第一篇：中國風力發(fā)電發(fā)展規(guī)劃設(shè)想

】中國風力發(fā)電發(fā)展規(guī)劃設(shè)想

《世界商業(yè)評論》ICXO.COM(日期：2003-12-25 16:44)

【ICXO.com編者按】摘自中國能源網(wǎng)

【施鵬飛

1中國風能資源儲量及其分布

1.1儲量

中國氣象科學研究院根據(jù)全國900多個氣象站的歷年平均風功率密度繪制全國年平均風功率密度分布圖。該圖反映了全國風能資源分布狀況，以及各個地區(qū)風能資源潛力的多少。

全國風能資源儲量估算值是指離地10m高度層上的風能資源量，而非整層大氣或整個近地層內(nèi)的風能量。全國的儲量是使用求積僅逐省量取了年平均風功率密度＜10、10-

25、25-50、50-100、100-200以及＞200W/m2的面積后，計算出每一省的風能儲量。中國10m高度層的風能總儲量為32.26億kw，這個儲量稱作“理論可開發(fā)總量”。實際可供開發(fā)的量按上述總量的1/10估計，并考慮風能轉(zhuǎn)換裝置風輪的實際掃掠面積，再乘以面積系數(shù)0.785（即lin直徑的圓面積是邊長1m的正方形面積的0.785倍），得到中國陸地10m高度層實際可開發(fā)的風能儲量為2.53億kw。

2000年全國電力裝機規(guī)模約為3億kw，略高于估算的全國離地10m高實際可開發(fā)的風能資源儲量，這表明我國風能資源非常豐富。但是必須進行風能資源詳查，探明具有經(jīng)濟開發(fā)價值的裝機容量。另外，中國東部沿海地區(qū)水深2～15m的海域面積非常巨大，海上風能資源測量必須著手進行。由于海上風速比陸上更高，湍流更小，更接近中國東部電力負荷中心，因而中國海上風電開發(fā)前景更加廣闊。

1．2分布

在中國，風能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區(qū)缺少煤炭及其他常規(guī)能源，并且冬春季節(jié)風速高，雨水少；夏季風速小，降雨多，風能和水能具有非常好的季節(jié)補償。另外在中國內(nèi)陸地區(qū)，由于特殊的地理條件，有些地區(qū)具有豐富的風能資源，適合發(fā)展風電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。

2中國風電發(fā)展應(yīng)考慮的因素

2.1風能資源

了解風能資源情況對估算風電場發(fā)電量以及評估潛在的效益非常重要。對風電場而言，風電機組年利用小時數(shù)最低要求為2000小時，即單機容量為600kw的風電機組年發(fā)電量不能低于1200MW心才具有開發(fā)價值。當風電場風電機組平均年利用小時數(shù)達到2500小時，風電場具有良好的開發(fā)價值；當風電機組平均年利用小時數(shù)超過3000小時，為優(yōu)秀風電場。

2.2電網(wǎng)條件

當風電裝機容量不超過當?shù)仉娋W(wǎng)總?cè)萘康?0％時，風電不會影響電網(wǎng)的質(zhì)量。但是由于風的隨機性，風電不能調(diào)度，因而它也不可能替代常規(guī)裝機容量以滿足負荷要求。風電產(chǎn)生的電量可以替代煤電產(chǎn)生的電量，以便減少污染氣體排放。一般風能豐富的風場距離現(xiàn)有電網(wǎng)較遠，規(guī)劃時應(yīng)考慮接入系統(tǒng)的成本，與電網(wǎng)的發(fā)展相協(xié)調(diào)。

2.3交通

風能資源豐富的地區(qū)一般都在比較偏遠的地區(qū)，比如山脊、戈壁灘、草原和海島等，必須拓寬現(xiàn)有道路并新修部分道路以滿足大部件運輸，其中有些部件可能超過30m。

2.4經(jīng)濟問題

隨著技術(shù)發(fā)展，風電成本逐步降低。但目前中國風電上網(wǎng)電價比煤電等高出0.3～0.4元/kw·h。對一個裝機容量為100MW，年發(fā)電量為250GW·h的風電場而言，當?shù)仉娋W(wǎng)消費者每年需要多付出0.75～l.00億元購買風電。雖然這是保護環(huán)境的代價，但對那些經(jīng)濟發(fā)展緩慢、電網(wǎng)比較小、電價承受能力差的省份和自治區(qū)，過多發(fā)展風電將會造成嚴重的負擔。

2.5風電機組國產(chǎn)化

降低風電成本的方法包括優(yōu)選場址、規(guī)模開發(fā)、風電場優(yōu)化設(shè)計和通過設(shè)備招標選擇機型外，另一個非常重要的方法是降低風電機組成本，因為它占風電場初始投資的比例非常大，約占60～70％。盡量采用國內(nèi)制造的部件，在達到與進口設(shè)備同等質(zhì)量的條件下。爭取成本下降15％，這將大大減小風電和常規(guī)煤電電價的差距。

2.6環(huán)境問題

風力發(fā)電不排放任何污染物質(zhì)，特別是在減排COZ氣體方面能起重要作用，應(yīng)盡可能充分利用風能資源。風電場產(chǎn)生的噪音和景觀問題在中國影響很小，因為風電機組離居民點都比較遠。

