第一篇：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，受世界各國的重視程度越來越高，也越來越多的被應(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.國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和前景

1.1 國外風(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，新增裝機(jī)增長達(dá)到6%。到目前為止，全球七十多個(gè)國家有商業(yè)運(yùn)營的風(fēng)電裝機(jī)，其中二十二個(gè)國家的裝機(jī)容量超過 1GW。據(jù)估計(jì)到 2030 年，歐洲風(fēng)電裝機(jī)可達(dá)三百億瓦，可滿足歐洲百分之二十的電力需求。

1.2國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

我國風(fēng)力資源儲(chǔ)量豐富，分布廣泛。陸上可開發(fā)的儲(chǔ)量為2.53億kW，海上可開發(fā)的儲(chǔ)量為7.5億kW。“大規(guī)模、高集中開發(fā)，遠(yuǎn)距離和高電壓輸送”是我國風(fēng)電發(fā)展的重要特征。近年來，我國風(fēng)電發(fā)展迅猛，2006～2010 年風(fēng)電總裝機(jī)容量從260萬kW增長到4 182.7萬kW，2010年新增風(fēng)電裝機(jī)1 600萬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年我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)可以達(dá)到2.3億kW。這意味著未來十年中，風(fēng)電總裝機(jī)容量

平均每年需新增1 800萬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，其中變速需要通過變頻器來實(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)通過變流裝置或改造發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。現(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，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)是通過對(duì)全功率電力變換器的控制算法來實(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)開關(guān)。并網(wǎng)前并網(wǎng)開關(guān)斷開，DC/AC 通過限流電阻對(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)速從 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)速從低到高逐漸上升，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適當(dāng)?shù)目刂疲癸L(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)，也可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)功率來調(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。

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)整流器的功率并沒有改變，造成直流側(cè)的過電壓。如果維持直流側(cè)電壓穩(wěn)定，則必然造成逆變器過電流。過電壓和過電流都將導(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)先的一些國家，如丹麥、德國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]通過在逆變器交流側(cè)加裝無功補(bǔ)償裝置和低通濾波器來應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓不對(duì)稱跌落對(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)稱工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)低電壓穿越；文獻(xiàn)[25-28]通過直流側(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)的過電壓和逆變器的過電流，實(shí)現(xiàn)低電壓穿越。這些方法都要增加專門的元件，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)電作為我國今后大力重點(diǎn)發(fā)展的 3 類新能源之一，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)化石能源的過度依賴、緩解中國能源緊缺、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)，將來風(fēng)力發(fā)電的競(jìng)爭力必定逐漸提升，其發(fā)展前景廣闊。

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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，開創(chuàng)了風(fēng)能利用的新時(shí)期。

德國、美國、丹麥等國開發(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的海底電纜。

2.2風(fēng)電裝機(jī)容量

德國的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)610.7萬kW，占德國發(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kW，居世界第2位。美國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)261萬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kW。印度風(fēng)電增長很快，到2000年累積裝機(jī)容量已達(dá)到122萬kW。日本的風(fēng)電裝機(jī)容量46萬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(見表1)。許多國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(fēng)電的動(dòng)力主要來自于改善環(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、丹麥、西班牙等國都制定了比較高的風(fēng)電收購電價(jià)，保持了穩(wěn)定高速的增長，1996年以后年增長率超過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)購買風(fēng)電機(jī)組的用戶提供補(bǔ)貼。英國的《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%。

美國政府為鼓勵(lì)開發(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風(fēng)電，并且價(jià)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(fēng)電機(jī)組，使剛剛建立起來的丹麥風(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kW。2002年美國德州的風(fēng)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(dá)到200萬kW，并擬訂了110.4萬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)電的電量儲(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我國風(fēng)力發(fā)電的開發(fā)現(xiàn)況

我國擁有豐富的風(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，可開發(fā)的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為2.53億kW。我國近海風(fēng)能資源約為陸地的3倍，由此可算出我國可開發(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，我國通過自主開發(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，并在全國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10萬kW，到2001年底總裝機(jī)容量約40萬kW。

