第一篇：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與電價(jià)分析

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與電價(jià)分析

本文主要介紹風(fēng)電電價(jià)的構(gòu)成，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的必要性和現(xiàn)階段我國(guó)發(fā)展風(fēng)電面臨的論難和機(jī)遇。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外的電力來(lái)源，能源結(jié)構(gòu)，風(fēng)能儲(chǔ)量及分布，風(fēng)電的社會(huì)價(jià)值等方面的評(píng)價(jià)入手闡述我國(guó)發(fā)展風(fēng)電的必要性和緊迫性。

通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)規(guī)模，風(fēng)力發(fā)電成本要素，風(fēng)電電價(jià)構(gòu)成，減低成本途徑，政府現(xiàn)行對(duì)風(fēng)電的稅收鼓勵(lì)政策，現(xiàn)行風(fēng)電產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和風(fēng)電設(shè)備制造技術(shù)以及風(fēng)電的社會(huì)效益等方面的分析，為政府，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，融資領(lǐng)域和社會(huì)關(guān)注層面為解決風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中得各種矛盾以及為促進(jìn)和發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)建設(shè)提供理論依據(jù)和解決方案。

闡明我國(guó)積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電事業(yè)，風(fēng)電技術(shù)國(guó)產(chǎn)化和提高風(fēng)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力在我國(guó)具備著巨大的潛力。積極利用和發(fā)展風(fēng)電這一再生能源，推動(dòng)我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展的能源之路，在我國(guó)已是勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電，能源結(jié)構(gòu)，政府鼓勵(lì)，風(fēng)電電價(jià)

1.緒論

1.1 引言

能源，是人類(lèi)生存的基本要素，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著國(guó)際工業(yè)化的進(jìn)程，全球未來(lái)能源消耗預(yù)計(jì)仍將以3的速度增長(zhǎng)，常規(guī)能源資源面臨日益枯竭的窘境。進(jìn)入20世紀(jì)，由于對(duì)能源的渴求，人們無(wú)節(jié)制地開(kāi)采石油，煤炭，天然氣等這些埋在地層深處的維系人類(lèi)生存的“能源食糧”，不僅嚴(yán)重地污染了我們的生存空間，惡化了自然環(huán)境，而且?guī)?lái)了更可怕的惡果 — 能源枯竭。進(jìn)入70年代，世界能源發(fā)生危機(jī)，石油價(jià)格劇烈上漲，極大的刺激了那些能源消耗大國(guó)，使他們把研究開(kāi)發(fā)其他能源放到了重要位置，要生存就必須尋求開(kāi)發(fā)新能源。為此，各國(guó)政府紛紛制定自己的能源政策，給新能源開(kāi)發(fā)以特殊優(yōu)惠政策和政府稅收補(bǔ)貼，從而使風(fēng)能，原子能，太陽(yáng)能，潮汐能，地?zé)崮艿鹊拈_(kāi)發(fā)利用得以迅速發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，可再生能源的發(fā)展與研究將在全球的資源利用中得到越來(lái)越多的重要，可再生能源在資源消耗中也將占據(jù)越來(lái)越高的比例。

世界能源危機(jī)為風(fēng)電發(fā)展提供了機(jī)遇，但由于起步較晚，存在很多不確定因素阻礙風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。我國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展比較迅速，但與國(guó)際風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展水平還有很大差距，國(guó)內(nèi)的風(fēng)電發(fā)動(dòng)設(shè)備主要依靠進(jìn)口，對(duì)外依賴(lài)性強(qiáng)，雖然風(fēng)電成本已下降很多，但相比火電成本的優(yōu)勢(shì)在短期內(nèi)并不會(huì)明顯突出，風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展還有很多的阻礙因素。正是風(fēng)電行業(yè)投資的高風(fēng)險(xiǎn)，必然為風(fēng)電行業(yè)發(fā)展帶來(lái)高收益，不論是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、對(duì)社會(huì)的效益，還是我國(guó)目前奉行的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約戰(zhàn)略，這些都為發(fā)電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間。

《中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展研究及投資分析報(bào)告》根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家發(fā)改委、國(guó)研網(wǎng)、歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)和其他的一些權(quán)威渠道，內(nèi)容豐富、翔實(shí)。在撰寫(xiě)過(guò)程中，運(yùn)用了大量的圖、表等分析工具，結(jié)合相關(guān)的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，綜合運(yùn)用定量和定性的分析方法，對(duì)風(fēng)電行業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展趨勢(shì)做了比較詳細(xì)的分析，對(duì)影響行業(yè)發(fā)展的基本因素進(jìn)行了審慎的剖析，報(bào)告還對(duì)國(guó)外風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速的國(guó)家相關(guān)政策進(jìn)行了介紹和分析判斷，為我國(guó)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展提供依據(jù)和選擇，是能源企業(yè)以及相關(guān)企事業(yè)單位、計(jì)劃投資于風(fēng)電行業(yè)的企業(yè)和風(fēng)電設(shè)備業(yè)行業(yè)準(zhǔn)確了解目前我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，把握風(fēng)電行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，制定企業(yè)戰(zhàn)略的重要參考依據(jù) 1.2 風(fēng)力發(fā)電的歷史和現(xiàn)狀

風(fēng)能是人類(lèi)最早利用的能源之一。早在公元前 2000 年，埃及，波斯等國(guó)就己出現(xiàn)帆船和風(fēng)磨，中世紀(jì)荷蘭與美國(guó)已有用于排灌的水平軸風(fēng)車(chē)。中國(guó)是世界上最早利用風(fēng)能的國(guó)家之一，早在 1800 年前，中國(guó)就有風(fēng)車(chē)提水的紀(jì)錄。下面簡(jiǎn)單介紹一下國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)研制的歷史和現(xiàn)狀。

1.2.1中國(guó)風(fēng)電的歷史和現(xiàn)狀

中國(guó)對(duì)現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)的研制可以追溯到二十世紀(jì) 50 年代，但有系統(tǒng)地研究還是從二十世紀(jì) 70 年代開(kāi)始的。中國(guó)為了解決西部草原牧區(qū)，東部海島及邊遠(yuǎn)山區(qū)的用電問(wèn)題，國(guó)家鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)離網(wǎng)型風(fēng)力機(jī)，國(guó)內(nèi)各風(fēng)電科研機(jī)構(gòu)主要從事離網(wǎng)型的研制，并形成了一定的規(guī)模。根據(jù)中國(guó)的具體情況，重點(diǎn)推廣了戶(hù)用微型發(fā)電機(jī)，功率一般為 1001000W，目前已形成了一個(gè)生產(chǎn)，銷(xiāo)售，維修服務(wù)較完善的體系，部分產(chǎn)品出口。這為電網(wǎng)不能通達(dá) 3的地區(qū)約 60 萬(wàn)居民解決了基本用電問(wèn)題。電燈，電視進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，提高了人民群眾的生活質(zhì)量。據(jù)世界能源組織統(tǒng)計(jì)，世界上十個(gè)最大的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)中，中國(guó)占七個(gè)。截至 2000 年底，全國(guó)累計(jì)生產(chǎn)了離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組近二十萬(wàn)臺(tái)。