2.7海上風電場

海上風能資源豐富而且穩(wěn)定，歐洲己經(jīng)建成幾個示范海上風電場，取得在海洋中建造風電機組基礎(chǔ)和向陸地輸電的經(jīng)驗，丹麥制定了建設(shè)400萬kw海上風電場的規(guī)劃，有5 個裝機容量為10萬kw到15萬kw的海上風電場項目開始實施。中國東部沿海岸上風能源不夠豐富，岸外風能潛力很大，應(yīng)開始對資源儲量進行勘測，初選近期有開發(fā)價值的場址，為在不久的將來發(fā)展海上示范項目做準備。

2.8融資

中國已建成的風電場中，許多風電場是利用國家經(jīng)貿(mào)委技改項目貼息貸款以及國外政府提供的軟貸款。由于它們貸款利率低，還貸期長，因而還貸期上網(wǎng)電價比較低。將來軟貸款逐步減少，使用商業(yè)銀行貸款利率高，還貸期短，將導致還貸期上網(wǎng)電價比較高，制約風電大規(guī)模開發(fā)。

2.9社會問題

總體說來，社會對風電和其它可再生能源對減排溫室效應(yīng)氣體的作用還了解甚少，需要加強宣傳。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境保護的要求日益嚴格，有關(guān)立法機構(gòu)應(yīng)制定具體鼓勵再生能源發(fā)展的法律，在全國范圍體現(xiàn)公平負擔的原則，分攤風電與常規(guī)火電的價差。

2.10 政策

初期激勵風電發(fā)展的政策是行政性的，如允許并網(wǎng)、收購全部電量、還本付息電價、網(wǎng)內(nèi)攤銷等，使業(yè)主有可能向銀行貸款建風電場，風電與常規(guī)火電的價差甚至由電力局系統(tǒng)的利潤承擔。對風電比較重視的省區(qū)政府允許將風電的價差攤到全省的平均銷售電價中；但是，相對于風能貧乏的省份，在風能豐富的省份，用戶需要支付更多的電價用于風電。目前急需制定政策，制定出按污染排放量分配比例，由全國所有省區(qū)共同承擔。同時各省應(yīng)根據(jù)當?shù)仫L能資源條件制定風電最高上網(wǎng)電價，以利于有效開發(fā)風能資源，降低成本。

321世紀初中國風電發(fā)展規(guī)劃設(shè)想

中國從1986年建立第一個風電場起到1994年電力部出臺風電并網(wǎng)和還本付息電價的規(guī)定，風電場是利用本國政府撥款或外國政府贈款建設(shè)的，主要對風電并網(wǎng)技術(shù)的可行性進行示范。在1995年由電力部主辦的北京國際風能會議上，正式提出2000年底我國風電裝機規(guī)模為1000MW的目標。目前各省電力公司已經(jīng)成為投資風電項目、成立風電公司的主體。融資方式有來自國家經(jīng)貿(mào)委“雙加工程”的貼息貸款，有來自許多國家的優(yōu)惠軟貸款以及一些商業(yè)銀行貸款。全國風電裝機容量從1994年的29W增加到2000年底的344MW。與1995年電力部提出的目標相比，少了許多。從許多有關(guān)的省電力公司那里得知，到2000年底可以獲得資金的項目達到960MW，說明資金短缺不是中國風電發(fā)展的障礙。只有對環(huán)境保護更加重視，制定更多激勵政策，我國風電才能在ZI世紀大規(guī)模發(fā)展。

目前，風電上網(wǎng)電價高于煤電部分只在省級范圍內(nèi)分擔，風電應(yīng)該在那些風能資源豐富、火電廠溫室氣體排放多、經(jīng)濟發(fā)展快，電價承受能力強的地區(qū)優(yōu)先發(fā)展，比如廣東、福建和浙江省。但是目前這些地方市場經(jīng)濟比較發(fā)展，電價高的風電得不到應(yīng)有的重視，而電網(wǎng)平均電價很低的新疆和內(nèi)蒙自治區(qū)風電卻發(fā)展快。由于當?shù)仉娋W(wǎng)容量和負荷小、電價承受能力差，再擴大風電規(guī)模從總體上看對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展不利，這種狀況應(yīng)當改變。

在2001年到2005年期間，應(yīng)加強東北三省、內(nèi)蒙東部、河北北部及整個沿海陸地島嶼的風能資源詳查，找出能夠建設(shè)4000MW風電場的場址，并開始對岸外海上風能資源進行普查，找到幾個可以建設(shè)示范海上風電場的場址。政府將鼓勵采用國產(chǎn)機組建設(shè)風電場的業(yè)主，以貼息的方式補償國產(chǎn)機組示范風電場的風險，開拓市場拉動國內(nèi)總裝和零部件制造業(yè)，提供批量生產(chǎn)和改進產(chǎn)品的機會，降低機組成本。在現(xiàn)行政策條件下，到2005年底全國裝機預(yù)計達到1500MW。

