第一篇：風(fēng)能發(fā)電的利與弊

風(fēng)能發(fā)電的利與弊

風(fēng)能作為清潔能源發(fā)展十分迅速，在風(fēng)電發(fā)揮在那過程中也必然有利有弊，文章針對風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀以及風(fēng)電并網(wǎng)的利弊做了簡要的分析并提出了一點參考的解決方案，但是風(fēng)電作為極具潛力的能源所需的研究和探索不是一朝一夕可以完成的。

縱觀世界范圍，能源形勢不容樂觀，煤炭資源日漸匱乏，以目前的消耗速度來看支撐不到2050年；石油資源價格不斷飆升，世界范圍內(nèi)的是有爭奪愈來愈烈；環(huán)境污染問題又不容忽視成為了全球各國普遍關(guān)注的問題。電能作為一種清潔可再生的二次能源受到了普遍的青睞，但是電能的產(chǎn)生對一次能源的消耗量相當(dāng)巨大，因此尋找一種清潔的一次能源來發(fā)電就逐漸受到了普遍的關(guān)注。風(fēng)能發(fā)電也就應(yīng)運而生。但是風(fēng)能發(fā)電也存在這一些難以解決的問題，如風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響以及風(fēng)力發(fā)電的規(guī)劃是擺在眼前的現(xiàn)實問題。.風(fēng)能發(fā)電優(yōu)勢突出

1.1 風(fēng)能發(fā)電對于環(huán)保貢獻(xiàn)巨大

風(fēng)能資源量大質(zhì)優(yōu)，風(fēng)力發(fā)電優(yōu)勢突出，世界性范圍內(nèi)風(fēng)電發(fā)展迅速。到達(dá)地球2%的太陽能可轉(zhuǎn)化成風(fēng)能，以此來計，風(fēng)能總量比水能更大，有人算過,只需地面風(fēng)力的1% ,就能滿足全球發(fā)電能量需要。而且風(fēng)能發(fā)電對環(huán)境無任何破壞，只要修建必要的采風(fēng)發(fā)電裝置即可，不像水能發(fā)電那樣需要修建大壩蓄水發(fā)電，必然會對環(huán)境做出一些不可自恢復(fù)的改變，會影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)發(fā)展和原始的自然景觀，有時甚至?xí)绊懙皆∶竦纳?。對于由發(fā)電而引起的溫室氣體排放問題來說，燃煤火電最嚴(yán)重，燃油火電次之，核電較少，風(fēng)電最少。核電雖然和風(fēng)電的溫室氣體排風(fēng)量差不多，相比火電小了兩個數(shù)量級，但是核電的污染問題目前還沒辦法解決，因此風(fēng)力發(fā)電有著得天獨厚的優(yōu)勢。從經(jīng)濟角度衡量，風(fēng)力發(fā)電優(yōu)勢更加巨大，可謂一本萬利，只需前期建設(shè)裁縫發(fā)電設(shè)備和后期的較少的維護費用即可，并不

需要像火電核電那樣無限期的投入日漸高昂的成本。此外火電核電等熱電設(shè)備還必須耐受高溫高壓，風(fēng)電則沒此多余的擔(dān)心。

1.2 風(fēng)力發(fā)電在世界范圍發(fā)展迅速：

由于意識到風(fēng)力發(fā)電的巨大優(yōu)勢，世界各國都開始競相發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。世界性的風(fēng)電發(fā)展以前所未有的速度進行著，全世界的風(fēng)電在1999年已經(jīng)達(dá)到了10000MW，而更值得驚奇的是這個數(shù)字在2000年的時候就已經(jīng)翻了一番達(dá)到了20000MW以上，2005年的時候又超過了30000MW。風(fēng)電發(fā)展主要以歐洲為主，占到了風(fēng)電總量的2/3，北美占到了1/5，亞洲是1/8。德國作為風(fēng)電第一大國，風(fēng)力發(fā)電總量是15688MW，占全國發(fā)電量的6.2%，占世界風(fēng)電總量的33%。由于風(fēng)電的發(fā)展使德國的溫室氣體排放量大為減少，2004年德國新建1200多臺發(fā)電用風(fēng)車,裝機容量超過2000MW,居世界首位。而目前相對風(fēng)電量最大的是丹麥，目前的風(fēng)電總量已經(jīng)超過了全國發(fā)電總量的10%，丹麥規(guī)劃到2030年,風(fēng)力發(fā)電將占總發(fā)電裝機的50 %。我國的風(fēng)電事業(yè)發(fā)展也較為迅速，已從1997年排列在世界第十位而躍居到現(xiàn)在的第八位,預(yù)計今后還將有更大的進步。我國的風(fēng)力資源相當(dāng)豐富，居世界首位，因此發(fā)展?jié)摿κ志薮?。目前開發(fā)還很不足，主要在內(nèi)蒙、新疆和沿海一些地區(qū)，但是還沒有形成真正的規(guī)模，有待于進一步的開發(fā)和探索。2.風(fēng)力發(fā)電問題不容忽視

在風(fēng)力發(fā)電巨大優(yōu)勢面前也不能盲目的樂觀，由畢竟風(fēng)力發(fā)電所帶來的問題還沒有十分完美的解決，好有待繼續(xù)研究和努力。

2.1 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)

響到系統(tǒng)的電壓波動和電能質(zhì)量，還會造成諧波污染。其中由風(fēng)電并網(wǎng)所引起的電壓波動和閃變是風(fēng)電并網(wǎng)的主要負(fù)面影響。電壓波動為一系列電壓變動或工頻電壓包絡(luò)線的周期性變化,閃變是人對燈光照度波動的主觀視感。雖然現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電機組大都采用軟并網(wǎng)方

式，但是啟動時仍會產(chǎn)生較大的沖擊電流，使得風(fēng)電機組輸出的功率不穩(wěn)定，進而會導(dǎo)致電壓的波動和閃變。電壓的波動和閃變會使電燈閃爍，電視機畫面不穩(wěn)定，電動機轉(zhuǎn)速變化嚴(yán)重影響到工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，在某些特殊行業(yè)電壓不穩(wěn)會使一些精密的儀器出現(xiàn)測量錯誤，嚴(yán)重時還會引發(fā)重大事故。除了電壓問題，風(fēng)電并網(wǎng)還會引入諧波污染。變速風(fēng)機需通過整流和逆變裝置接入系統(tǒng)，由于風(fēng)速并不能穩(wěn)定在一個特定值，因此會造成大量的諧波污染。雖然諧波污染對風(fēng)電并網(wǎng)有較大影響，但與電壓波動相比就顯得小多了。

2.2風(fēng)電對電網(wǎng)功率和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

風(fēng)力發(fā)電由于風(fēng)速變化莫測，使得風(fēng)電上網(wǎng)功率也隨之不斷振蕩，當(dāng)風(fēng)電的擾動頻率接近系統(tǒng)固有的振蕩頻率時，就會引起大幅度的功率振蕩，并且振蕩的幅度會隨著擾動的幅度而變化。