我國風(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)電的開發(fā)，我國對(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)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)階段我國發(fā)展風(fēng)電面臨的論難和機(jī)遇。通過對(duì)國內(nèi)外的電力來源，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)入手闡述我國發(fā)展風(fēng)電的必要性和緊迫性。

通過對(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。

闡明我國積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電事業(yè)，風(fēng)電技術(shù)國產(chǎn)化和提高風(fēng)電市場(chǎng)競(jìng)爭力在我國具備著巨大的潛力。積極利用和發(fā)展風(fēng)電這一再生能源，推動(dòng)我國走可持續(xù)發(fā)展的能源之路，在我國已是勢(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，是人類生存的基本要素，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著國際工業(yè)化的進(jìn)程，全球未來能源消耗預(yù)計(jì)仍將以3的速度增長，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，人們無節(jié)制地開采石油，煤炭，天然氣等這些埋在地層深處的維系人類生存的“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)砹烁膳碌膼汗?— 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，使他們把研究開發(fā)其他能源放到了重要位置，要生存就必須尋求開發(fā)新能源。為此，各國政府紛紛制定自己的能源政策，給新能源開發(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，太陽能，潮汐能，地?zé)崮艿鹊拈_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越多的重要，可再生能源在資源消耗中也將占據(jù)越來越高的比例。

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)電發(fā)動(dòng)設(shè)備主要依靠進(jìn)口，對(duì)外依賴性強(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)國家統(tǒng)計(jì)局、國家發(fā)改委、國研網(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)。在撰寫過程中，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)國外風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速的國家相關(guān)政策進(jìn)行了介紹和分析判斷，為我國風(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)能是人類最早利用的能源之一。早在公元前 2000 年，埃及，波斯等國就己出現(xiàn)帆船和風(fēng)磨，中世紀(jì)荷蘭與美國已有用于排灌的水平軸風(fēng)車。中國是世界上最早利用風(fēng)能的國家之一，早在 1800 年前，中國就有風(fēng)車提水的紀(jì)錄。下面簡單介紹一下國內(nèi)外現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)研制的歷史和現(xiàn)狀。

1.2.1中國風(fēng)電的歷史和現(xiàn)狀

中國對(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 年代開始的。中國為了解決西部草原牧區(qū)，東部海島及邊遠(yuǎn)山區(qū)的用電問題，國家鼓勵(lì)開發(fā)離網(wǎng)型風(fēng)力機(jī)，國內(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)中國的具體情況，重點(diǎn)推廣了戶用微型發(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 萬居民解決了基本用電問題。電燈，電視進(jìn)入千家萬戶，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，中國占七個(gè)。截至 2000 年底，全國累計(jì)生產(chǎn)了離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組近二十萬臺(tái)。

1.3 中國風(fēng)電電價(jià)定價(jià)機(jī)制的演變過程

中國的并網(wǎng)風(fēng)電從 20 世紀(jì) 80 年代開始發(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增長到2008年的 1,200 萬 kW，躍居世界第四位，標(biāo)志著中國風(fēng)電進(jìn)入了大規(guī)模開發(fā)階段。總體看來，中國并網(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)模化及國產(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)公司簽訂購電協(xié)議后，報(bào)國家物價(jià)部門核準(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總體來說，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，中國開始探索設(shè)備國產(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)備國產(chǎn)化的專項(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，中國風(fēng)電發(fā)展依然步履維艱。每年新增裝機(jī)不超過十萬千瓦。到2003年底，全國風(fēng)電裝機(jī)容量僅56.84 萬千瓦。

這一階段，風(fēng)電電價(jià)經(jīng)歷了還本付息電價(jià)和經(jīng)營期平均電價(jià)兩個(gè)階段。1994 年，國家主管部門規(guī)定，電網(wǎng)管理部門應(yīng)允許風(fēng)電場(chǎng)就近上網(wǎng)，并收購全部上網(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。隨著中國電力體制改革的深化，電價(jià)根據(jù)“廠網(wǎng)分開，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的目標(biāo)逐步開始改革。