在2006年到2010期間，國內(nèi)制造的整機和零部件成本較低，在新增容量中將占70％，如果減排溫室氣體的環(huán)境保護壓力加大，國家出臺全社會分攤風電價差的政策，全國風電裝機規(guī)模也許能達到3000MW～5000MW，并建造一座海上示范風電場。

風電以其良好的環(huán)境效益，逐步降低的發(fā)電成本，必將成為ZI世紀中國重要的電源。

來源:中國能源網(wǎng)

作者:施鵬飛 易躍春

第二篇：風力發(fā)電考試

1.電力系統(tǒng)：用于生產(chǎn)，傳輸，交換，分配，消耗電能的系統(tǒng)：

一次部分：用于能量生產(chǎn)，傳輸，交換，分配，消耗的部分

二次部分：對一次部分進行檢測，監(jiān)視，控制和保護的部分

2.風電場和常規(guī)電廠的區(qū)別：單機容量??；電能生產(chǎn)比較分散，發(fā)電機數(shù)目多；輸出的電壓等級低；類型多樣化；功率輸出特性復(fù)雜；并網(wǎng)需要電力電子換流設(shè)備

3.風電廠電氣一次系統(tǒng)組成：風電機組；集電系統(tǒng)；升壓站；廠用電系統(tǒng)。

4．變壓器銅損：銅導線存在著電阻，電流流過消耗一定功率，變?yōu)闊崃?/p>

變壓器鐵損：鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗

5.常用的開關(guān)電器：斷路器（切斷電路），隔離開關(guān)（在電氣設(shè)備和熔斷器間形成明顯的電壓斷開點，運行方式改變時倒閘操作），熔斷絲（有故障電流時斷開電路），接觸器（電路正常開合閘，無法斷開故障電路）。

6.集膚效應(yīng)：靠近導體表面處的電流密度大于導體內(nèi)部電流密度的現(xiàn)象。隨電流頻率升高，集膚效應(yīng)使導體的電阻增大，電感減小！

7.電流互感器：串接一次系統(tǒng)，將大電流變?yōu)樾‰娏?/p>

二次開路后果：出現(xiàn)的高壓電危機人身及設(shè)備安全；鐵心中產(chǎn)生大量剩磁；長時間作用鐵心過熱

8.電壓互感器作用:并接一次系統(tǒng)，將高電壓變成低電壓

二次側(cè)短路：引起很大短路電流，造成互感器燒毀

9.電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件：按照正常工作狀態(tài)選擇；按照短路狀態(tài)校驗；電氣選擇的環(huán)境因素；環(huán)境保護

10.電流繼電器和電壓繼電器有何作用？他們?nèi)绾谓尤腚姎庖淮蜗到y(tǒng)?

電流繼電器反應(yīng)一次回路中的電流越限，用于二次系統(tǒng)的保護回路，用以啟動時間繼電器的動作或直接觸發(fā)斷路器分閘。

電流繼電器用于繼電保護裝置中的過電壓保護或欠電壓閉鎖

11.配電裝置的最小凈距：無論在正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)，外部過電壓時，都不至使空氣間隙被擊穿。

12.A,B,C,D,E類安全凈距的具體含義

A1：帶電部分至接地部分之間的最小安全凈距

A2：不同相的帶電導體之間

B1：帶電部分至柵狀遮欄間的距離和可移動設(shè)備在移動中至帶電裸導體間的距離 B2：帶電部分至網(wǎng)狀遮欄

C：無遮攔裸導體至地面

D：停電檢修的平行無遮欄

E：屋內(nèi)配電裝置通向屋外的出線套管中心線

12.雷電類型：直擊雷；感應(yīng)雷；球星雷。

13.雷電防護：避雷針，避雷線，避雷器，避雷帶和避雷網(wǎng)，接地裝置

14.風電場防雷性能衡量標準：耐雷水平，雷擊跳閘率

15.變流系統(tǒng)的功能，電力變換，控制功率，控制轉(zhuǎn)矩，調(diào)節(jié)功率因素

第三篇：風力發(fā)電報告

國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù) 的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

風能是一種可再生的清潔能源。近30年來，國際上在風能的利用方面，無論是理論研究還是應(yīng)用研究都取得了重大進步。風力發(fā)電技術(shù)日臻完善，并網(wǎng)型風力發(fā)電機單機額定功率最大已經(jīng)到5MW，葉輪直徑達到126m。截止2005年世界裝機容量已達58,982MW，風力發(fā)電量占全球電量的1%。中國成為亞洲風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動者之一，其總裝機容量居世界第8位，2005年新增裝機容量居世界第6位。今后，國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將明顯加快。引

言

風是最常見的自然現(xiàn)象之一，是太陽對地球表面不均衡加熱而引起的“空氣流動”，流動空氣具有的動能稱之為風能。因此，風能是一種廣義的太陽能。據(jù)世界氣象組織（WMO）和中國氣象局氣象科學研究院分析，地球上可利用的風能資源為200億kW，是地球上可利用水能的20倍。中國陸地10m高度層可利用的風能為2.53億kW，海上可利用的風能是陸地上的3倍，50m高度層可利用的風能是10m高度層的2倍，風能資源非常豐富。