擾動幅度不僅與風(fēng)電擾動有關(guān)，也與系統(tǒng)本身的參數(shù)有關(guān)，因此可考慮從兩方面著手減少擾動對電網(wǎng)的強迫功率振蕩。風(fēng)電并網(wǎng)不僅會對系統(tǒng)產(chǎn)生強迫的功率振蕩，還會對系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。當(dāng)然這種影響在風(fēng)電裝機容量較小時顯得微不足道，但是當(dāng)一旦風(fēng)電在系統(tǒng)中占有比較多的份額時，這種影響就不容忽視了，否則當(dāng)并網(wǎng)的風(fēng)電突然變化時，系統(tǒng)有可能由于振蕩過大而不能保持暫態(tài)穩(wěn)定而失去穩(wěn)定，出現(xiàn)電力系統(tǒng)大的崩潰。總之如果并網(wǎng)的風(fēng)電份額較高而系統(tǒng)較脆弱時，并網(wǎng)產(chǎn)生的負(fù)面影響是十分巨大的。.電池儲能的應(yīng)用

風(fēng)能作為清潔能源大力發(fā)展以來，風(fēng)電的問題也越來越受到電力工作人員的關(guān)注。但是風(fēng)能作為一種間歇性能源，加之風(fēng)能資源的預(yù)測準(zhǔn)確度并不能完全符合電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求，尋求新途徑新思路解決風(fēng)電對系統(tǒng)的影響也自然成了許多電力行業(yè)工作人員的目標(biāo)。采用靜止無功補償器可快速補償無功功率，維持風(fēng)力發(fā)電電源接入點電壓的穩(wěn)定，但不能調(diào)節(jié)風(fēng)電場輸出的有功功率。而采用電池儲

能系統(tǒng)可以較好的解決這一問題，及可以保證上網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，又可以補償有功功率，不會對系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響?？梢赃x擇由蓄電池組、整流裝置和逆變裝置組成的柔性交流輸電系統(tǒng)作為儲能系統(tǒng)。.結(jié)論

風(fēng)能作為一種清潔的能源，在二十一世紀(jì)資源匱乏，環(huán)境問題突出的今天有著相當(dāng)大的吸引力，世界大范圍內(nèi)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)來取代傳統(tǒng)的燃煤和燃油火電。在風(fēng)電發(fā)展方面比較先進的是德國和丹麥等國家，我國的風(fēng)電雖然較之前有了較大的發(fā)展，但是和世界先進水平還有較大的差距。在風(fēng)電發(fā)展方面，除了看到其優(yōu)點以外，缺點也不容忽視，對于電力系統(tǒng)電壓和功率的影響都值得去深入的探索和研究。目前可以通過電池儲能技術(shù)解決較少風(fēng)電對系統(tǒng)的影響，要使風(fēng)電大面積發(fā)展所要做的工作還有很多.參考文獻(xiàn)：

1.《風(fēng)能開發(fā)利用》

張希良主編

化學(xué)工業(yè)出版社

2005 2.《風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)》

劉萬琨著

化學(xué)工業(yè)出版社

2006 3.《風(fēng)能》

Vaughn Nelson著

人民郵電出版社

2010 4.《風(fēng)能技術(shù)》

Tony Burton著

科學(xué)出版社

2007 5.《風(fēng)能技術(shù)與應(yīng)用》

錢伯章編

科學(xué)出版社

2010

第二篇：風(fēng)能發(fā)電技術(shù)綜述

科技文獻(xiàn)檢索綜述論文

學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院 班級：電氣090

1姓名：呂蕾

學(xué)號： k200910506137

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述

姓名 呂蕾

（信息科學(xué)與工程學(xué)院電氣0901k200910506137）

摘要 文中著重闡述了風(fēng)力發(fā)電機組及恒速恒頻、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，簡單介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究熱點，綜述了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向。

關(guān)鍵字 風(fēng)力發(fā)電 技術(shù) 趨勢前言

在能源消耗日益增長，環(huán)境污染日漸嚴(yán)重的今天,當(dāng)石油、天然氣等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃燒導(dǎo)致大氣污染、“酸雨”和“溫室效應(yīng)”加劇的現(xiàn)實擺在面前，風(fēng)力發(fā)電作為當(dāng)今世界清潔可再生能源開發(fā)利用中技術(shù)最成熟、發(fā)展最迅速、商業(yè)化前景最廣闊的發(fā)電方式之一亦受到廣泛重視。在對可再生能源的開發(fā)利用中，風(fēng)能由于其突出的優(yōu)點而成為世界各國普遍重視的能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者競相研究的熱點。文中著重闡述了風(fēng)力發(fā)電機組及恒速恒頻、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，簡單介紹了技術(shù)的研究熱點，綜述了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向，指出風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的重要性。風(fēng)力發(fā)電機機組的工作原理及基本結(jié)構(gòu)

典型的風(fēng)力發(fā)電機組主要由風(fēng)輪(包括葉片、輪轂)、(增速)齒輪箱、發(fā)電機、對風(fēng)裝置(偏航系統(tǒng))、塔架等構(gòu)成。其工作原理為：風(fēng)以一定的速度和攻角流過槳葉，使風(fēng)輪獲得旋轉(zhuǎn)力矩而轉(zhuǎn)動，風(fēng)輪通過主軸聯(lián)接齒輪箱，經(jīng)齒輪箱增速后帶動發(fā)電機發(fā)電。如圖：

上圖為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)結(jié)構(gòu)圖

一方面，由于風(fēng)力發(fā)電機組頻繁起停，風(fēng)輪轉(zhuǎn)動慣量又很大，故風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速設(shè)計值較低，通常為20～30 r／min；另一方面，為了限制發(fā)電機的體積和重量，其極對數(shù)較少，故在風(fēng)輪與發(fā)電機間通常設(shè)置增速齒輪箱，將風(fēng)輪輸入的較低轉(zhuǎn)速增速到1 000～1 500 r／min以滿足發(fā)電機所需。

風(fēng)力機按風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)及其在氣流中的位置大體上可以分為兩大類，一類為水平軸風(fēng)力機、一類為垂直軸風(fēng)力機；對水平軸風(fēng)力機，需要風(fēng)輪保持迎風(fēng)狀態(tài)，根據(jù)風(fēng)輪是在塔架前還是在塔架后迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)分為上風(fēng)向和下風(fēng)向兩類。對垂直軸風(fēng)力機，起風(fēng)輪圍繞一個垂直軸旋轉(zhuǎn)，主要優(yōu)點是可以接受來自任何方向的風(fēng)，因而當(dāng)風(fēng)向改變時無需對風(fēng)。

偏航系統(tǒng)是上風(fēng)向水平軸式風(fēng)力機風(fēng)輪始終保持迎風(fēng)狀態(tài)及提供安全運行所需鎖緊力矩的特有伺服系統(tǒng)，其通過驅(qū)動機艙圍繞塔架的垂直軸轉(zhuǎn)動以使風(fēng)輪主軸保持與穩(wěn)定的風(fēng)向一致；另外，當(dāng)因偏航動作導(dǎo)致機艙內(nèi)引出電纜扭絞時，偏航系統(tǒng)應(yīng)能自動解除扭絞。

風(fēng)力發(fā)電機組中的發(fā)電機一般為異步發(fā)電機(包括籠型、繞線型)或同步發(fā)電機(包括永磁、電勵磁)，采用何種形式的發(fā)電機主要取決于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的形式。風(fēng)力發(fā)電機組的工作原理及基本結(jié)構(gòu)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)從形式上有離網(wǎng)型、并網(wǎng)型。離網(wǎng)型的單機容量小(約為0．1～5 kW，一般不超過10 kW)，主要采用直流發(fā)電系統(tǒng)并配合蓄電池儲能裝置獨立運行；并網(wǎng)型的單機容量大(可達(dá)MW級)，且由多臺風(fēng)電機組構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電機群(風(fēng)電場)集中向電網(wǎng)輸送電能。另外，中型風(fēng)力發(fā)電機組(幾十kW到幾百kW)可并網(wǎng)運行，也可與其它能源發(fā)電方式相結(jié)合形成微電網(wǎng)。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電的頻率應(yīng)保持恒等于電網(wǎng)頻率，在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方面目前世界上流行的風(fēng)電技術(shù)大體上可分為恒速恒頻(CSCF)和變速恒頻(VSCF)兩大類。