1.3 中國(guó)風(fēng)電電價(jià)定價(jià)機(jī)制的演變過(guò)程

中國(guó)的并網(wǎng)風(fēng)電從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始發(fā)展，尤其是“十一五”期間，風(fēng)電發(fā)展非常迅速，總裝機(jī)容量從1989 年底的4200kW增長(zhǎng)到2008年的 1,200 萬(wàn) kW，躍居世界第四位，標(biāo)志著中國(guó)風(fēng)電進(jìn)入了大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段?？傮w看來(lái)，中國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，即初期示范階段、產(chǎn)業(yè)化建立階段、規(guī)?；皣?guó)產(chǎn)化階段。各階段的電價(jià)特點(diǎn)及定價(jià)機(jī)制概括如下：

1.3.1 初期示范階段（1986-1993 年）

中國(guó)并網(wǎng)型風(fēng)電發(fā)展起步于 1986 年。1986 年 5 月，第一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)在山東榮成馬蘭灣建成，其安裝的Vestas V15-55/11風(fēng)電機(jī)組，是由山東省政府和航空工業(yè)部共同撥付外匯引進(jìn)的。此后，各地又陸續(xù)使用政府撥款或國(guó)外贈(zèng)款、優(yōu)惠貸款等引進(jìn)了一些風(fēng)電機(jī)組，建設(shè)并網(wǎng)型風(fēng)電場(chǎng)。由于這些風(fēng)電場(chǎng)主要用于科研或作為示范項(xiàng)目，未進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行，因此，上網(wǎng)電價(jià)參照當(dāng)?shù)厝济弘妰r(jià)，由風(fēng)力發(fā)電廠與電網(wǎng)公司簽訂購(gòu)電協(xié)議后，報(bào)國(guó)家物價(jià)部門(mén)核準(zhǔn)，電價(jià)水平在 0.28 元/kWh 左右，例如 20世紀(jì)90 年代初期建成的達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)，上網(wǎng)電價(jià)不足0.3元/kWh總體來(lái)說(shuō)，此階段風(fēng)電裝機(jī)累積容量為4200kW，風(fēng)電發(fā)展的特點(diǎn)是利用國(guó)外贈(zèng)款及貸款，建設(shè)小型示范電場(chǎng)。政府的扶持主要是在資金方面，如投資風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研制。風(fēng)電電價(jià)水平基本與燃煤電廠持平。

1.3.2產(chǎn)業(yè)化建立階段（1994-2003 年）

1994年起，中國(guó)開(kāi)始探索設(shè)備國(guó)產(chǎn)化推動(dòng)風(fēng)電發(fā)展的道路，推出了“乘風(fēng)計(jì)劃”，實(shí)施了“雙加工程”，制定了支持設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的專(zhuān)項(xiàng)政策，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)逐漸進(jìn)入商業(yè)期。這些政策的實(shí)施，對(duì)培育剛剛起步的中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)起到了一定作用，但由于技術(shù)和政策上的重重障礙，中國(guó)風(fēng)電發(fā)展依然步履維艱。每年新增裝機(jī)不超過(guò)十萬(wàn)千瓦。到2003年底，全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量?jī)H56.84 萬(wàn)千瓦。

這一階段，風(fēng)電電價(jià)經(jīng)歷了還本付息電價(jià)和經(jīng)營(yíng)期平均電價(jià)兩個(gè)階段。1994 年，國(guó)家主管部門(mén)規(guī)定，電網(wǎng)管理部門(mén)應(yīng)允許風(fēng)電場(chǎng)就近上網(wǎng)，并收購(gòu)全部上網(wǎng)電量，上網(wǎng)電價(jià)按發(fā)電成本加還本付息、加合理利潤(rùn)的原則確定，高出電網(wǎng)平均電價(jià)部分的差價(jià)由電網(wǎng)公司負(fù)擔(dān)，發(fā)電量由電網(wǎng)公司統(tǒng)一收購(gòu)。隨著中國(guó)電力體制改革的深化，電價(jià)根據(jù)“廠網(wǎng)分開(kāi)，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的目標(biāo)逐步開(kāi)始改革。

總體來(lái)說(shuō)，這一時(shí)期的電價(jià)政策呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：上網(wǎng)電價(jià)由風(fēng)力發(fā)電廠與電網(wǎng)公司簽訂購(gòu)電協(xié)議，各地價(jià)格主管部門(mén)批準(zhǔn)后，報(bào)國(guó)家物價(jià)部門(mén)備案，因此，風(fēng)電價(jià)格各不相同。最低的仍然是采用競(jìng)爭(zhēng)電價(jià)，與燃煤電廠的上網(wǎng)電價(jià)相當(dāng)，例如，中國(guó)節(jié)能投資公司建設(shè)的張北風(fēng)電場(chǎng)上網(wǎng)電價(jià)為 0.38 元/千瓦時(shí)；而最高上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)超過(guò) 1 元，例如浙江的括蒼山風(fēng)電場(chǎng)上網(wǎng)電價(jià)高達(dá)每千瓦時(shí)1.2元。

由此可見(jiàn)，從初期示范階段到產(chǎn)業(yè)化建立階段，電價(jià)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

1.3.3規(guī)?；皣?guó)產(chǎn)化階段（2003 后）

為了促進(jìn)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展，2003年，國(guó)家發(fā)展改革委組織了第一期全國(guó)風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目招標(biāo)，將競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引入風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)，以市場(chǎng)化方式確定風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)。截至2007年，共組織了五期特許權(quán)招標(biāo)，總裝機(jī)容量達(dá)到880萬(wàn)千瓦。

為了推廣特許權(quán)招標(biāo)經(jīng)驗(yàn)，2006年國(guó)家發(fā)展改革委頒布《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》（發(fā)改價(jià)格[2006]7號(hào)）文件，提出了“風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行政府指導(dǎo)價(jià)，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門(mén)按照招標(biāo)形成的價(jià)格確定”。根據(jù)該文件，部分省（區(qū)、市），如內(nèi)蒙古、吉林、甘肅、福建等，組織了若干省級(jí)風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目.1.3.4目前中國(guó)風(fēng)電電價(jià)政策

隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，“招標(biāo)加核準(zhǔn)”的模式已無(wú)法滿(mǎn)足風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展和政府宏觀引導(dǎo)的現(xiàn)實(shí)需要。因此，在當(dāng)前各地風(fēng)電進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)階段，從招標(biāo)定價(jià)加政府核準(zhǔn)并行制度過(guò)渡到標(biāo)桿電價(jià)機(jī)制，是行業(yè)發(fā)展的必然，也將引導(dǎo)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期健康發(fā)展。