總體來說，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)公司簽訂購電協(xié)議，各地價(jià)格主管部門批準(zhǔn)后，報(bào)國家物價(jià)部門備案，因此，風(fēng)電價(jià)格各不相同。最低的仍然是采用競(jìng)爭電價(jià)，與燃煤電廠的上網(wǎng)電價(jià)相當(dāng)，例如，中國節(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 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，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)模化及國產(chǎn)化階段（2003 后）

為了促進(jìn)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展，2003年，國家發(fā)展改革委組織了第一期全國風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目招標(biāo)，將競(jìng)爭機(jī)制引入風(fēng)電場(chǎng)開發(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880萬千瓦。

為了推廣特許權(quán)招標(biāo)經(jīng)驗(yàn)，2006年國家發(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)由國務(wù)院價(jià)格主管部門按照招標(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)”的模式已無法滿足風(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)的長期健康發(fā)展。

2009年 7月底，國家發(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，全國按風(fēng)能資源狀況和工程建設(shè)條件分為四類風(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中國政府對(duì)風(fēng)電的補(bǔ)貼政策

中國政府一直大力支持風(fēng)電的發(fā)展，從2002 年開始，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（見圖 4）。由此可見，中國政府的政策是鼓勵(lì)可再生能源發(fā)展的，因此，中國風(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)模化及國產(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)公司簽訂購電協(xié)議確定，電價(jià)各不相同（0.38元/kWh～1.2元/kWh）；規(guī)模化及國產(chǎn)化階段：招標(biāo)電價(jià)與核準(zhǔn)電價(jià)共存，國家招標(biāo)電價(jià)保持上升；目前完善階段：四類標(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，使中國的風(fēng)電電價(jià)更趨理性。同時(shí)，可以看到，中國政府在探索風(fēng)電價(jià)格機(jī)制和規(guī)范風(fēng)電電價(jià)的過程中，一直給予風(fēng)電行業(yè)巨大的支持，2002年至2008年，國家對(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，這極大地提高了投資者的積極性，促使中國的風(fēng)電裝機(jī)容量成倍增加，中國一躍成為風(fēng)電大國。

因此，我們認(rèn)為，中國政府是依據(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)過程完全與CDM無關(guān)。但是，也應(yīng)該看到，在中國風(fēng)力發(fā)展的過程中，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，如果沒有CDM，中國風(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在審核中國風(fēng)電項(xiàng)目時(shí)能充分考慮和理解中國特殊的定價(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.中國風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)（作者）《中國風(fēng)電及電價(jià)發(fā)展研究報(bào)告》 3.作者不詳 《 中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)發(fā)展研究及投資分析報(bào)告》

第四篇：風(fēng)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(duì)一次部分進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)視，控制和保護(hù)的部分

2.風(fēng)電場(chǎng)和常規(guī)電廠的區(qū)別：單機(jī)容量小；電能生產(chǎn)比較分散，發(fā)電機(jī)數(shù)目多；輸出的電壓等級(jí)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(fēng)電廠電氣一次系統(tǒng)組成：風(fēng)電機(jī)組；集電系統(tǒng)；升壓站；廠用電系統(tǒng)。

4．變壓器銅損：銅導(dǎo)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(diǎn)，運(yùn)行方式改變時(shí)倒閘操作），熔斷絲（有故障電流時(shí)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(dǎo)體表面處的電流密度大于導(dǎo)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(dǎo)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(jī)人身及設(shè)備安全；鐵心中產(chǎn)生大量剩磁；長時(shí)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(yàn)；電氣選擇的環(huán)境因素；環(huán)境保護(hù)

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(hù)回路，用以啟動(dòng)時(shí)間繼電器的動(dòng)作或直接觸發(fā)斷路器分閘。

電流繼電器用于繼電保護(hù)裝置中的過電壓保護(hù)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(shí)，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(dǎo)體之間

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

C：無遮攔裸導(dǎo)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(hù)：避雷針，避雷線，避雷器，避雷帶和避雷網(wǎng)，接地裝置