3.1 恒速恒頻(CSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中主要采用三相同步發(fā)電機(運行于由電機極對數(shù)P和頻率f所決定的同步轉(zhuǎn)速n0)、鼠籠式異步發(fā)電機。且在定槳距并網(wǎng)型風(fēng)電機組中，一般采用鼠籠式異步發(fā)電機，通過定槳距失速控制的風(fēng)輪使其在略高于同步轉(zhuǎn)速n0的轉(zhuǎn)速(一般在(1～1．05)n0之間)穩(wěn)定發(fā)電運行。恒速運行的風(fēng)力發(fā)電主要缺點如下：

3.1.1 恒速恒頻系統(tǒng)是一種剛性機電耦合系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)速發(fā)生突變時，風(fēng)機的葉片將承受較大的扭應(yīng)力和風(fēng)力摩擦。為了保持機械轉(zhuǎn)速恒定，巨大的風(fēng)能還將通過葉片在風(fēng)機主軸、齒輪箱和電機等部件上產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，增加了這些部件的疲勞損壞程度，縮短了使用壽命。并網(wǎng)運行時還會潛在地影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3.1.2 采用失速調(diào)節(jié)方式，葉片自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單機容量增大時，轉(zhuǎn)子的直徑必須增大，葉片的厚度也隨之增加，使葉片的剛度減弱，失速動態(tài)特性不易控制，風(fēng)力機單機容量的發(fā)展受到限制

3.2 變速恒頻(VSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

由于存在上述缺點存在，促使人們考慮使發(fā)電機在變速驅(qū)動下發(fā)出恒定頻率的電能，從而發(fā)展了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。變速恒頻發(fā)電是20世紀(jì)末發(fā)展起來的一種新型發(fā)電方式，它將電力電子技術(shù)、矢量變換控制技術(shù)和微機信息處理技術(shù)引入發(fā)電機控制之中，獲得了一種全新的、高質(zhì)量的電能獲取方式。風(fēng)力機采用變速運行，即風(fēng)機葉輪跟隨風(fēng)速的變化改變其旋轉(zhuǎn)速度，保持基本恒定的最佳葉尖速比，風(fēng)能利用系數(shù)最大。目前，變速恒頻風(fēng)電機組主要采用繞線轉(zhuǎn)子雙饋異步發(fā)電機，低速同步發(fā)電機直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)也受到廣泛重視。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相對于恒速運行方式變速運行具有如下優(yōu)點：

3.2.1 風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高

變速運行風(fēng)機以最佳葉尖速比、在最大功率點運行，提高了風(fēng)力機的運行效率，與恒速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)相比，理論上年發(fā)電量一般可提高20%以上。

3.2.2 變機電動力系統(tǒng)間有剛性連接

它為柔性連接當(dāng)風(fēng)速躍升時，能吸收陣風(fēng)能量，把能量儲存在機械慣性中，減少陣風(fēng)沖擊對風(fēng)機帶來的疲勞損壞，減少機械應(yīng)力和轉(zhuǎn)動脈動，延長風(fēng)機壽命。當(dāng)風(fēng)速下降時，高速運轉(zhuǎn)的風(fēng)輪的能量便釋放出來轉(zhuǎn)化為電能送給電網(wǎng)。

3.2.3 可使變槳距調(diào)節(jié)簡單化

變速運行放寬了對槳距控制響應(yīng)速度的要求，在低風(fēng)速時，槳距角固定;高風(fēng)速時，調(diào)節(jié)槳距角限制最大輸出功率。

3.2.4 變速運行還具有減少運行噪聲等其它一些優(yōu)點

目前市場上恒速運行的風(fēng)電機組一般采用雙繞組結(jié)構(gòu)(4極，6極)的異步發(fā)電機，雙速運行。在高風(fēng)速段，發(fā)電機運行在較高轉(zhuǎn)速上，4極電機工作；在低風(fēng)速段，發(fā)電機運行較低轉(zhuǎn)速上，6極電機工作。一般單機容量為600~750kW 的風(fēng)電機紐多采用恒速運行方式。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向

4.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

人類利用風(fēng)能的歷史可追溯到中世紀(jì)。起初是利用將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，如用風(fēng)車提水、碾米、磨面等都借風(fēng)帆為船助航。中國、伊拉克、埃及、荷蘭、丹麥等都是最早利用風(fēng)能的國家。19世紀(jì)末，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，丹麥的研究人員才開始著手利用風(fēng)能發(fā)電以后，各國都從小型風(fēng)力發(fā)電機研制開始，從而逐漸向中大型風(fēng)力發(fā)電機發(fā)展。

到2003年底，全球風(fēng)力發(fā)電總裝機容量已突破40000兆瓦，2004年全球風(fēng)力發(fā)電新裝機容量已超過8321兆瓦，比2003年增長了21%，出現(xiàn)了強勁勢頭。目前，在全球有50多個國家中，已成為47100兆瓦的風(fēng)力發(fā)電場，一共為2千多萬用戶居民提供了充足的綠色能源。目前，世界風(fēng)力發(fā)電機裝機容量每年幾乎以20%的速度增加，風(fēng)電已成為世界上發(fā)展最

快的能源。即使如此世界各國開發(fā)利用的風(fēng)能資源尚不到可開發(fā)利用風(fēng)能資源的20%可見其開發(fā)潛力之大。目前．歐洲是全球風(fēng)力發(fā)電的主力軍。其中，德國風(fēng)力發(fā)電裝機容量位居世界第一，占全世界總風(fēng)力發(fā)電裝機容量的30％及以上。

我國的風(fēng)電發(fā)展主要集中在2003年以后。近年來，風(fēng)電顯示出前所未有的發(fā)展勢頭。到2008年底，風(fēng)電機組總裝機容達(dá)1 215．3萬kW，位列全球第4。隨著我國風(fēng)電裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國的華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技兩家企業(yè)進入2008年全球大型風(fēng)電機組制造商前10名。如今，我國的風(fēng)電仍然在以相當(dāng)快的速度茁壯成長。

4.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展方向

綜觀世界風(fēng)力發(fā)電近幾年迅猛發(fā)展的軌跡，呈現(xiàn)出如下發(fā)展方向及發(fā)展動態(tài)：

（1)大型化；

（2)定槳距、定速恒頻向變槳距、變速恒頻方向發(fā)展；

（3)海上專用風(fēng)電機組研究及近海風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)；

（4)多級增速齒輪箱傳動向直驅(qū)型(無齒輪箱，風(fēng)輪直接驅(qū)動多級發(fā)電機)、半直驅(qū)型(風(fēng)輪經(jīng)單級增速齒輪箱驅(qū)動多級發(fā)電機)方向發(fā)展；

（5)應(yīng)用全功率變流的并網(wǎng)技術(shù)；

（6)低電壓穿越技術(shù)；

（7)實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率優(yōu)化、穩(wěn)定可靠運行的智能控制技術(shù)；