2009年 7月底，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》(發(fā)改價(jià)格[2009]1906號(hào))，對(duì)風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策進(jìn)行了完善。文件規(guī)定，全國(guó)按風(fēng)能資源狀況和工程建設(shè)條件分為四類(lèi)風(fēng)能資源區(qū)，相應(yīng)設(shè)定風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。

1.4中國(guó)政府對(duì)風(fēng)電的補(bǔ)貼政策

中國(guó)政府一直大力支持風(fēng)電的發(fā)展，從2002 年開(kāi)始，要求電網(wǎng)公司在售電價(jià)格上漲的部分中拿出一定份額，補(bǔ)貼可再生能源發(fā)電（即高出煤電電價(jià)的部分）。，電網(wǎng)和中國(guó)政府對(duì)風(fēng)電的政策性補(bǔ)貼力度逐年加大，由 2002 年的 1.38 億元上升到 2008 年的 23.77 億元1（見(jiàn)圖 4）。由此可見(jiàn)，中國(guó)政府的政策是鼓勵(lì)可再生能源發(fā)展的，因此，中國(guó)風(fēng)電迅速發(fā)展，三年間裝機(jī)容量翻番。盡管如此，由于風(fēng)電運(yùn)行的不確定性，技術(shù)操作能力和管理水平的限制，中國(guó)風(fēng)電企業(yè)的盈利仍然是微薄的。結(jié)論

從以上分析我們可以看出，中國(guó)的風(fēng)電電價(jià)變化和風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)密不可分。風(fēng)電行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了初期示范、產(chǎn)業(yè)化建立、規(guī)?；皣?guó)產(chǎn)化、目前逐漸完善等四個(gè)階段。與此相對(duì)應(yīng)，四個(gè)階段的風(fēng)電電價(jià)基本情況為：初期示范階段：與燃煤電價(jià)持平（不足0.3元/kWh）；產(chǎn)業(yè)化建立階段：由風(fēng)力發(fā)電廠和電網(wǎng)公司簽訂購(gòu)電協(xié)議確定，電價(jià)各不相同（0.38元/kWh～1.2元/kWh）；規(guī)?；皣?guó)產(chǎn)化階段：招標(biāo)電價(jià)與核準(zhǔn)電價(jià)共存，國(guó)家招標(biāo)電價(jià)保持上升；目前完善階段：四類(lèi)標(biāo)桿電價(jià)（0.51元/kWh，0.54元/kWh，0.58元/kWh，0.61元/kWh）。在這期間，中國(guó)政府一直努力探索合理的風(fēng)電電價(jià)市場(chǎng)形成機(jī)制。不同階段的機(jī)制不同，風(fēng)電電價(jià)亦有所波動(dòng)，國(guó)家的指導(dǎo)電價(jià)逐年上升，核準(zhǔn)電價(jià)則略微下降，這都符合中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，使中國(guó)的風(fēng)電電價(jià)更趨理性。同時(shí)，可以看到，中國(guó)政府在探索風(fēng)電價(jià)格機(jī)制和規(guī)范風(fēng)電電價(jià)的過(guò)程中，一直給予風(fēng)電行業(yè)巨大的支持，2002年至2008年，國(guó)家對(duì)風(fēng)電的補(bǔ)貼額從1.38億元上升為23.77億元，每年都在大幅度增長(zhǎng)，這極大地提高了投資者的積極性，促使中國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量成倍增加，中國(guó)一躍成為風(fēng)電大國(guó)。

因此，我們認(rèn)為，中國(guó)政府是依據(jù)風(fēng)電本身發(fā)展的客觀規(guī)律、電網(wǎng)的承受能力來(lái)確定風(fēng)電電價(jià)，在確定電價(jià)時(shí)從未考慮 CDM 因素，定價(jià)過(guò)程完全與CDM無(wú)關(guān)。但是，也應(yīng)該看到，在中國(guó)風(fēng)力發(fā)展的過(guò)程中，CDM對(duì)風(fēng)力發(fā)電企業(yè)克服資金和技術(shù)障礙確實(shí)發(fā)揮了積極作用，如果沒(méi)有CDM，中國(guó)風(fēng)電發(fā)展速度不會(huì)如此迅速，更不會(huì)為減緩全球溫室氣體排放做出如此巨大的貢獻(xiàn)。因此，我們希望EB在審核中國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目時(shí)能充分考慮和理解中國(guó)特殊的定價(jià)機(jī)制，推動(dòng)全球范圍內(nèi)更多高質(zhì)量 CDM 項(xiàng)目的成功注冊(cè)，為減緩全球氣候變化作出更多貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

1.王雙（作者）《風(fēng)力發(fā)電發(fā)展與風(fēng)電電價(jià)分析研究》（文章）2.中國(guó)風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)（作者）《中國(guó)風(fēng)電及電價(jià)發(fā)展研究報(bào)告》 3.作者不詳 《 中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展研究及投資分析報(bào)告》

第二篇：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和風(fēng)能利用方式

1973年發(fā)生石油危機(jī)以后，西方發(fā)達(dá)國(guó)家為尋求替代石化燃料的能源，在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究與應(yīng)用上投入了相當(dāng)大的人力和資金，充分綜合利用空氣動(dòng)力學(xué)、新材料、新型電機(jī)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制及通信技術(shù)等方面的最新成果，開(kāi)創(chuàng)了風(fēng)能利用的新時(shí)期。

德國(guó)、美國(guó)、丹麥等國(guó)開(kāi)發(fā)建立了評(píng)估風(fēng)力資源的測(cè)量及計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，發(fā)展了變槳距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論，采用了新型風(fēng)力機(jī)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(jī)，開(kāi)發(fā)了由微機(jī)控制的單臺(tái)和多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動(dòng)控制技術(shù)，從而大大提高了風(fēng)力發(fā)電的效率和可靠性。

風(fēng)電場(chǎng)是大規(guī)模利用風(fēng)能的有效方式，20世紀(jì)80年代初在美國(guó)加利福尼亞州興起。而海岸線附近的海域風(fēng)能資源豐富，風(fēng)力強(qiáng)，風(fēng)速均勻，可大面積采獲能量，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)風(fēng)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(fēng)惡浪的沖擊；水下的驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)的海底電纜。

2.2風(fēng)電裝機(jī)容量

德國(guó)的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)610.7萬(wàn)kW，占德國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量的33%，居世界第1位。西班牙風(fēng)電裝機(jī)容量283.6萬(wàn)kW，居世界第2位。美國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)261萬(wàn)kW，居世界第3位。丹麥風(fēng)電技術(shù)也很先進(jìn)，裝機(jī)容量234.1萬(wàn)kW。印度風(fēng)電增長(zhǎng)很快，到2000年累積裝機(jī)容量已達(dá)到122萬(wàn)kW。日本的風(fēng)電裝機(jī)容量46萬(wàn)kW，運(yùn)行較穩(wěn)定的是海岸線或島上的風(fēng)力發(fā)電站，已達(dá)576臺(tái)風(fēng)電設(shè)備。