風能是一種技術(shù)比較成熟、很有開發(fā)利用前景的可再生能源之一[1]。風能的利用方式不僅有風力發(fā)電、風力提水，而且還有風力致熱、風帆助航等。因此，開發(fā)利用風能對世界各國科技工作者具有極強的魅力，從而喚起了世界眾多的科學家致力于風能利用方面的研究。在本文中，將對國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行論述。風力發(fā)電基本知識

2.1 風能的計算公式

空氣運動具有動能。風能是指風所具有的動能。如果風力發(fā)電機葉輪的斷面積為A，則當風速為V的風流經(jīng)葉輪時，單位時間風傳遞給葉輪的風能為

（1）

其中：單位時間質(zhì)量流量m=ρAV

（2）

在實際中，式中：

PW—每秒空氣流過風力發(fā)電機葉輪斷面面積的風能，即風能功率，W；

（3）Cp—葉輪的風能利用系數(shù)；

?m—齒輪箱和傳動系統(tǒng)的機械效率，一般為0.80—0.95，直驅(qū)式風力發(fā)電機為1.0； ?e—發(fā)電機效率，一般為0.70—0.98； ?—空氣密度，kg/m3；

A—風力發(fā)電機葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2； V—風速，m/s。

2.2 貝茨（Betz）理論

第一個關(guān)于風輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A·貝茨于1926年建立的。

貝茨假定風輪是理想的，也就是說沒有輪轂，而葉片數(shù)是無窮多，并且對通過風輪的氣流沒有阻力。因此這是一個純粹的能量轉(zhuǎn)換器。此外還進一步假設(shè)氣流在整個風輪掃掠面上的氣流是均勻的，氣流速度的方向無論在風輪前后還是通過時都是沿著風輪軸線的。

通過分析一個放置在移動空氣中的“理想”風輪得出風輪所能產(chǎn)生的最大功率為

—空氣密度，kg/m3；

（4）

式中：Pmax—風輪所能產(chǎn)生的最大功率；

A—風力發(fā)電機葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2； V—風速，m/s。

這個表達式稱為貝茨公式。其假定條件是風速與風輪軸方向一致并在整個風輪掃掠面上是均勻的[2]。將(4)式除以氣流通過掃掠面A時風所具有的動能，可推得風力機的理論最大效率

（5）

(5)式即為有名的貝茲（Betz）理論的極限值。它說明，風力機從自然風中所能索取的能量是有限的，其功率損失部分可以解釋為留在尾流中的旋轉(zhuǎn)動能。

能量的轉(zhuǎn)換將導致功率的下降，它隨所采用的風力機和發(fā)電機的型式而異，因此，風力機的實際風能利用系數(shù)Cp<0.593[3]。

2.3 溫度、大氣壓力和空氣密度

通過溫度計和氣壓計測試出實驗地點的環(huán)境溫度和大氣壓，由下式計算出空氣密度。

（6）

式中：ρ—空氣密度，kg/m3； h—當?shù)卮髿鈮毫?，Pa； t—溫度，℃。

從空氣密度公式可以看出，空氣密度的大小與大氣壓力、溫度有關(guān)。

2.4 風力機的主要組成

1)小型風力發(fā)電機

小型水平軸風力機主要組成部分有：風輪、發(fā)電機、塔架、調(diào)向機構(gòu)、蓄能系統(tǒng)、逆變器等。（1）風輪 風輪是風力機從風中吸收能量的部件，其作用是把空氣流動的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L輪旋轉(zhuǎn)的機械能。水平軸風力發(fā)電機的風輪是由1~3個葉片組成的。葉片的結(jié)構(gòu)形式多樣，材料因風力機型號和功率大小而定，如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強塑料樹脂葉片等。

（2）發(fā)電機

在風力發(fā)電機中，已采用的發(fā)電機有3種，即直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。小型風力發(fā)電機多采用同步或異步交流發(fā)電機，發(fā)出的交流電通過整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電。

（3）塔架

塔架用于支撐 發(fā)電機和調(diào)向機構(gòu)等。因風速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風輪單位面積捕捉的風能越多，但造價、安裝費等也隨之加大。

（4）調(diào)向機構(gòu)

垂直軸風力機可接受任何方向吹來的風，因此不需要調(diào)向機構(gòu)。對于水平軸風力機，為了得到最高的風能利用效率，應(yīng)用風輪的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)常對準風向，需要對風裝置。常用的調(diào)向機構(gòu)主要有尾舵、舵輪、電動對風裝置。

（5）限速機構(gòu)

當風速高于風力機的設(shè)計風速時，為了防止葉片損壞，需要對風輪轉(zhuǎn)速進行控制。（6）貯能裝置

貯能裝置對獨立運行的小型風力機是十分重要的。其貯能方式有熱能貯能、化學能貯存。（7）逆變器

用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足交流電氣設(shè)備用電的要求。2)大型風力發(fā)電機

大型風力發(fā)電機組由兩大部分組成：氣動機械部分和電氣部分。氣動機械部分包括風輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸，其功能是驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子，將風能轉(zhuǎn)換為機械能。電氣部分包括異步發(fā)電機、電力電子變頻器、變壓器和電網(wǎng)，其功能是將機械能轉(zhuǎn)換為頻率恒定的電能。近年來，又研制成功了直驅(qū)式變速恒頻風力發(fā)電機組（無增速齒輪箱）。風力機與風力發(fā)電技術(shù)