（8)槳葉的空氣動力特性、新材料新工藝應(yīng)用及控制策略研究；

（9)風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的討論熱點

自2010年以來，我國共發(fā)生80起風(fēng)電場脫網(wǎng)事故，2011年1～8月，這個數(shù)字上升到了193起，并且大規(guī)模脫網(wǎng)事故（一次損失風(fēng)電出力50萬千瓦以上）由1起升至12起。這一系列事故的發(fā)生，使人們把注意力轉(zhuǎn)移到了起因之上。據(jù)有關(guān)人士分析事故發(fā)生主要由風(fēng)力發(fā)電機設(shè)備、風(fēng)場管理、電網(wǎng)接入以及運行安全監(jiān)管等四方面問題導(dǎo)致。與此同時也引起了人們對風(fēng)電機組必須具備了低電壓穿越(LVRT)運行功能的討論。目前，世界各國紛紛制定了針對大型風(fēng)電機組并網(wǎng)運行的標(biāo)準(zhǔn)，要求在電網(wǎng)發(fā)生故障如電壓瞬間跌落時，風(fēng)電機組仍能保持并網(wǎng)，且能向電網(wǎng)提供一定的無功功率支持，以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這就要求風(fēng)電機組具有一定的低電壓穿越(LVRT)運行能力。

目前，國內(nèi)運行的大部分風(fēng)機都沒有加裝低電壓穿越模塊，還有部分以前加裝的也不能滿足電科院的最新要求，不斷發(fā)生的脫網(wǎng)事故將引發(fā)變流器改造需求。自今年8月份開始，我國電監(jiān)會組織開展風(fēng)電安全檢查，其中風(fēng)電設(shè)備情況中最重要的就是檢查機組低電壓穿越能力檢測及改造情況。此后能源部發(fā)布“大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計技術(shù)規(guī)范”等18項重要標(biāo)準(zhǔn)，包括風(fēng)機的低電壓穿越(LVRT)運行能力。小結(jié)

風(fēng)能是非常重要并儲量巨大的能源，它安全、清潔、充裕，能提供源源不絕的能量，是一種穩(wěn)定的能源。在能源消耗日益增長，環(huán)境污染日漸嚴(yán)重的今天，風(fēng)能無疑是一個很好的選擇。所以，我國應(yīng)加快風(fēng)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。通過大規(guī)模的風(fēng)電開發(fā)和建設(shè)，進一步提高風(fēng)電技術(shù)，為人類在能源方面的進步做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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（五），2006.[17] 姚興佳，王士榮，董麗萍.風(fēng)電場及電力發(fā)電機并網(wǎng)運行.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)講座

（六），2006.[18] 王宏華.風(fēng)力發(fā)電的原理及發(fā)展現(xiàn)狀.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)系列講座(1),2010

[19] 王宏華.風(fēng)力發(fā)電的原理及發(fā)展現(xiàn)狀.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)系列講座(3),2010

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第三篇：關(guān)于新能源風(fēng)能發(fā)電報告

關(guān)于新能源風(fēng)能發(fā)電報告

姓名：陳祝平 班級：英本三班 學(xué)號：2010103061 2011.10.21 2 風(fēng)能發(fā)電

在不斷持續(xù)的能源緊張中，不少人想到了新能源利用。利用潔凈的能源（可再生能源）是人類社會文明進步的表現(xiàn)、是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、是環(huán)保理念的體現(xiàn)。潔凈能源指太陽能、風(fēng)能、潮汐能、生物能等，這都是可再生取之不盡的能源，特別是風(fēng)能技術(shù)最為成熟，經(jīng)濟可行性較高，是一種較理想的發(fā)展能源。風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽輻射熱引起的。風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源。太陽照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對流運動形成風(fēng)。據(jù)估計到達(dá)地球的太陽能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。

我國風(fēng)能資源總量約42億千瓦，技術(shù)可開發(fā)量約3億千瓦。目前東南沿海是最大風(fēng)能資源區(qū)，風(fēng)能密度為200W/M2～300W/M2，大于6m/s的風(fēng)速時間全年3000h以上就可取得較大經(jīng)濟效益。

一 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

21世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價格非常便宜、能源不會枯竭，又可以在很大范圍內(nèi)取得，非常干凈、沒有污染，不會對氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電具有極大的推廣價值。在中國，風(fēng)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(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)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(fēng)能資源，適合發(fā)展風(fēng)電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。目前我國的風(fēng)能利用方面與國際水平還在一定差距，但是發(fā)展很快，無論在發(fā)展規(guī)模上還是發(fā)展水平上，都有很大提高。據(jù)資料顯示，2004年全國在建項目的裝機容量約150萬千瓦，其中正在施工的約42萬千瓦，可研批復(fù)的68萬千瓦，項目建議書批復(fù)的45萬千瓦，包括五個10萬千瓦特許權(quán)項目。

江西都昌老爺廟風(fēng)電場風(fēng)能資源豐富，建設(shè)條件較好，已被列為全國大型風(fēng)電場預(yù)可研項目。目前，江西省能源結(jié)構(gòu)性矛盾突出，一次能源只有煤炭和水電；而且電煤大部分需要從省外運入，水電開發(fā)程度又較低。風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬季，水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季，風(fēng)電和水電具有季節(jié)性特性，可實現(xiàn)季節(jié)性互補；風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，可改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護環(huán)境。二 風(fēng)力發(fā)電的潛力 長期以來，由于風(fēng)電電價高于火電電價，作為清潔能源的風(fēng)電對于解決能源短缺和環(huán)境保護問題的意義長期得不到應(yīng)有的重視。事實上，風(fēng)電作為一項高新技術(shù)，具有著巨大的產(chǎn)業(yè)前景。而它作為新興能源，更對促進邊遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有著巨大的作用。在電力緊張、能源緊缺的情況接踵而至的今天，我國應(yīng)該重新認(rèn)識風(fēng)能的利用問題。

首先，風(fēng)力發(fā)電的潛力體現(xiàn)為風(fēng)電電價的快速下降。截止到目前，風(fēng)電電價正在快速下降，甚至已日趨接近燃煤發(fā)電的成本，經(jīng)濟效益開始凸現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)力發(fā)電能力每增加一倍，其成本就下降15％?？v觀近幾年，風(fēng)電增長一直保持在30％以上，因而成本也正隨之不斷下降。目前，中國風(fēng)電成本約在0.5元以上，隨著中國風(fēng)力發(fā)電裝機的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)?；?，風(fēng)電成本可望再降。此外，風(fēng)電外部成本幾乎為零，甚至低于核電成本。據(jù)初步測算，如果將內(nèi)部成本和外部成本同時計入成本，風(fēng)電將是當(dāng)前世界上最經(jīng)濟、最潔凈的能源。

其次，風(fēng)電的潛力體現(xiàn)于風(fēng)能資源的豐富性。據(jù)初步統(tǒng)計、中國陸地10米和海面15米可供開發(fā)的風(fēng)力資源在幾億千瓦以上，相當(dāng)于可開發(fā)水能資源（3.9億千瓦）的2.5倍。而50米風(fēng)力資源還會增大一倍。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，地面 50－100米的風(fēng)力資源都可開發(fā)利用。此外，風(fēng)電技術(shù)正日臻成熟。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。更大型、性能更好的機組的已開發(fā)并投人生產(chǎn)試運行，可利用的風(fēng)速要求還會降低。

再者，風(fēng)電工程的建設(shè)工期短，見效快?；痣姟⑺姷慕ㄔO(shè)工期需要用年來計算，而在有風(fēng)場數(shù)據(jù)的前提下，風(fēng)電項目只需要以周、月來計算。風(fēng)場建設(shè)在短時間內(nèi)即可完成，能夠解決我國電力短缺的燃眉之急。