2.3各國(guó)的風(fēng)力發(fā)電政策

目前風(fēng)電機(jī)組成本仍比較高，但隨著生產(chǎn)批量的增大和技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，成本將會(huì)繼續(xù)下降(見(jiàn)表1)。許多國(guó)家建立了眾多的中型和大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，并形成了一整套有關(guān)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃方法、運(yùn)行管理和維護(hù)方式、投融資方式、國(guó)家扶持的優(yōu)惠政策及規(guī)范、法規(guī)等。

表1世界風(fēng)電裝機(jī)容量（萬(wàn)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(lái)源：丹麥BTM咨詢(xún)公司

歐洲發(fā)展風(fēng)電的動(dòng)力主要來(lái)自于改善環(huán)境的壓力，將風(fēng)電的發(fā)展作為減少二氧化碳等氣體排放的措施。德國(guó)、丹麥、西班牙等國(guó)都制定了比較高的風(fēng)電收購(gòu)電價(jià)，保持了穩(wěn)定高速的增長(zhǎng)，1996年以后年增長(zhǎng)率超過(guò)30%，使風(fēng)電成為發(fā)展最快的清潔電能。丹麥風(fēng)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(duì)購(gòu)買(mǎi)風(fēng)電機(jī)組的用戶(hù)提供補(bǔ)貼。英國(guó)的《可再生能源責(zé)任法規(guī)》要求到2010年，每個(gè)電力供應(yīng)商必須使可再生能源的電力供應(yīng)量達(dá)到總電量的10%。

美國(guó)政府為鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)可再生能源，在20世紀(jì)80年代初出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策。聯(lián)邦政府和加利福尼亞州政府對(duì)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(gòu)風(fēng)電，并且價(jià)格應(yīng)是長(zhǎng)期穩(wěn)定的。這些政策吸引了大量的資金采購(gòu)風(fēng)電機(jī)組，使剛剛建立起來(lái)的丹麥風(fēng)電機(jī)組制造業(yè)獲得了大批量生產(chǎn)和改進(jìn)質(zhì)量的機(jī)會(huì)。到1986年這3個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的總裝機(jī)容量達(dá)到160萬(wàn)kW。2002年美國(guó)德州的風(fēng)電容量為118萬(wàn)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(dá)到200萬(wàn)kW，并擬訂了110.4萬(wàn)kW的風(fēng)電建設(shè)計(jì)劃。

印度是一個(gè)缺電的發(fā)展中國(guó)家，政府制定了許多鼓勵(lì)風(fēng)電的政策，如投資風(fēng)電的企業(yè)，可將風(fēng)電的電量?jī)?chǔ)蓄，在電網(wǎng)拉閘限電時(shí)，使有儲(chǔ)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(xiàng)強(qiáng)制性的可再生能源發(fā)電計(jì)劃，太陽(yáng)能——風(fēng)力電站將成為可再生能源利用的重要組成部分。

3我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的開(kāi)發(fā)現(xiàn)況

我國(guó)擁有豐富的風(fēng)能資源，若采用10m高度的風(fēng)速測(cè)算，陸地風(fēng)能資源理論儲(chǔ)量為32.26億kW，可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為2.53億kW。我國(guó)近海風(fēng)能資源約為陸地的3倍，由此可算出我國(guó)可開(kāi)發(fā)的風(fēng)能資源約為10億kW。

風(fēng)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(jì)70年代末80年代初，我國(guó)通過(guò)自主開(kāi)發(fā)研制，額定容量低于10kW小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)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(guó)家有關(guān)部委的支持下，額定功率為200、250、300、600 kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已研制出來(lái)，并在全國(guó)11個(gè)省區(qū)建立了27個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，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(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。東部沿海有豐富的風(fēng)能資源，距離電力負(fù)荷中心又近，海上風(fēng)電場(chǎng)將成為新興的能源基地。國(guó)家計(jì)委在20世紀(jì)90年代中期制定了“光明工程”和“乘風(fēng)計(jì)劃”, 1997年當(dāng)年裝機(jī)超過(guò)10萬(wàn)kW，到2001年底總裝機(jī)容量約40萬(wàn)kW。

我國(guó)風(fēng)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(jìn)口。風(fēng)電機(jī)組是風(fēng)電場(chǎng)的核心設(shè)備，主要依靠進(jìn)口機(jī)組，在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)投資中是主要部分，占總投資的60%～80%。為鼓勵(lì)風(fēng)電的開(kāi)發(fā)，我國(guó)對(duì)300kW以上機(jī)組免征進(jìn)口稅。風(fēng)電隨著技術(shù)的發(fā)展和批量生產(chǎn)，成本會(huì)繼續(xù)下降。

第三篇：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述

摘要：風(fēng)能是目前全球發(fā)展最快的可再生綠色能源，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵系統(tǒng)，它直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電的性能與效率。它主要對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和前景、風(fēng)電系統(tǒng)的控制技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其風(fēng)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電中的關(guān)鍵技術(shù)作了簡(jiǎn)單的介紹。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；控制技術(shù)；并網(wǎng)技術(shù)；低電壓穿越

引言

在全球生態(tài)環(huán)境惡化和化石能源逐漸枯竭的雙重壓力下，對(duì)新能源的研究和利用已成為全球各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源，受世界各國(guó)的重視程度越來(lái)越高，也越來(lái)越多的被應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電中。除水力發(fā)電技術(shù)外，風(fēng)力發(fā)電是新能源發(fā)電技術(shù)中最成熟、最具大規(guī)模開(kāi)發(fā)和最有商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。由于它可以在改善生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面有非常突出的作用，目前世界各國(guó)都在大力發(fā)展和研究風(fēng)力發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)。

1.國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和前景

1.1 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀世紀(jì)80 ～90 年代，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到了飛速的發(fā)展并且逐漸成熟。風(fēng)力發(fā)電憑借它自身的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)延伸到了電網(wǎng)難以達(dá)到的地方，給他們帶來(lái)了很多方便。據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)發(fā)布的全球風(fēng)電市場(chǎng)裝機(jī)數(shù)據(jù)顯示，全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè) 2011 年新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)四萬(wàn)一千兆瓦。這一新增容量使全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到二十三萬(wàn)八千兆瓦。這一數(shù)據(jù)表明全球累計(jì)裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了兩成多的年增長(zhǎng)，新增裝機(jī)增長(zhǎng)達(dá)到6%。到目前為止，全球七十多個(gè)國(guó)家有商業(yè)運(yùn)營(yíng)的風(fēng)電裝機(jī)，其中二十二個(gè)國(guó)家的裝機(jī)容量超過(guò) 1GW。據(jù)估計(jì)到 2030 年，歐洲風(fēng)電裝機(jī)可達(dá)三百億瓦，可滿(mǎn)足歐洲百分之二十的電力需求。