14.風(fēng)電場(chǎng)防雷性能衡量標(biāo)準(zhǔn)：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

第五篇：風(fēng)力發(fā)電報(bào)告

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

風(fēng)能是一種可再生的清潔能源。近30年來，國際上在風(fēng)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(jìn)步。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日臻完善，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)額定功率最大已經(jīng)到5MW，葉輪直徑達(dá)到126m。截止2005年世界裝機(jī)容量已達(dá)58,982MW，風(fēng)力發(fā)電量占全球電量的1%。中國成為亞洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)者之一，其總裝機(jī)容量居世界第8位，2005年新增裝機(jī)容量居世界第6位。今后，國內(nèi)外風(fēng)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(fēng)是最常見的自然現(xiàn)象之一，是太陽對(duì)地球表面不均衡加熱而引起的“空氣流動(dòng)”，流動(dòng)空氣具有的動(dòng)能稱之為風(fēng)能。因此，風(fēng)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(xué)研究院分析，地球上可利用的風(fēng)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(fēng)能為2.53億kW，海上可利用的風(fēng)能是陸地上的3倍，50m高度層可利用的風(fēng)能是10m高度層的2倍，風(fēng)能資源非常豐富。

風(fēng)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(fēng)能的利用方式不僅有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水，而且還有風(fēng)力致熱、風(fēng)帆助航等。因此，開發(fā)利用風(fēng)能對(duì)世界各國科技工作者具有極強(qiáng)的魅力，從而喚起了世界眾多的科學(xué)家致力于風(fēng)能利用方面的研究。在本文中，將對(duì)國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行論述。風(fēng)力發(fā)電基本知識(shí)

2.1 風(fēng)能的計(jì)算公式

空氣運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能。風(fēng)能是指風(fēng)所具有的動(dòng)能。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的斷面積為A，則當(dāng)風(fēng)速為V的風(fēng)流經(jīng)葉輪時(shí)，單位時(shí)間風(fēng)傳遞給葉輪的風(fēng)能為

（1）

其中：單位時(shí)間質(zhì)量流量m=ρAV

（2）

在實(shí)際中，式中：

PW—每秒空氣流過風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪斷面面積的風(fēng)能，即風(fēng)能功率，W；

（3）Cp—葉輪的風(fēng)能利用系數(shù)；

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

A—風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2； V—風(fēng)速，m/s。

2.2 貝茨（Betz）理論

第一個(gè)關(guān)于風(fēng)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(fēng)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(duì)通過風(fēng)輪的氣流沒有阻力。因此這是一個(gè)純粹的能量轉(zhuǎn)換器。此外還進(jìn)一步假設(shè)氣流在整個(gè)風(fēng)輪掃掠面上的氣流是均勻的，氣流速度的方向無論在風(fēng)輪前后還是通過時(shí)都是沿著風(fēng)輪軸線的。

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

—空氣密度，kg/m3；

（4）

式中：Pmax—風(fēng)輪所能產(chǎn)生的最大功率；

A—風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2； V—風(fēng)速，m/s。

這個(gè)表達(dá)式稱為貝茨公式。其假定條件是風(fēng)速與風(fēng)輪軸方向一致并在整個(gè)風(fēng)輪掃掠面上是均勻的[2]。將(4)式除以氣流通過掃掠面A時(shí)風(fēng)所具有的動(dòng)能，可推得風(fēng)力機(jī)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(fēng)力機(jī)從自然風(fēng)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(dòng)能。

能量的轉(zhuǎn)換將導(dǎo)致功率的下降，它隨所采用的風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的型式而異，因此，風(fēng)力機(jī)的實(shí)際風(fēng)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(jì)和氣壓計(jì)測(cè)試出實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的環(huán)境溫度和大氣壓，由下式計(jì)算出空氣密度。

（6）

式中：ρ—空氣密度，kg/m3； h—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琍a； 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(fēng)力機(jī)的主要組成

1)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)

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

（2）發(fā)電機(jī)