另外，風(fēng)電的發(fā)展對于遏制溫室效應(yīng)具有重大的意義。據(jù)統(tǒng)計，風(fēng)力發(fā)電每生產(chǎn)100萬千瓦時的電量，便能減少600噸二氧化碳的排放。因此，大力發(fā)展風(fēng)能可以大幅度削減造成溫室效應(yīng)的二氧化碳，緩解氣候變暖的狀況，并能有效地遏制沙塵暴災(zāi)害，抑制荒漠化的發(fā)展。最后，風(fēng)場也成旅游項目。風(fēng)電場還能帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。內(nèi)蒙古風(fēng)電場就是很好的例子。它雖然不大，但場面很壯觀，已發(fā)展成為旅游區(qū)。三 發(fā)展風(fēng)電刻不容緩

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要全面健康可持續(xù)發(fā)展，需要解決的問題很多，但依靠科技進步來推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是擺在我們面前的現(xiàn)實課題。

首先，需建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研技術(shù)結(jié)合的創(chuàng)新體系。對開展試點的企業(yè)應(yīng)對其研發(fā)機構(gòu)，研發(fā)人員，研發(fā)資金，研發(fā)項目，專利申請，產(chǎn)品品牌，能力建設(shè)等方面提出具體要求和量化的指標(biāo)。

第二，正確處理技術(shù)引進和技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系。采用自主研究開發(fā)和引進消化國外技術(shù)相結(jié)合的方式，是實現(xiàn)提高競爭能力的較好途徑。、第三，加強風(fēng)電創(chuàng)新能力建設(shè)，建立風(fēng)電公共技術(shù)服務(wù)平臺，共同對資源進行整合、共享、完善和提高，通過建立共享機制和管理程序逐步做到資源有效利用。第四，加速風(fēng)電技術(shù)人才培養(yǎng)。目前已有一些高等院校準(zhǔn)備設(shè)置風(fēng)能專業(yè)或者風(fēng)能專業(yè)方向，開設(shè)風(fēng)能課程培養(yǎng)本科生和研究生。除了學(xué)校培養(yǎng)人才外，企業(yè)也應(yīng)將人才培養(yǎng)和建立一支高素質(zhì)的隊伍放在戰(zhàn)略地位，特別需要建立激勵機制和創(chuàng)造良好的環(huán)境，使技術(shù)隊伍能夠穩(wěn)定地成長。

中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展比較迅速，但與國際風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展水平還有很大差距，國內(nèi)的風(fēng)電設(shè)備主要依靠進口，對外依賴性強，雖然風(fēng)電成本已下降很多，但相比火電成本的優(yōu)勢在短期內(nèi)并不會明顯突出，風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展還有很多的阻礙因素。但是風(fēng)電行業(yè)投資的高風(fēng)險，必然會為風(fēng)電行業(yè)發(fā)展帶來高收益，不論是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益，還是中國目前奉行的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約戰(zhàn)略，都為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間。現(xiàn)在，風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)下降到1980年的1/5。隨著技術(shù)進步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。

第四篇：風(fēng)能發(fā)電3000字論文

風(fēng)能發(fā)電 風(fēng)能(wind energy)地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率，與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦，中國的風(fēng)能總量約16億千瓦。

在不斷持續(xù)的能源緊張中，不少人想到了新能源利用。利用潔凈的能源（可再生能源）是人類社會文明進步的表現(xiàn)、是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、是環(huán)保理念的體現(xiàn)。潔凈能源指太陽能、風(fēng)能、潮汐能、生物能等，這都是可再生取之不盡的能源，特別是風(fēng)能技術(shù)最為成熟，經(jīng)濟可行性較高，是一種較理想的發(fā)展能源。風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽輻射熱引起的。風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源。太陽照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對流運動形成風(fēng)。據(jù)估計到達(dá)地球的太陽能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。

我國幅員遼闊，海岸線長，風(fēng)能資源比較豐富。據(jù)國家氣象局估算，全國風(fēng)能密度為每平方米100瓦，風(fēng)能總儲量約16億千瓦，其中在地理上和經(jīng)濟上近期討開發(fā)捆用的約為1．6億千瓦。特別是東南沿海及附近島嶼、內(nèi)蒙古和甘肅走廊、東北、西北、華北和青藏高原等部份地區(qū)，每年風(fēng)速在3米／秒以上的時間近4，000小時左右，一些地區(qū)年平均風(fēng)速對達(dá)6~7米／秒以上，具有很大的開發(fā)利用價值。

有關(guān)專家根據(jù)全國有效風(fēng)能密度、有效風(fēng)力出現(xiàn)時間百分率，以及大于等于3米／秒和6米／秒的全年累積小時數(shù)，將我國風(fēng)能資源劃分為如下幾個區(qū)域；

1．東南沿海及其島嶼，為我國最大風(fēng)能資源區(qū)。這一地區(qū)，有效風(fēng)能密度大于200瓦／米2的等值線平行于海岸線，沿海島的的風(fēng)能密度在300瓦／米2以上，有效風(fēng)力出現(xiàn)時間百分率達(dá)80—90％，大于等于3米／秒的風(fēng)速全年出現(xiàn)時間約7，000—8，00小時，大于等于6米／秒的風(fēng)速也有4，000小時左右。

2．內(nèi)蒙古和甘肅北部，為我國次大風(fēng)能資源區(qū)。這一地區(qū)，終年在西風(fēng)帶控制下，風(fēng)能密度為200~300瓦／米2，有效風(fēng)力出現(xiàn)時間百分率為70％左右，大于等于3米／秒的風(fēng)速全年有5，000小時以上，大于等于6米／秒的風(fēng)速在2，000小時以上。

3．黑龍江和吉林東部以及遼東半島沿海，風(fēng)能也較大。風(fēng)能密度在200瓦／米2以上，大于等于3米／秒和6米／秒的風(fēng)速全年累積分別為5，000一7，000小時和3，000小時。

4．青藏高原；三北地區(qū)的北部和沿海，為風(fēng)能較大區(qū)。風(fēng)能密度在150—200瓦/米之間，大于等于3米／秒的風(fēng)速全年累積為4，000—5，000小時，大于等于6米／秒的風(fēng)速全年累積為3，000小時以上。

5、云貴川、甘肅、陜西南部，河南、湖南西部，福建、廣東、廣西的山區(qū)，以及塔里木盆地；為我國最小風(fēng)能區(qū)。有效風(fēng)能密度在50瓦／米2以下，可利用的風(fēng)力僅有20％左右，大于等于3米／秒的風(fēng)速年累積在2，000小時以下，大于等于6米／秒的風(fēng)速在150小時以下。

6、在4和5地區(qū)以外的廣大地區(qū)；為風(fēng)能季節(jié)利用區(qū)。這一地區(qū)，風(fēng)能密度在50—100瓦／米2之間，可利用風(fēng)力為30—40％，大于等于8米／秒的風(fēng)速全年累積在2，000—4，000小時，大于等于6米／秒的風(fēng)速在1，000小時左右。

我國風(fēng)能資源總量約42億千瓦，技術(shù)可開發(fā)量約3億千瓦。目前東南沿海是最大風(fēng)能資源區(qū)，風(fēng)能密度為200W/M2～300W/M2，大于6m/s的風(fēng)速時間全年3000h以上就可取得較大經(jīng)濟效益。