1.2國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)風(fēng)力資源儲(chǔ)量豐富，分布廣泛。陸上可開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)量為2.53億kW，海上可開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)量為7.5億kW。“大規(guī)模、高集中開(kāi)發(fā)，遠(yuǎn)距離和高電壓輸送”是我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的重要特征。近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電發(fā)展迅猛，2006～2010 年風(fēng)電總裝機(jī)容量從260萬(wàn)kW增長(zhǎng)到4 182.7萬(wàn)kW，2010年新增風(fēng)電裝機(jī)1 600萬(wàn)kW，累計(jì)裝機(jī)容量和新增裝機(jī)容量均居世界第一。預(yù)計(jì)2020年我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)可以達(dá)到2.3億kW。這意味著未來(lái)十年中，風(fēng)電總裝機(jī)容量

平均每年需新增1 800萬(wàn)kW。預(yù)計(jì)每年需新增機(jī)組及其配套變流器約9 000臺(tái)。

2.風(fēng)電系統(tǒng)的控制技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式有三種：獨(dú)立型、并網(wǎng)型和聯(lián)合型。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由風(fēng)力機(jī)控制器、風(fēng)力機(jī)、傳動(dòng)裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、發(fā)動(dòng)機(jī)、變頻器和變壓器等組成。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、變速傳動(dòng)裝置及相應(yīng)的控制器等，用來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)能與電能的能量轉(zhuǎn)換。風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵問(wèn)題是風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率和速度控制。

風(fēng)電機(jī)組中將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置是風(fēng)力機(jī)，它由風(fēng)輪、迎風(fēng)裝置和塔架等組成。按結(jié)構(gòu)不同，風(fēng)力機(jī)可分為水平軸式和立軸式兩種；按功率調(diào)節(jié)方式不同，風(fēng)力機(jī)可分為定槳距失速、變槳距和主動(dòng)失速 3 種。

風(fēng)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)在并入電網(wǎng)時(shí)必須輸出恒定頻率(一般為 50 Hz)的電能。按照發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，發(fā)電機(jī)可分為恒速和變速兩類(lèi)，其中變速需要通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。變頻器采用電力電子變流技術(shù)和控制技術(shù)，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的頻率變化交流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)頻率相同、能與電網(wǎng)柔性連接的交流電，并且能實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤控制。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同，變頻器可分為交-交型、交-直-交型和矩陣型三種；按照變頻器容量的不同可將變頻器分為部分容量和全部容量(全額)兩種。

變速傳動(dòng)裝置可將風(fēng)輪的低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)的較高轉(zhuǎn)速，按傳動(dòng)鏈類(lèi)型將其分為齒輪箱驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)兩種，其中前者包括單級(jí)和多級(jí)兩種齒輪箱驅(qū)動(dòng)。

3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其風(fēng)電系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)恒速或變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有許多種方案，所選發(fā)電機(jī)的類(lèi)型主要取決于風(fēng)電系統(tǒng)的形式。

傳統(tǒng)的恒速/變速風(fēng)電系統(tǒng)共有四種：基于SCIG 的恒速風(fēng)電系統(tǒng)[1]、基于WRIG 的受限變速風(fēng)電系統(tǒng)[2]、基于ESC-SCIG 的變速風(fēng)電系統(tǒng)[3]和基于MMG 的變速風(fēng)電系統(tǒng)[4]。

現(xiàn)代風(fēng)電系統(tǒng)一般采用變速恒頻技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)變流裝置或改造發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)共有六種：基于SCIG 的風(fēng)電系統(tǒng)[5]、基于DFIG 的風(fēng)電系統(tǒng)[6]、基于直驅(qū)式EESG 的風(fēng)電系統(tǒng)[7]、基于直驅(qū)式PMSG 的風(fēng)電系統(tǒng)[8]、基于半直驅(qū)PMSG 的風(fēng)電系統(tǒng)[9]和基于PMBDCG 的風(fēng)電系統(tǒng)[10]。

近年來(lái)，一些具有商業(yè)化潛力的新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。新型變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)主要有以下八種：基于 SRG 的風(fēng)電系統(tǒng)[11]、基于 BDFIG 的風(fēng)電系統(tǒng)[12]、基于CPG 的風(fēng)電系統(tǒng)[13]、基于HVG 的風(fēng)電系統(tǒng)[14]、基于DWIG 的風(fēng)電系統(tǒng)[15]、基于

TFPMG 的風(fēng)電系統(tǒng)[16]、基于DSPMG 的風(fēng)電系統(tǒng)[17]和基于EVT 的風(fēng)電系統(tǒng)[18]。

4.風(fēng)力發(fā)電中的關(guān)鍵技術(shù)

4.1并網(wǎng)技術(shù)的研究和最大風(fēng)能的捕獲

并網(wǎng)技術(shù)是通過(guò)對(duì)全功率電力變換器的控制算法來(lái)實(shí)現(xiàn)控制目的。并網(wǎng)控制方面，文獻(xiàn)

[19]提出了直流側(cè)并網(wǎng)的新方法。在直流電容與 DC/AC 之間安裝并網(wǎng)開(kāi)關(guān)。并網(wǎng)前并網(wǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，DC/AC 通過(guò)限流電阻對(duì)電容進(jìn)行充電，此時(shí)發(fā)電機(jī)在風(fēng)力機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)速?gòu)?0 上升。當(dāng)電容充電達(dá)到交流電網(wǎng)線電壓幅值時(shí)閉合并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)。正常情況下，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡偷礁咧饾u上升，并在某一轉(zhuǎn)速下并入電網(wǎng)。當(dāng)由于某種原因，發(fā)電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下脫網(wǎng)需要重新并網(wǎng)，由于此時(shí)電容已經(jīng)充電且直流母線電壓高于網(wǎng)側(cè)交流線電壓幅值，因此只要將并網(wǎng)開(kāi)關(guān)閉合就可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。

直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)電力電子變換器并入電網(wǎng)以后的控制目標(biāo)是風(fēng)速小于額定風(fēng)速時(shí)實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)使系統(tǒng)以額定功率輸出[20]。

最大風(fēng)能捕獲的目的就是通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂?，使風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速變化，始終沿著最佳功率曲線運(yùn)行，從而使風(fēng)能轉(zhuǎn)化最大化。最大風(fēng)能追蹤可以有變槳距調(diào)節(jié)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)功率來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持最佳葉尖速比實(shí)現(xiàn)。出于可行性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性的考慮，當(dāng)前使用的主要是通過(guò)控制發(fā)電機(jī)輸出功率以調(diào)節(jié)其電磁功率，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，在發(fā)電機(jī)有功和無(wú)功功率解耦控制的基礎(chǔ)上，根據(jù)有功功率給定的提取方法的不同，又有有速度傳感器和無(wú)速度傳感器的控制方法之分。有速度傳感器的控制方法是根據(jù)風(fēng)力機(jī)最佳功率曲線和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)電機(jī)輸出功率給定。而無(wú)速度傳感器的控制方法又有擾動(dòng)法[21,22,23]、參數(shù)估計(jì)法、查表法和人工在智能法幾類(lèi)。

