的经济和环境效益。　　 (4)大力发展风力发电，还需要克服风电的间歇性。本文考虑CDM机制对中国影响，提出了基于遗传算法的中国风-水互补联合供电优化模型。在大量的数据处理的基础上，虚拟了一个“真实”的电网系统，其中电源包含火电厂、风电场和抽水蓄能电站。通过设置的3种情景，评估将风电-水电互补联合供电模式引入电网产生的总体经济影响，以及评价增加风电和水电渗透度水平带来的影响，还有对二氧化碳减排的成本产生的影响。通过研究得到以下结论：在以火电(煤电)为主要电源的电网中以风能-水能互补联合供电的模式增加风电和水电，可以减少系统的发电成本；在电网中增加风电、水电来替代火电，可以增加二氧化碳的减排量，但要降低二氧化碳减排成本就需要减少风电的运行维护成本；高渗透度的风电可以向消费者无间断地提供可靠的电力。