一 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

21世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價格非常便宜、能源不會枯竭，又可以在很大范圍內(nèi)取得，非常干凈、沒有污染，不會對氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電具有極大的推廣價值。在中國，風(fēng)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(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)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(fēng)能資源，適合發(fā)展風(fēng)電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。目前我國的風(fēng)能利用方面與國際水平還在一定差距，但是發(fā)展很快，無論在發(fā)展規(guī)模上還是發(fā)展水平上，都有很大提高。據(jù)資料顯示，2004年全國在建項目的裝機容量約150萬千瓦，其中正在施工的約42萬千瓦，可研批復(fù)的68萬千瓦，項目建議書批復(fù)的45萬千瓦，包括五個10萬千瓦特許權(quán)項目。

江西都昌老爺廟風(fēng)電場風(fēng)能資源豐富，建設(shè)條件較好，已被列為全國大型風(fēng)電場預(yù)可研項目。目前，江西省能源結(jié)構(gòu)性矛盾突出，一次能源只有煤炭和水電；而且電煤大部分需要從省外運入，水電開發(fā)程度又較低。風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬

季，水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季，風(fēng)電和水電具有季節(jié)性特性，可實現(xiàn)季節(jié)性互補；風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，可改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護環(huán)境。

據(jù)資料顯示，“十一五”末九江電網(wǎng)電力開始出現(xiàn)缺額，2010年缺額將達(dá)158兆瓦。老爺廟風(fēng)電場的建設(shè)，可以緩解九江電網(wǎng)電力不足的矛盾，滿足九江電網(wǎng)日益增長的電力需要；同時可就近向當(dāng)?shù)毓╇?，減少了長距離輸送的網(wǎng)損，提高供電可靠性和經(jīng)濟性。

據(jù)初步測算，目前風(fēng)電場造價成本約為8000～9000元/KW，機組（設(shè)備）占75%左右，基礎(chǔ)設(shè)施占20%，其它占5%。風(fēng)能利用小時數(shù)在2700～3200小時，其風(fēng)電成本約0.45～0.6元/千瓦時。假設(shè)：風(fēng)電場造價成本為：9000元/KW，上網(wǎng)電價（并網(wǎng)收購電價）為：0.6元/KW（不含稅價），運行小時數(shù)（風(fēng)能利用時間）為：3000小時，上網(wǎng)（并網(wǎng)）損耗為5%，風(fēng)電場運行費用（年KW收入）10%，：則年KW發(fā)電收入=（運行時數(shù)×上網(wǎng)損耗）×上網(wǎng)電價×運行費用，（3000×5%）×0.6元/KW×10%≈1539元/年（KW）。

一、風(fēng)力發(fā)電的潛力

長期以來，由于風(fēng)電電價高于火電電價，作為清潔能源的風(fēng)電對于解決能源短缺和環(huán)境保護問題的意義長期得不到應(yīng)有的重視。事實上，風(fēng)電作為一項高新技術(shù)，具有著巨大的產(chǎn)業(yè)前景。而它作為新興能源，更對促進邊遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有著巨大的作用。在電力緊張、能源緊缺的情況接踵而至的今天，我國應(yīng)該重新認(rèn)識風(fēng)能的利用問題。

首先，風(fēng)力發(fā)電的潛力體現(xiàn)為風(fēng)電電價的快速下降。截止到目前，風(fēng)電電價正在快速下降，甚至已日趨接近燃煤發(fā)電的成本，經(jīng)濟效益開始凸現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)力發(fā)電能力每增加一倍，其成本就下降15％?？v觀近幾年，風(fēng)電增長一直保持在30％以上，因而成本也正隨之不斷下降。目前，中國風(fēng)電成本約在0.5元以上，隨著中國風(fēng)力發(fā)電裝機的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)?；L(fēng)電成本可望再降。此外，風(fēng)電外部成本幾乎為零，甚至低于核電成本。據(jù)初步測算，如果將內(nèi)部成本和外部成本同時計入成本，風(fēng)電將是當(dāng)前世界上最經(jīng)濟、最潔凈的能源。

其次，風(fēng)電的潛力體現(xiàn)于風(fēng)能資源的豐富性。據(jù)初步統(tǒng)計、中國陸地10米和海面15米可供開發(fā)的風(fēng)力資源在幾億千瓦以上，相當(dāng)于可開發(fā)水能資源（3.9億千瓦）的2.5倍。而50米風(fēng)力資源還會增大一倍。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，地面 50－100米的風(fēng)力資源都可開發(fā)利用。2003年，我國發(fā)電裝機容量為3.85億千瓦，專家認(rèn)為，中國單靠風(fēng)力發(fā)電就能將現(xiàn)有的電力生產(chǎn)翻一番。

此外，風(fēng)電技術(shù)正日臻成熟。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。更大型、性能

更好的機組的已開發(fā)并投人生產(chǎn)試運行，可利用的風(fēng)速要求還會降低。

再者，風(fēng)電工程的建設(shè)工期短，見效快?；痣?、水電的建設(shè)工期需要用年來計算，而在有風(fēng)場數(shù)據(jù)的前提下，風(fēng)電項目只需要以周、月來計算。風(fēng)場建設(shè)在短時間內(nèi)即可完成，能夠解決我國電力短缺的燃眉之急。

另外，風(fēng)電的發(fā)展對于遏制溫室效應(yīng)具有重大的意義。據(jù)統(tǒng)計，風(fēng)力發(fā)電每生產(chǎn)100萬千瓦時的電量，便能減少600噸二氧化碳的排放。因此，大力發(fā)展風(fēng)能可以大幅度削減造成溫室效應(yīng)的二氧化碳，緩解氣候變暖的狀況，并能有效地遏制沙塵暴災(zāi)害，抑制荒漠化的發(fā)展。

除此之外，風(fēng)電還可以滿足邊遠(yuǎn)農(nóng)村的獨立供電。目前，“大機組、大電網(wǎng)、高電壓”的模式難以有效解決西部地區(qū)分散性的電力需求。開發(fā)風(fēng)力發(fā)電這樣的分散供電系統(tǒng)，可以較好地滿足這些地區(qū)發(fā)展對能源的要求，可以說，我國目前沒有聯(lián)上電網(wǎng)的農(nóng)村是風(fēng)力發(fā)電的巨大市場。

最后，風(fēng)場也成旅游項目。風(fēng)電場還能帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。內(nèi)蒙古風(fēng)電場就是很好的例子。它雖然不大，但場面很壯觀，已發(fā)展成為旅游區(qū)。

三、發(fā)展風(fēng)電刻不容緩

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要全面健康可持續(xù)發(fā)展，需要解決的問題很多，但依靠科技進步來推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是擺在我們面前的現(xiàn)實課題。

首先，需建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研技術(shù)結(jié)合的創(chuàng)新體系。對開展試點的企業(yè)應(yīng)對其研發(fā)機構(gòu)，研發(fā)人員，研發(fā)資金，研發(fā)項目，專利申請，產(chǎn)品品牌，能力建設(shè)等方面提出具體要求和量化的指標(biāo)。

第二，正確處理技術(shù)引進和技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系。采用自主研究開發(fā)和引進消化國外技術(shù)相結(jié)合的方式，是實現(xiàn)提高競爭能力的較好途徑。、第三，加強風(fēng)電創(chuàng)新能力建設(shè)，建立風(fēng)電公共技術(shù)服務(wù)平臺，共同對資源進行整合、共享、完善和提高，通過建立共享機制和管理程序逐步做到資源有效利用。