4.2低電壓穿越的研究

電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，由于受變流器通流能力的限制，網(wǎng)側(cè)逆變器注入電網(wǎng)功率減小。而此刻機(jī)側(cè)整流器的功率并沒(méi)有改變，造成直流側(cè)的過(guò)電壓。如果維持直流側(cè)電壓穩(wěn)定，則必然造成逆變器過(guò)電流。過(guò)電壓和過(guò)電流都將導(dǎo)致電力電子器件的損壞，為了保護(hù)變流器不被損壞，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將在電壓跌落時(shí)退出運(yùn)行。電網(wǎng)穿透率小時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電壓跌落時(shí)退出運(yùn)行還是可以接受的。

然而，隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，若風(fēng)電機(jī)組在電壓跌落時(shí)仍然采取被動(dòng)保護(hù)式脫網(wǎng)，則會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)難度，甚至使故障更加嚴(yán)重，最終導(dǎo)致系統(tǒng)其他機(jī)組全部解列。目前在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先的一些國(guó)家，如丹麥、德國(guó)等已相繼制定了新的電網(wǎng)運(yùn)

行準(zhǔn)則, 定量給出了風(fēng)電系統(tǒng)離網(wǎng)的條件（如最低電壓跌落深度和跌落持續(xù)時(shí)間），只有當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線以后才允許風(fēng)力機(jī)脫網(wǎng)，當(dāng)電壓在凹陷部分時(shí),發(fā)電機(jī)應(yīng)提供無(wú)功功率。這就要求風(fēng)電系統(tǒng)具有較強(qiáng)的低電壓穿越能力，能方便地為電網(wǎng)提供無(wú)功支持。因此必須研究低電壓穿越的措施，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行。

文獻(xiàn)[24]通過(guò)在逆變器交流側(cè)加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置和低通濾波器來(lái)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓不對(duì)稱(chēng)跌落對(duì)系統(tǒng)所造成的影響，使逆變器只能感受到電網(wǎng)的正序電壓，保持其對(duì)稱(chēng)工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)低電壓穿越；文獻(xiàn)[25-28]通過(guò)直流側(cè)加卸荷負(fù)載以消除電壓跌落時(shí)直流側(cè)的功率擁堵，避免直流側(cè)的過(guò)電壓和逆變器的過(guò)電流，實(shí)現(xiàn)低電壓穿越。這些方法都要增加專(zhuān)門(mén)的元件，降低了系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，使控制變得復(fù)雜。

結(jié)論

風(fēng)電作為我國(guó)今后大力重點(diǎn)發(fā)展的 3 類(lèi)新能源之一，在今后將具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景，風(fēng)力發(fā)電在擺脫對(duì)化石能源的過(guò)度依賴(lài)、緩解中國(guó)能源緊缺、改善生態(tài)環(huán)境和擴(kuò)大社會(huì)效益等方面將做出較大的貢獻(xiàn)。本文對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r，如傳統(tǒng)的恒速/變速風(fēng)電系統(tǒng)、現(xiàn)代變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)和新型變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷變革以及機(jī)組制造工藝的持續(xù)改進(jìn)，將來(lái)風(fēng)力發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力必定逐漸提升，其發(fā)展前景廣闊。

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第四篇：關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知

關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知

發(fā)改價(jià)格[2009]1906號(hào)

國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于

完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知

各省、自治區(qū)、直轄市發(fā)展改革委、物價(jià)局：

為規(guī)范風(fēng)電價(jià)格管理，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展，依據(jù)《中華人民共和國(guó)可再生能源法》，決定進(jìn)一步完善我委印發(fā)的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》（發(fā)改價(jià)格[2006]7號(hào)）有關(guān)規(guī)定?，F(xiàn)就有關(guān)事項(xiàng)通知如下：

一、規(guī)范風(fēng)電價(jià)格管理

（一）分資源區(qū)制定陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。按風(fēng)能資源狀況和工程建設(shè)條件，決定將全國(guó)分為四類(lèi)風(fēng)能資源區(qū)，相應(yīng)制定風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)附件。

今后新建陸上風(fēng)電項(xiàng)目，包括沿海地區(qū)多年平均大潮高潮線以上的潮上灘涂地區(qū)和有固定居民的海島地區(qū)，統(tǒng)一執(zhí)行所在風(fēng)能資源區(qū)的風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)?？缡^(qū)邊界的同一風(fēng)電場(chǎng)原則上執(zhí)行同一上網(wǎng)電價(jià)，價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)按較高的風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行。

（二）海上風(fēng)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)，今后將根據(jù)建設(shè)進(jìn)程，由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門(mén)另行制定。

（三）省級(jí)投資及能源主管部門(mén)核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目，要向國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局備案。

二、繼續(xù)實(shí)行風(fēng)電價(jià)格費(fèi)用分?jǐn)傊贫?/p>

風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)在當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)以?xún)?nèi)的部分，由當(dāng)?shù)厥〖?jí)電網(wǎng)負(fù)擔(dān)；高出部分，通過(guò)全國(guó)征收的可再生能源電價(jià)附加分?jǐn)偨鉀Q。脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整后，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)中由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)負(fù)擔(dān)的部分要相應(yīng)調(diào)整。

三、有關(guān)要求

（一）上述規(guī)定自2009年8月1日起實(shí)行。2009年8月1日之前核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目，上網(wǎng)電價(jià)仍按原有規(guī)定執(zhí)行。

（二）各風(fēng)力發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)必須真實(shí)、完整地記載和保存風(fēng)電項(xiàng)目上網(wǎng)交易電量、價(jià)格和補(bǔ)貼金額等資料，接受有關(guān)部門(mén)監(jiān)督檢查。各級(jí)價(jià)格主管部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行和電價(jià)附加補(bǔ)貼結(jié)算的監(jiān)管，確保風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策執(zhí)行到位。

附件：全國(guó)風(fēng)力發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)表

國(guó)家發(fā)展改革委

二○○九年七月二十日 全國(guó)風(fēng)力發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)列表

Ⅰ類(lèi)資源區(qū)

【電價(jià)】0.51元

【地區(qū)】?jī)?nèi)蒙古自治區(qū)除赤峰市、通遼市、興安盟、呼倫貝爾市以外其他地區(qū)；新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市、伊犁哈薩克族自治州、昌吉回族自治州、克拉瑪依市、石河子市

Ⅱ類(lèi)資源區(qū)

【電價(jià)】0.54元

【地區(qū)】河北省張家口市、承德市；內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市、通遼市、興安盟、呼倫貝爾市；甘肅省張掖市、嘉峪關(guān)市、酒泉市

Ⅲ類(lèi)資源區(qū)