3.1 風力機與風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展史

風能，是人類最早使用的能源之一。遠在公元前2000年，埃及、波斯等國已出現(xiàn)帆船和風磨，中世紀荷蘭與美國已有用于排灌的水平軸風車。我國是世界上最早利用風能的國家之一，早在距今1800年前，我國就有風力提水的記載。1890年丹麥的P·拉庫爾研制成功了風力發(fā)電機，1908年丹麥已建成幾百個小型風力發(fā)電站。自二十世紀初至二十世紀六十年代末，一些國家對風能資源的開發(fā)，尚處于小規(guī)模的利用階段[4]。

隨著大型水電、火電機組的采用和電力系統(tǒng)的發(fā)展，1970年以前研制的中、大型風力發(fā)電機組因造價高和可靠性差而逐漸被淘汰，到二十世紀六十年代末相繼都停止了運轉(zhuǎn)。這一階段的試驗研究表明，這些中、大型機組一般在技術(shù)上還是可行的，它為二十世紀七十年代后期的大發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1980年以來，國際上風力發(fā)電機技術(shù)日益走向商業(yè)化。主要機組容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麥在Vindeby建成了世界上第一個海上風電場，由11臺丹麥Bonus 450kW單機組成，總裝機4.95MW。隨后荷蘭、瑞典、英國相繼建成了自己的海上風電場。

目前，已經(jīng)備離岸風力發(fā)電設(shè)備商業(yè)生產(chǎn)能力的廠家，主要有丹麥的Vestas（包括被其整合的NEG-Micon），美國的GE風能，德國的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德國著名的Enercon公司。單機額定功率覆蓋范圍從2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。葉輪直徑從80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。

3.2 風力機的種類

風力發(fā)電機是把風能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，鑒于風力發(fā)電機種類繁多，因此分類法也是多種。按葉片數(shù)量分，單葉片，雙葉片，三葉片，四葉片和多葉片；按主軸與地面的相對位置分，水平軸、垂直軸(立軸)式；按槳葉工作原理分，升力型、阻力型。目前風力發(fā)電機三葉片水平軸類型居多。

水平軸風力機，風輪的旋轉(zhuǎn)軸與風向平行，如圖1所示；垂直軸風力機，風輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或氣流方向，如圖2所示。國內(nèi)外風力發(fā)電的現(xiàn)狀

4.1 世界風力發(fā)電的現(xiàn)狀

目前，中、大型風力發(fā)電機組已在世界上40多個國家陸地和近海并網(wǎng)運行，風電增長率比其它電源增長率高的趨勢仍然繼續(xù)。如表1所示，截止2005年12月31日世界裝機容量已達58,982MW，年裝機容量為11,310MW，增長率為24%；風力發(fā)電量占全球電量的1%，部分國家及地區(qū)已達20%甚至更多。2005年世界風電累計裝機容量最多的十個國家見表2，前十名合計51750.9MW，約占世界總裝機容量的87.7%。

2005年國際風電市場份額的分布多樣化進程呈持續(xù)發(fā)展趨勢：有11個國家的裝機容量已高于1,000MW，其中7個歐洲國家（德國、西班牙、意大利、丹麥、英國、荷蘭、葡萄牙），3個亞洲國家（印度、中國、日本），還有美國。亞洲正成為發(fā)展全球風電的新生力量，其增長率為48%[5]。

2002年歐洲風能協(xié)會（EWEA）與綠色和平組織（Greenpeace International）發(fā)表了一份標題為“風力 12（Wind Force 12）”的報告，勾畫了風電在2020年達到世界電量12%的藍圖。報告聲明這份文件不是預(yù)測，而是從世界風能資源、世界電力需求的增長和電網(wǎng)容量、風電市場發(fā)展趨勢和潛在的增長率、與核電和大水電等其他電源技術(shù)發(fā)展歷程的比較以及減排CO2等溫室氣體的要求，論證了風電達到世界電量12%的可能性。報告還指出中國2020年風電裝機有可能達到1.7億千瓦[6]、[7]。

國內(nèi)風力發(fā)電的現(xiàn)狀

根據(jù)國家氣象科學院的估算[8]，我國陸地地面10米高度層風能的理論可開發(fā)量為32億kW，實際可開發(fā)量為2.53億kW。海上風能可開發(fā)量是陸地風能儲量的3倍。內(nèi)蒙古 實際可開發(fā)量

0.618億kW 西藏

實際可開發(fā)量

0.408億kW 新疆

實際可開發(fā)量

0.343億kW 青海

實際可開發(fā)量

0.242億kW 黑龍江

實際可開發(fā)量

0.172億kW

2005年中國除臺灣省外新增風電機組592臺，裝機容量50.3萬kW。與2004年當年新增裝機19.8萬kW相比，2005年當年新增裝機增長率為254%。

截至2005年底，中國除臺灣省外累計風電機組1864臺，裝機容量126.6萬kW，風電場62個。分布在15個省（市、自治區(qū)、特別行政區(qū)），它們按裝機容量排序如表3所示。與2004年累計裝機76.4萬kW相比，2005年累計裝機增長率為65.6%。2005年風電上網(wǎng)電量約15.3億kW.h[9]。