第四，加速風(fēng)電技術(shù)人才培養(yǎng)。目前已有一些高等院校準(zhǔn)備設(shè)置風(fēng)能專業(yè)或者風(fēng)能專業(yè)方向，開設(shè)風(fēng)能課程培養(yǎng)本科生和研究生。除了學(xué)校培養(yǎng)人才外，企業(yè)也應(yīng)將人才培養(yǎng)和建

立一支高素質(zhì)的隊伍放在戰(zhàn)略地位，特別需要建立激勵機制和創(chuàng)造良好的環(huán)境，使技術(shù)隊伍能夠穩(wěn)定地成長。

國風(fēng)能利用的歷史雖然悠久，但是使用的轉(zhuǎn)換器多為傳統(tǒng)風(fēng)車，技術(shù)十分落后。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究風(fēng)能的開發(fā)利用，試制現(xiàn)代的新型風(fēng)力機，利用風(fēng)力進行發(fā)電，是建國以后在黨和國家的重視和支持下才開始的。1954年，我國試制成一臺仿蘇凸15型水平軸風(fēng)力機，4級風(fēng)時設(shè)計功率為22．6馬力。同年，輕工業(yè)部的科研單位自行設(shè)計了一臺功率為37．6馬力的三翼高速水平軸風(fēng)力機，用于抽水。1958年，吉林省白城專區(qū)試制成一臺功率為66瓦的58型風(fēng)力充電裝置，為修配廠的充電業(yè)務(wù)和農(nóng)村照明提供電力。之后，江蘇、安徽、遼寧、新疆等地相繼研制并興建了功率從幾百瓦到幾千瓦的小型風(fēng)力發(fā)電站。六十年代以來，我國風(fēng)力發(fā)電、機組的研制與生產(chǎn)有了進一步的發(fā)展。1960年在蚌埠召開的全國風(fēng)力機現(xiàn)場會上，參加評比的各種不同類型，不同規(guī)格的風(fēng)力機達(dá)36種之多。七十年代以來，我國風(fēng)力視的研制工作又有了新的發(fā)展。在風(fēng)力機的結(jié)構(gòu)上，除水平軸風(fēng)力機外，還開展了新型立軸φ型和旋冀型風(fēng)力機的研制，取得了一定的成果。據(jù)1981年9月統(tǒng)計，我國已研制的風(fēng)力機達(dá)42種之多。其中：按結(jié)構(gòu)分，水平軸式的37種，垂直軸式的5種；按轉(zhuǎn)速分，少葉片高速型的29種，多葉片低速型的13種；按用途分，用于發(fā)電的27種，用于提水的15種；設(shè)計風(fēng)速，最低的6米／秒，最高的11．2米／秒；風(fēng)輪直徑，最大的21米，最小的1．4米；輸出功率，最大的55千瓦，最小的30瓦。全國目前正在運行發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機約有5，000多臺，大部分布在內(nèi)蒙古、江蘇、浙江、山東、新疆、青海、甘肅、福建、西藏、寧夏、黑龍江等省、區(qū)。特別是內(nèi)蒙古已有6個盟、25個旗縣共安裝風(fēng)力發(fā)電機約4，000臺。中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展比較迅速，但與國際風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展水平還有很大差距，國內(nèi)的風(fēng)電設(shè)備主要依靠進口，對外依賴性強，雖然風(fēng)電成本已下降很多，但相比火電成本的優(yōu)勢在短期內(nèi)并不會明顯突出，風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展還有很多的阻礙因素。但是風(fēng)電行業(yè)投資的高風(fēng)險，必然會為風(fēng)電行業(yè)發(fā)展帶來高收益，不論是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益，還是中國目前奉行的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約戰(zhàn)略，都為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間?，F(xiàn)在，風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)下降到1980年的1/5。隨著技術(shù)進步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。

第五篇：風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)活動課例

《風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)》綜合實踐活動課

來安縣 半塔中學(xué)

孫其發(fā)

（一）、課題：《風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)》

（二）、研究背景

來安風(fēng)電場是我省新能源開發(fā)的重點工程，也是我省第一座風(fēng)力發(fā)電場，預(yù)計2012年還將新增50萬千瓦的裝機容量，未來五年風(fēng)電開發(fā)潛力可達(dá)300萬千瓦以上。電從風(fēng)中來，并網(wǎng)進萬家。1月5日，位于來安縣的我省首座風(fēng)力發(fā)電場順利并網(wǎng)發(fā)電，這標(biāo)志著我省正式用上風(fēng)電。來安風(fēng)力發(fā)電場昨并網(wǎng)發(fā)電 成安徽第一座風(fēng)力發(fā)電場。

圖為來安山區(qū)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施

220千伏來安風(fēng)電場位于來安縣北部低山丘陵地區(qū)，規(guī)劃容量為247.5兆瓦，共分五期開發(fā)，每期49.5兆瓦，分別為龍頭港、龍臥寺、東寺港、寶山以及大港風(fēng)電場。此次并網(wǎng)發(fā)電的是一期工程龍頭港風(fēng)力發(fā)電場，位于來安縣楊郢鄉(xiāng)境內(nèi)，工程總投資達(dá)4.56億元，由10萬千瓦機組組成。40多臺風(fēng)機經(jīng)過前期調(diào)試，終于1月5日并網(wǎng)發(fā)電，每年可發(fā)電2億多千瓦時。

安徽龍源來安風(fēng)電項目由龍源電力集團股份有限公司投資開發(fā)，是安徽省第一個風(fēng)電項目，風(fēng)電場設(shè)計裝機容量198MW,四期共安裝132臺1500KW低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機組和一座220KV變電站。龍源來安風(fēng)電項目四期總投資18.25億元，預(yù)計年上網(wǎng)電量4億千瓦時。

在我的家鄉(xiāng)半塔能用上風(fēng)能發(fā)電，真是我們趕上了改革開放的好年頭，隨著我國綜合國力的增強、科學(xué)技術(shù)的進步，如今綠色能源的開發(fā)與發(fā)展已經(jīng)落戶到半塔鎮(zhèn)寶山村，這是我省貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀的必然結(jié)果。這一變化必將引起家鄉(xiāng)人民生活觀念和生活方式的變革，我們?nèi)绾芜m應(yīng)這一形勢的變化，增強節(jié)能環(huán)保意識，推動家鄉(xiāng)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，怎樣認(rèn)識我國工業(yè)化發(fā)展進程如何尊重工人的勞動、普及科學(xué)技術(shù)知識，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，積極踐行低碳生活方式。這將成為我們面臨的又一重要的研究課

題。

（三）研究目的：

隨著風(fēng)能發(fā)電這一事物在家鄉(xiāng)的出現(xiàn)，新學(xué)期開始后，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)高度重視，要求各科室應(yīng)結(jié)合這一變化因地制宜地開展綜合實踐活動。對學(xué)生進行科學(xué)普及教育、節(jié)約資源和保護環(huán)境意識教育，讓學(xué)生充分認(rèn)識在資源短缺的今天，家鄉(xiāng)建立風(fēng)能發(fā)電站意義重大而深遠(yuǎn)，我們要從身邊小事做起，節(jié)約一滴水、一度電，倡導(dǎo)低碳生活方式。為此，半塔中學(xué)綜合實踐活動課程資源開發(fā)與實施研究小組充分挖掘本地課程資源優(yōu)勢，本學(xué)期開始將風(fēng)力發(fā)電列入校本研究實踐課程。正是希望青少年更多地了解清潔能源，培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新思維?！帮L(fēng)能發(fā)電機是怎么運轉(zhuǎn)的？” “風(fēng)力多大的時候才會發(fā)電呢？” “我們每天用的電是這里發(fā)送的嗎?” ??