【電價(jià)】0.58元

【地區(qū)】吉林省白城市、松原市；黑龍江省雞西市、雙鴨山市、七臺(tái)河市、綏化市、伊春市，大興安嶺地區(qū)；甘肅省除張掖市、嘉峪關(guān)市、酒泉市以外其他地區(qū)；新疆維吾爾自治區(qū)除烏魯木齊市、伊犁哈薩克族自治州、昌吉回族自治州、克拉瑪依市、石河子市以外其他地區(qū)；寧夏回族自治區(qū)

Ⅳ類(lèi)資源區(qū)

【電價(jià)】0.61元

【地區(qū)】除Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)資源區(qū)以外的其他地區(qū)

第五篇：風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)

1．風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1世界風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

近20年風(fēng)電技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步。1995—2006年風(fēng)力發(fā)電能力以平均每年30%以上的速度增長(zhǎng)，已經(jīng)成為各種能源中增長(zhǎng)速度最快的一種。今年來(lái)歐洲、北美的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量所提供的電力2成為僅次于天然氣發(fā)電電力的第二大能源。歐洲的風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)開(kāi)始從“補(bǔ)充能源”向“戰(zhàn)略替代能源”的方向發(fā)展。

到2008年，世界風(fēng)能利用嘴發(fā)達(dá)的國(guó)家是德國(guó)、美國(guó)和西班牙，中國(guó)名列世界第四位。丹麥?zhǔn)鞘澜缟鲜褂蔑L(fēng)能比例最高的國(guó)家，丹麥能源消費(fèi)的1/5來(lái)自于風(fēng)力。

歐洲在開(kāi)發(fā)海上風(fēng)能方面也依然走在世界前列，其中丹麥、美國(guó)、愛(ài)爾蘭、瑞典和荷蘭等國(guó)家發(fā)展較快。尤其是在一些人口密度較高的國(guó)家，隨著陸地風(fēng)電場(chǎng)殆盡，發(fā)展海上風(fēng)電場(chǎng)已成為新的風(fēng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域而受到重視。丹麥、德國(guó)、西班牙、瑞典等國(guó)家都在計(jì)劃較大的海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目。目前海上風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量在3MW左右，最大已達(dá)6MW。世界海上風(fēng)電總裝機(jī)容量超過(guò)80萬(wàn)千瓦。

有余風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，因此許多國(guó)家對(duì)風(fēng)發(fā)電的投入較大，其發(fā)展較快，從而使風(fēng)電價(jià)格不斷下降。若考慮環(huán)保及地理因素，加上政府稅收優(yōu)惠政策和相關(guān)支持，在有些地區(qū)風(fēng)力發(fā)電已可與火力發(fā)電等展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。在全球范圍內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電已形年產(chǎn)值超過(guò)50億美元的產(chǎn)業(yè)。

1.2我過(guò)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)風(fēng)力發(fā)電從20世紀(jì)80年代開(kāi)始起步，到1985年以后逐步走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。

自2005年起，我國(guó)風(fēng)電規(guī)模連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)。風(fēng)電新增容量每年都增加超過(guò)100%，僅次于美國(guó)、西班牙，成為世界風(fēng)電快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)之一。根據(jù)國(guó)家能源局2009年公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截止2008年底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)1271萬(wàn)千瓦，居世界第4位，但是風(fēng)電在我國(guó)整個(gè)電力能源結(jié)構(gòu)中所占的比重仍然比較低。

我國(guó)將在內(nèi)蒙古、甘肅、河北、吉林、新疆、江蘇沿海等省區(qū)建設(shè)十多個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)和幾個(gè)千瓦級(jí)風(fēng)電基地。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量將達(dá)到1.3億~1.5億千瓦。風(fēng)力發(fā)電機(jī)

2.1恒速恒頻的籠式感應(yīng)發(fā)電機(jī)

恒速恒頻式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，特點(diǎn)是在有效風(fēng)速范圍內(nèi)，發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速變化范圍很小，近似恒定；發(fā)電機(jī)輸出的交流電能頻率恒定。通常該類(lèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組為鼠籠式感應(yīng)發(fā)電機(jī)組。

恒速恒頻式發(fā)電機(jī)組都是定槳距失速調(diào)節(jié)型。通過(guò)定槳距失速控制的風(fēng)力機(jī)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速保持在恒定的數(shù)值，繼而使風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)后定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率等于電網(wǎng)頻率，因而轉(zhuǎn)子、風(fēng)輪的速度變化范圍較小，不能保持在最佳葉尖速比，捕獲風(fēng)能的效率低。

2.2變速恒頻的雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)

變速恒頻式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，特點(diǎn)是在有效風(fēng)速范圍內(nèi)，允許發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速變化，而發(fā)電機(jī)定子發(fā)出的交流電能的頻率恒定。通常該類(lèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組為雙饋感應(yīng)式異步發(fā)電機(jī)組。

雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)結(jié)合了同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)。這種發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都可以和電網(wǎng)交換功率，雙饋因此而得名。

雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)，一般都采用升級(jí)齒輪箱將風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速增加若干倍，傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速明顯提高，因而可以采用高速發(fā)電機(jī)，體積小，質(zhì)量輕。雙饋交流器的容量?jī)H與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差容量相關(guān)，效率高、價(jià)格低廉。這種方案的缺點(diǎn)是升速輪箱價(jià)格貴，噪聲大、易疲勞損壞。

2.3變速變頻的直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機(jī)

變速變頻式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，特點(diǎn)是在有效風(fēng)速范圍內(nèi)，發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)組定子側(cè)產(chǎn)生的交流電能的頻率都是變化的。因此，此類(lèi)風(fēng)力 需要在定子側(cè)串聯(lián)電力變流裝置才能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。通常該類(lèi)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組為永磁同步發(fā)電機(jī)組。

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接耦合，而不經(jīng)過(guò)齒輪箱，“直驅(qū)式”因此而得名。由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速一般較低，因此只能采用低速的永磁式發(fā)電機(jī)。因而無(wú)齒輪箱，可靠性高；但采用低速永磁發(fā)電機(jī)，體積大，造價(jià)高；而且發(fā)電機(jī)的全部功率都需要交流器送入電網(wǎng)，變流器的容量大，成本高。

如果將電力變流裝置也算作是發(fā)電機(jī)組的一部分，只觀察最終送入電網(wǎng)的電能特征，那么直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機(jī)組也屬于變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。

3介紹相關(guān)風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)

3.1風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的目的由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是復(fù)雜多變量非線性系統(tǒng)，具有不確定性和多干擾等特點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的基本目標(biāo)分為4個(gè)層次：保證可靠運(yùn)行，獲取最大能量，提供良好電力質(zhì)量，延長(zhǎng)機(jī)組壽命?？刂葡到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下具體功能:

(1)運(yùn)行風(fēng)俗范圍內(nèi)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)低風(fēng)速時(shí)，跟蹤最優(yōu)葉尖速比，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。

(3)高風(fēng)速時(shí)，限制風(fēng)能捕獲，保持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的額定輸出功率。