中國“十一五”國家科技支撐計劃重大項目“大功率風電機組研制與示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上雙饋式變速恒頻風電機組的研制；1.5~2.5MW、2.5MW以上直驅(qū)式變速恒頻風電機組的研制；1.5MW以上風電機組葉片、齒輪箱、雙饋式發(fā)電機、直驅(qū)式永磁發(fā)電機的研制及產(chǎn)業(yè)化；1.5MW以上雙饋式風電機組控制系統(tǒng)及變流器、直驅(qū)式風電機組控制系統(tǒng)及變流器的研制及產(chǎn)業(yè)化；近海風電場建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的研究；近海風電機組安裝及維護專用設(shè)備的研制；大型風電機組相關(guān)標準制定及風電技術(shù)發(fā)展分析等16個課題的研究[10]?！笆晃濉蹦?，我國風電技術(shù)的自主研發(fā)能力將接近世界前沿水平。

4.3小型風力發(fā)電機

4.3.1小型風力發(fā)電機行業(yè)現(xiàn)狀

作為農(nóng)村可再生能源主要支柱之一的小型風力發(fā)電行業(yè)在2005得到長足的發(fā)展，從事小型風電產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、研制、生產(chǎn)單位達到70家。據(jù)23個生產(chǎn)企業(yè)報表統(tǒng)計，2005年共生產(chǎn)30kW以下獨立運行的小型風力發(fā)電機組共33,253臺，比上年增長34.4%，其中200W、300W、500W機組共生產(chǎn)24,123臺，占全年總產(chǎn)量的72.5%；15個單位共出口小型風力發(fā)電機組5,884臺，比上年增長40.7%，創(chuàng)匯282.7萬美元，主要出口到菲律賓、越南等24個國家和地區(qū)。并且，由于汽油、柴油、煤油價格飛漲，且供應(yīng)渠道不暢通，內(nèi)陸、江湖、漁船、邊防哨所、部隊、氣象站和微波站等使用柴油發(fā)電機的用戶逐步改用風力發(fā)電機或風光互補發(fā)電系統(tǒng)。

4.3.2 小型風力發(fā)電機行業(yè)發(fā)展趨勢

1)由于廣大農(nóng)牧民生活水平提高、用電量不斷增加，因此小型風力發(fā)電機組單機功率在繼續(xù)提高，50W機組不再生產(chǎn)，100W、150W機組產(chǎn)量逐年下降，而200W、300W、500W和1kW機組逐年增加，占總年產(chǎn)量的80%。

2)由于廣大農(nóng)民迫切希望不間斷用電，因此“風光互補發(fā)電系統(tǒng)”的推廣應(yīng)用明顯加快，并向多臺組合式發(fā)展，成為今后一段時間的發(fā)展方向。

3)隨著國家《可再生能源法》及《可再生能源產(chǎn)業(yè)指導目錄》的制定，相繼還會有多種配套措施及稅收優(yōu)惠扶植政策出臺，必將提高生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)積極性，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

4)目前我國尚有2.8萬個村、700萬戶、2,800萬人口沒有用上電，且分散居住在邊遠山區(qū)、農(nóng)牧區(qū)、常規(guī)電網(wǎng)很難達到，有關(guān)專家分析700萬無電用戶中、300萬戶可用微水電解決用電，而400萬戶可以用小型風力發(fā)電或風光互補發(fā)電，滿足農(nóng)牧民用電需要[11]。4.3.3濃縮風能型風力發(fā)電機

濃縮風能型風力發(fā)電機由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學新能源技術(shù)研究所研制，已獲得中國實用新型專利（專利號：ZL94244155.9）。該型風電機組將稀薄的風能經(jīng)濃縮風能裝置加速、整流和均勻化后驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，從而提高了風能的能流密度，降低了自然風的湍流度，改善了風能的不穩(wěn)定等弱點，提高了風能品位，降低了風電度電成本。該風力發(fā)電機具有的切入風速低、發(fā)電量大、噪音低、安全性高、壽命長、度電成本低等特點。濃縮風能型風力發(fā)電機可獨立運行、風光互補運行、多機聯(lián)網(wǎng)運行和并入低壓電網(wǎng)運行?，F(xiàn)已研制開發(fā)的系列產(chǎn)品有200W、300W、600W、1kW、2kW等機組。濃縮風能型風力發(fā)電機經(jīng)過中試后，可以向中、大型機組發(fā)展。這種新型風電技術(shù)在中國和世界的應(yīng)用，將有效地提高風電系統(tǒng)的供電水平和質(zhì)量，有效地利用低品位的風能，提高風電商品競爭力，具有重要的經(jīng)濟益和生態(tài)環(huán)保效益[12]。結(jié)