為解決同學(xué)們的疑惑，滿足同學(xué)們的好奇心，我們特組織了一次參觀考察活動。為了激發(fā)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)之情，增強新能量和節(jié)能環(huán)保意識。因此選擇了《風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)》作為本次研究課題。

為了讓學(xué)生更好的了解并關(guān)注我縣能源環(huán)境狀況，增強新能源和節(jié)能環(huán)保意識，養(yǎng)成“節(jié)能環(huán)保，從我做起”的社會責(zé)任感，激發(fā)同學(xué)們熱愛家鄉(xiāng)、建設(shè)家鄉(xiāng)的情懷，并能以自己的實際行動感染其他人，使來安人在追求經(jīng)濟發(fā)展的同時，不會忘記節(jié)能環(huán)保，不斷創(chuàng)新，開發(fā)新能源、可再生能源、清潔能源，堅持走可持續(xù)發(fā)展道路。

（四）探究過程：

1、新學(xué)期開始后，半塔中學(xué)將風(fēng)力發(fā)電列入校本綜合實踐活動課程。今年3月12日，我們組織課題組部分同學(xué)到最近的安徽來安龍源風(fēng)力發(fā)電場，觀摩風(fēng)能發(fā)電運作。下圖為我校高二部分學(xué)生參觀寶山風(fēng)能發(fā)電場。

2、請先俊生老師給同學(xué)們講解風(fēng)能發(fā)電原理。

通過老師的現(xiàn)場詳細(xì)講解，同學(xué)們臉上露出了滿意的笑容。

3、組織參觀同學(xué)相互交流探究風(fēng)能發(fā)電的原理、優(yōu)勢和前景。

4、參觀結(jié)束后，請同學(xué)們各寫一篇觀后觀或心得體會。

（五）研究結(jié)果：

1、成果總體評價：

同學(xué)們撰寫了多篇論文

一、收獲體會，對活動進行了反思與總結(jié)。高二（5）班施文婷同學(xué)寫的《蛻變》、陸啟彤同學(xué)寫的《風(fēng)吹電來》、梅芳同學(xué)寫的《平凡的小鎮(zhèn)》、項迎鍇同學(xué)寫的《記憶的前進》、宋曉燕同學(xué)寫的《見證》分別從不同角度熱情謳歌了家鄉(xiāng)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、人民生活水平的不斷提高、社會公共設(shè)施的巨大變化以及對家鄉(xiāng)美好前景的憧憬；高二（6）班先振宇同學(xué)寫的《風(fēng)能是如何發(fā)電的？》一文詳細(xì)介紹了風(fēng)能發(fā)電原理及發(fā)展前景。李曉旋同學(xué)寫的《風(fēng)能發(fā)電的巨大潛能》從新能源開發(fā)與利用角度，比較詳細(xì)地介紹了風(fēng)能發(fā)電原理、特點和巨大發(fā)展?jié)摿?。同學(xué)們的文章里洋溢著濃濃的熱愛家鄉(xiāng)之情，強烈的熱愛科學(xué)的情趣。

2、附同學(xué)們收獲體會：

《風(fēng)能是如何發(fā)電的？》

半塔中學(xué)高二（6）先振宇

風(fēng)是一種潛力很大的新能源，十八世紀(jì)初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風(fēng)，吹毀了四百座風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)力來發(fā)電，開發(fā)新能源。

利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試，早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)始了。三十年代，丹賣、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(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機，廣泛在多風(fēng)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(dāng)時的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下。

把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械動能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電力動能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。

風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置，稱作風(fēng)力發(fā)電機組。這種風(fēng)力發(fā)電機組，大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機和鐵塔三部分。（大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會擁有尾舵）

風(fēng)輪是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時，槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造。（現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪，s型旋轉(zhuǎn)葉片等，其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同）

由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低，而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著，這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；所以，在帶動發(fā)電機之前，還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱，再加一個調(diào)速機構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，然后再聯(lián)接到發(fā)電機上。為保持風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大的功率，還需在風(fēng)輪的后面裝一個類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵。

鐵塔是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機的構(gòu)架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風(fēng)速影響的情況，以及風(fēng)輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內(nèi)。

發(fā)電機的作用，是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速，通過升速傳遞給發(fā)電機構(gòu)均勻運轉(zhuǎn)，因而把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

一般說來，三級風(fēng)就有利用的價值。但從經(jīng)濟合理的角度出發(fā)，風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。據(jù)測定，一臺55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機組，當(dāng)風(fēng)速為每秒9.5米時，機組的輸出功率為55千瓦；當(dāng)風(fēng)速每秒8米時，功率為38千瓦；風(fēng)速每秒6米時，只有16千瓦；而風(fēng)速每秒5米時，僅為9.5千瓦?？梢婏L(fēng)力愈大，經(jīng)濟效益也愈大。

風(fēng)力發(fā)電機因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。

我國的風(fēng)力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風(fēng)速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風(fēng)天。風(fēng)電發(fā)展到目前階段，其性價比正在形成與煤電、水電的競爭優(yōu)勢。風(fēng)電的優(yōu)勢在于：能力每增加一倍，成本就下降15%，近幾年世界風(fēng)電增長一直保持在30%以上。隨著中國風(fēng)電裝機的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)?；L(fēng)電成本可望再降。因此風(fēng)電開始成為越來越多投資者的逐金之地。在這些地區(qū)，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是很有前途的。

但風(fēng)力發(fā)電也并不是沒有任何缺點，至少現(xiàn)在，成本太高的問題就還沒有解決。而且風(fēng)力發(fā)電所產(chǎn)生的噪音暫時也沒有好的解決辦法，漫山遍野的風(fēng)車也會影響自然景觀。同時，風(fēng)力發(fā)電也有一些不穩(wěn)定因素，風(fēng)不是人類可以控制的，至少想人工制造風(fēng)來發(fā)電使不實際的，這些不確定性可能會給風(fēng)能再增加一些制約因素，但風(fēng)能的一次性投入便能長久獲利的優(yōu)點也決定了風(fēng)能在未來一定會有很好的發(fā)展前景。

其他同學(xué)的心得體會附后。

（六）教師點評：

同學(xué)們通過參觀學(xué)習(xí)，了解了我國能源的現(xiàn)狀，認(rèn)識了風(fēng)能發(fā)電原理，風(fēng)能發(fā)電的優(yōu)勢，更加深刻地理解國家堅持可持續(xù)發(fā)展的必要性和重要性。他（她）們紛紛寫下觀后感和心得體會，表示在今后的學(xué)習(xí)中更加努力學(xué)習(xí)，關(guān)注社會發(fā)展，樹立節(jié)能環(huán)保意識、綠色能源意識、創(chuàng)新意識，為國家新型能源開發(fā)與建設(shè)增添光彩。通過本次實踐活動同學(xué)們的日常生活行為也正在悄悄發(fā)生改變，不但行為舉止更加文明禮儀，節(jié)約資源能源意識明顯增強了，教室里的燈隨手及時關(guān)了，自來水籠頭及時關(guān)了??進一步激發(fā)了同學(xué)們熱愛科學(xué)，努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，將來為國家為家鄉(xiāng)多作貢獻(xiàn)的責(zé)任感和使命感。

半塔中學(xué)《農(nóng)村中學(xué)綜合實踐活動課程資源開發(fā)與實施模式研究》課題組

2011.3.28