(4)減少陣風(fēng)引起的轉(zhuǎn)矩峰值變化，減少風(fēng)輪機(jī)械應(yīng)力和輸出功率波動(dòng)。

(5)控制代價(jià)小。不同輸入信號(hào)的幅值應(yīng)有限制，比如槳距角的調(diào)節(jié)范圍和變槳距速率有一

定限制。

(6)抑制可能引起機(jī)械共振的頻率。

(7)調(diào)節(jié)機(jī)組功率，控制電網(wǎng)電壓、頻率穩(wěn)定。

3.2風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)

除了風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)這兩個(gè)核心部分，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組換包括一些輔助部件，用來(lái)安全、高效的利用風(fēng)能，輸出高質(zhì)量的電能。

（1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

雖說(shuō)用于風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)代水平軸風(fēng)力機(jī)大多采用高速風(fēng)輪，但相對(duì)于發(fā)電的要求而言，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速其實(shí)并沒(méi)有那么高?？紤]到葉片材料的強(qiáng)度和最佳葉尖速必的要求，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速大約是18~33r/min。而常規(guī)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速多為800r/min或1500r/min。

對(duì)于容量較大的風(fēng)電機(jī)組，由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電的要求，因而可以通過(guò)齒輪箱的增速作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的齒輪箱也稱(chēng)增速箱。在雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，齒輪箱就是一個(gè)不可缺少的重要部件。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)裝置，增速比一般為40~50。這樣，可以減輕發(fā)電機(jī)質(zhì)量，從而節(jié)省成本。

也有一些采用永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)由風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，而省去齒輪箱，以減輕質(zhì)量和噪聲。

對(duì)于小型的風(fēng)電機(jī)組，由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速比較接近，通?？梢詫l(fā)電機(jī)的軸直接連到風(fēng)輪的輪轂。

（2）對(duì)風(fēng)系統(tǒng)（偏航系統(tǒng)）

自然界的風(fēng)方向多變。只有讓風(fēng)垂直地吹向風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)面，風(fēng)力機(jī)才能最大限度地獲得風(fēng)能。為此，常見(jiàn)的水平軸的風(fēng)力機(jī)需要配備調(diào)向系統(tǒng)，使風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)常對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。

對(duì)于小容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，往往在風(fēng)輪后面裝一個(gè)類(lèi)似風(fēng)向標(biāo)的尾舵，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)功能。對(duì)于容量較大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，通常配有專(zhuān)門(mén)的對(duì)風(fēng)裝置——偏航系統(tǒng)，一般由風(fēng)向傳感器

和伺服電動(dòng)機(jī)組合而成。大型機(jī)組都采用主動(dòng)偏航系統(tǒng)，即采用電力或液壓拖動(dòng)來(lái)完成對(duì)風(fēng)動(dòng)作，偏航方式通常采用齒輪驅(qū)動(dòng)。

一般大型風(fēng)力機(jī)在機(jī)艙后面的頂部有兩個(gè)互相獨(dú)立的傳感器。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生改變時(shí)，風(fēng)向標(biāo)登記這個(gè)方位，并傳遞信號(hào)到控制器，然后控制器控制偏航系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙。

（3）限速裝置

風(fēng)輪轉(zhuǎn)速和功率隨著風(fēng)速的提高而增加，風(fēng)速過(guò)高會(huì)導(dǎo)致風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過(guò)高和發(fā)電機(jī)超負(fù)荷，危及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全。限速安全機(jī)構(gòu)的作用是使風(fēng)輪單位轉(zhuǎn)速在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)基本保持不變。

（4）液壓制動(dòng)裝置

機(jī)組的液壓系統(tǒng)用于偏航系統(tǒng)剎車(chē)、機(jī)械剎車(chē)盤(pán)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)風(fēng)速過(guò)高時(shí)使風(fēng)輪停轉(zhuǎn)，保證強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)電機(jī)組安全。

機(jī)組正常時(shí)，需維持額定壓力區(qū)間運(yùn)行。液壓泵控制液壓系統(tǒng)壓力，當(dāng)壓力下降至設(shè)定值后，啟動(dòng)油泵運(yùn)行，當(dāng)壓力升高至某設(shè)定值后，停泵。

4風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望

4.1風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是目前可再生能源利用中技術(shù)最成熟的、最具商業(yè)化發(fā)展前景的利用方式，也是本世紀(jì)最具規(guī)模開(kāi)發(fā)前景的新能源之一合理利用風(fēng)能，既可減少環(huán)境污染，有可減輕目前越來(lái)越大的能源短缺給人類(lèi)帶來(lái)的壓力。

未來(lái)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)將向著以下幾個(gè)方向發(fā)展。

（1）單機(jī)容量大。主流的新增風(fēng)力機(jī)的單機(jī)容量將從750KW~1.5MW向2MW甚至更大的容量發(fā)展。目前世界上單機(jī)容量最大的風(fēng)機(jī)，為5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)，海上風(fēng)力發(fā)電的6MW風(fēng)電機(jī)組也已研制成功。

（2）風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模增大。將從10MW級(jí)向100MW、1000MW級(jí)發(fā)展。

（3）從陸地向海上發(fā)展。

（4）生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。

4.2未來(lái)風(fēng)力發(fā)電的展望

據(jù)專(zhuān)家們測(cè)估，全球可利用的風(fēng)能資源為200億千瓦，約是可利用水力資源的10倍。如果利用1%的風(fēng)能能量，可產(chǎn)生世界現(xiàn)有發(fā)電總量8%~9%的電量。“風(fēng)力12”、歐洲風(fēng)能聯(lián)合會(huì)、能源和發(fā)展論壇以綠色和平組織于2002年聯(lián)合發(fā)表了一篇報(bào)告，以上述估計(jì)值作為基礎(chǔ)，制定了風(fēng)能的目標(biāo)：到2020年，風(fēng)力發(fā)電將占到全球發(fā)電總量的12%。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，需要建立總?cè)萘看蠹s為1260GW的風(fēng)能裝置，每年可發(fā)電3000TW·h左右。這相當(dāng)于現(xiàn)在歐盟的用電量。世界風(fēng)能協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，從世界范圍來(lái)看，預(yù)計(jì)2020年，風(fēng)電裝機(jī)容量會(huì)達(dá)到1231GW。年發(fā)電量相當(dāng)于屆時(shí)世界電力需求的12%，與上述報(bào)告的結(jié)論一致。風(fēng)電會(huì)向滿(mǎn)足世界20%電力需求的方向發(fā)展，相當(dāng)于今天的水電，有研究顯示到2040年大致可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。屆時(shí)將創(chuàng)造179萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，風(fēng)電成本下降40%，減少排放100多億噸二氧化碳。因此，在建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的國(guó)度里，風(fēng)力發(fā)電已不再是無(wú)足輕重的補(bǔ)充能源，而是最具有商業(yè)化發(fā)展前景的新興能源產(chǎn)業(yè)。