論

在今后的20年內(nèi)，國際上風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將是增長速度最快的產(chǎn)業(yè)，風力發(fā)電技術(shù)也將進入快速發(fā)展的黃金時期；在中國，并網(wǎng)型風力發(fā)電機組裝機容量增長速度將明顯加快，令世界矚目，離網(wǎng)型風力發(fā)電機組發(fā)展的地域廣、潛力大，裝機總?cè)萘孔罱K將超過并網(wǎng)型風力發(fā)電機組。

田德，吉林松原人，1958年8月生。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學教授，華北電力大學教授，博士生導師。1985年赴日本留學，1992年9月獲得日本明星大學電氣工程學博士學位?，F(xiàn)任中國農(nóng)業(yè)工程學會理事、中國太陽能學會理事、《太陽能學報》編委、全國“百千萬人才工程”第一、二層次人選。享受國務(wù)院政府特殊津貼。省級中青年突貢專家。省級優(yōu)秀留學回國人員。主持完成的項目獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進步一等獎1項，已獲得中國實用新型專利1項。正申請國家發(fā)明專利3項。發(fā)表研究論文50余篇，多篇被EI收錄。主持完成和正在主持的科研項目有：3項國家自然科學基金資助項目、3項國際合作項目、1項國家“十一五”科技攻關(guān)項目、9項省部級項目、3項橫向項目。現(xiàn)從事離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)和可再生能源利用的研究。

[參考文獻] [1]賀德馨.2020年中國的科學和技術(shù)發(fā)展研究[J].科技和產(chǎn)業(yè),2004,4(1):36.[2][法]D·勒古里雷斯(著),施鵬飛(譯).風力機的理論與設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1987:31~33.[3]葉杭冶.風力發(fā)電機組的控制技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006:11~13.[4]陳云程,陳孝耀,朱成名,等.風力機設(shè)計與應(yīng)用[M].上海:上?？茖W技術(shù)出版社,1990:1~11,48~51 [5]世界風能協(xié)會.2005年全球風能統(tǒng)計[J].中國風能，2006（1）：17~20

[6] The European Wind Energy Association, Greenpeace International.Wind Force 12.2002.http://，2006.12.17.[11]李德孚.2005年小型風力發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國風能,2006,(2):9～11 [12]田

德,王海寬，韓巧麗.濃縮風能型風力發(fā)電機的研究與進展[J].農(nóng)業(yè)工程學報(增刊)，中國農(nóng)業(yè)工程學會第七次全國會員代表大會暨學術(shù)年會論文集，2003,19:177～181.

第四篇：風力發(fā)電簡介（定稿）

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風力發(fā)電簡介

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感興趣的是如何利用風來發(fā)電。

風是一種潛力很大的新能源，人們也許還記得，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂風力發(fā)電圖暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風[1]在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬馬力(即750萬千瓦;一馬力等于0.75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此，國內(nèi)外都很重視利用風力來發(fā)電，開發(fā)新能源。

利用風力發(fā)電的嘗試，早在本世紀初就已經(jīng)開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù)，成功地研制了一些小型風力發(fā)電裝置。這種小型風力發(fā)電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機的發(fā)電成本低得多。不過，當時的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下。

目前，據(jù)了解，國外已生產(chǎn)出15，40，45，100，225千瓦的風力發(fā)電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮(zhèn)建成的200千瓦風力發(fā)電機，其葉片直徑為38米，發(fā)電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發(fā)電裝置，其發(fā)電量則達2000千瓦，風車高57米，所發(fā)電量的75%送入電網(wǎng)，其余供給附近的一所學校用。

1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發(fā)電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米;葉片安裝在一個塔型建筑物上，因此風車可自由轉(zhuǎn)動并從任何一個方向獲得電力;風力時速在38公里以上時，發(fā)電能力也可達2000千瓦。由于這個丘陵地區(qū)的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據(jù)估計，即使全年只有一半時間運轉(zhuǎn)，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。

風力發(fā)電如何利用風力來發(fā)電資料參考：

第五篇：風力發(fā)電技術(shù)

風力發(fā)電技術(shù)和風能利用方式

1973年發(fā)生石油危機以后，西方發(fā)達國家為尋求替代石化燃料的能源，在風力發(fā)電技術(shù)的研究與應(yīng)用上投入了相當大的人力和資金，充分綜合利用空氣動力學、新材料、新型電機、電力電子技術(shù)、計算機、自動控制及通信技術(shù)等方面的最新成果，開創(chuàng)了風能利用的新時期。

德國、美國、丹麥等國開發(fā)建立了評估風力資源的測量及計算機模擬系統(tǒng)，發(fā)展了變槳距控制及失速控制的風力機設(shè)計理論，采用了新型風力機葉片材料及葉片翼型，研制出了變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機，開發(fā)了由微機控制的單臺和多臺風力發(fā)電機組成的機群的自動控制技術(shù)，從而大大提高了風力發(fā)電的效率和可靠性。

風電場是大規(guī)模利用風能的有效方式，20世紀80年代初在美國加利福尼亞州興起。而海岸線附近的海域風能資源豐富，風力強，風速均勻，可大面積采獲能量，適合大規(guī)模開發(fā)風電。然而在海上建造難度也大：巨大的基座必須固定入海底30m深度，才能使裝置經(jīng)受得住狂風惡浪的沖擊；水下的驅(qū)動裝置和電子部件必須得能防止高鹽度海水的腐蝕；與陸地連接還得需要幾公里長的海底電纜。

2.2風電裝機容量

德國的風力發(fā)電裝機容量已達610.7萬kW，占德國發(fā)電裝機容量的33%，居世界第1位。西班牙風電裝機容量283.6萬kW，居世界第2位。美國風力發(fā)電裝機容量已達261萬kW，居世界第3位。丹麥風電技術(shù)也很先進，裝機容量234.1萬kW。印度風電增長很快，到2000年累積裝機容量已達到122萬kW。日本的風電裝機容量46萬kW，運行較穩(wěn)定的是海岸線或島上的風力發(fā)電站，已達576臺風電設(shè)備。

2.3各國的風力發(fā)電政策

目前風電機組成本仍比較高，但隨著生產(chǎn)批量的增大和技術(shù)的進一步改進，成本將會繼續(xù)下降(見表1)。許多國家建立了眾多的中型和大型風力發(fā)電場，并形成了一整套有關(guān)風力發(fā)電場的規(guī)劃方法、運行管理和維護方式、投融資方式、國家扶持的優(yōu)惠政策及規(guī)范、法規(guī)等。

表1世界風電裝機容量（萬kW）和發(fā)電成本（美分/kW·h）

年份******97199819992000

容量******1393184

5成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8

數(shù)據(jù)來源：丹麥BTM咨詢公司

歐洲發(fā)展風電的動力主要來自于改善環(huán)境的壓力，將風電的發(fā)展作為減少二氧化碳等氣體排放的措施。德國、丹麥、西班牙等國都制定了比較高的風電收購電價，保持了穩(wěn)定高速的增長，1996年以后年增長率超過30%，使風電成為發(fā)展最快的清潔電能。丹麥風電技術(shù)的發(fā)展策略是政府不直接支持制造廠商，而是對購買風電機組的用戶提供補貼。英國的《可再生能源責任法規(guī)》要求到2010年，每個電力供應(yīng)商必須使可再生能源的電力供應(yīng)量達到總電量的10%。

美國政府為鼓勵開發(fā)可再生能源，在20世紀80年代初出臺了一系列優(yōu)惠政策。聯(lián)邦政府和加利福尼亞州政府對可再生能源的投資者分別減免了25%的稅賦，規(guī)定有效期到198

5年底，另外立法還規(guī)定電力公司必須得收購風電，并且價格應(yīng)是長期穩(wěn)定的。這些政策吸引了大量的資金采購風電機組，使剛剛建立起來的丹麥風電機組制造業(yè)獲得了大批量生產(chǎn)和改進質(zhì)量的機會。到1986年這3個風電場的總裝機容量達到160萬kW。2002年美國德州的風電容量為118萬kW。德州政府規(guī)定，到2009年可再生能源的發(fā)電容量至少應(yīng)達到200萬kW，并擬訂了110.4萬kW的風電建設(shè)計劃。

印度是一個缺電的發(fā)展中國家，政府制定了許多鼓勵風電的政策，如投資風電的企業(yè)，可將風電的電量儲蓄，在電網(wǎng)拉閘限電時，使有儲蓄的企業(yè)能夠得到優(yōu)先供電。

澳大利亞的發(fā)電能源主要依靠煤炭。政府為改善電能結(jié)構(gòu)，制定了一項強制性的可再生能源發(fā)電計劃，太陽能——風力電站將成為可再生能源利用的重要組成部分。

3我國風力發(fā)電的開發(fā)現(xiàn)況

我國擁有豐富的風能資源，若采用10m高度的風速測算，陸地風能資源理論儲量為32.26億kW，可開發(fā)的風能資源儲量為2.53億kW。我國近海風能資源約為陸地的3倍，由此可算出我國可開發(fā)的風能資源約為10億kW。

風能資源富集區(qū)主要在西北、華北北部、東北及東南沿海地區(qū)。20世紀70年代末80年代初，我國通過自主開發(fā)研制，額定容量低于10kW小型風力發(fā)電機實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，在解決居住分散的農(nóng)牧民和島嶼居民的用電方面有著重要意義。在國家有關(guān)部委的支持下，額定功率為200、250、300、600 kW的風力發(fā)電機組已研制出來，并在全國11個省區(qū)建立了27個風電場，浙江、福建、廣東沿海及新疆、內(nèi)蒙古自治區(qū)都有較大功率的風力發(fā)電場。東部沿海有豐富的風能資源，距離電力負荷中心又近，海上風電場將成為新興的能源基地。國家計委在20世紀90年代中期制定了“光明工程”和“乘風計劃”, 1997年當年裝機超過10萬kW，到2001年底總裝機容量約40萬kW。

我國風電技術(shù)還處于發(fā)展初期，較歐美落后，關(guān)鍵原材料或零部件主要依靠進口。風電機組是風電場的核心設(shè)備，主要依靠進口機組，在風電場的建設(shè)投資中是主要部分，占總投資的60%～80%。為鼓勵風電的開發(fā)，我國對300kW以上機組免征進口稅。風電隨著技術(shù)的發(fā)展和批量生產(chǎn)，成本會繼續(xù)下降。