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，已采用的發(fā)電機(jī)有3種，即直流發(fā)電機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多采用同步或異步交流發(fā)電機(jī)，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(jī)和調(diào)向機(jī)構(gòu)等。因風(fēng)速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風(fēng)輪單位面積捕捉的風(fēng)能越多，但造價(jià)、安裝費(fèi)等也隨之加大。

（4）調(diào)向機(jī)構(gòu)

垂直軸風(fēng)力機(jī)可接受任何方向吹來的風(fēng)，因此不需要調(diào)向機(jī)構(gòu)。對(duì)于水平軸風(fēng)力機(jī)，為了得到最高的風(fēng)能利用效率，應(yīng)用風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)常對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，需要對(duì)風(fēng)裝置。常用的調(diào)向機(jī)構(gòu)主要有尾舵、舵輪、電動(dòng)對(duì)風(fēng)裝置。

（5）限速機(jī)構(gòu)

當(dāng)風(fēng)速高于風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)，為了防止葉片損壞，需要對(duì)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。（6）貯能裝置

貯能裝置對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)力機(jī)是十分重要的。其貯能方式有熱能貯能、化學(xué)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(fēng)力發(fā)電機(jī)

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由兩大部分組成：氣動(dòng)機(jī)械部分和電氣部分。氣動(dòng)機(jī)械部分包括風(fēng)輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸，其功能是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電氣部分包括異步發(fā)電機(jī)、電力電子變頻器、變壓器和電網(wǎng)，其功能是將機(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組（無增速齒輪箱）。風(fēng)力機(jī)與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

3.1 風(fēng)力機(jī)與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展史

風(fēng)能，是人類最早使用的能源之一。遠(yuǎn)在公元前2000年，埃及、波斯等國已出現(xiàn)帆船和風(fēng)磨，中世紀(jì)荷蘭與美國已有用于排灌的水平軸風(fēng)車。我國是世界上最早利用風(fēng)能的國家之一，早在距今1800年前，我國就有風(fēng)力提水的記載。1890年丹麥的P·拉庫爾研制成功了風(fēng)力發(fā)電機(jī)，1908年丹麥已建成幾百個(gè)小型風(fēng)力發(fā)電站。自二十世紀(jì)初至二十世紀(jì)六十年代末，一些國家對(duì)風(fēng)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(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組因造價(jià)高和可靠性差而逐漸被淘汰，到二十世紀(jì)六十年代末相繼都停止了運(yùn)轉(zhuǎn)。這一階段的試驗(yàn)研究表明，這些中、大型機(jī)組一般在技術(shù)上還是可行的，它為二十世紀(jì)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(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)日益走向商業(yè)化。主要機(jī)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(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)，由11臺(tái)丹麥Bonus 450kW單機(jī)組成，總裝機(jī)4.95MW。隨后荷蘭、瑞典、英國相繼建成了自己的海上風(fēng)電場(chǎng)。

目前，已經(jīng)備離岸風(fēng)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(fēng)能，德國的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德國著名的Enercon公司。單機(jī)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(fēng)力機(jī)的種類

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，鑒于風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(duì)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(fēng)力發(fā)電機(jī)三葉片水平軸類型居多。

水平軸風(fēng)力機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行，如圖1所示；垂直軸風(fēng)力機(jī)，風(fēng)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(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

4.1 世界風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

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

2005年國際風(fēng)電市場(chǎng)份額的分布多樣化進(jìn)程呈持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)：有11個(gè)國家的裝機(jī)容量已高于1,000MW，其中7個(gè)歐洲國家（德國、西班牙、意大利、丹麥、英國、荷蘭、葡萄牙），3個(gè)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(fēng)電的新生力量，其增長率為48%[5]。

2002年歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)（EWEA）與綠色和平組織（Greenpeace International）發(fā)表了一份標(biāo)題為“風(fēng)力 12（Wind Force 12）”的報(bào)告，勾畫了風(fēng)電在2020年達(dá)到世界電量12%的藍(lán)圖。報(bào)告聲明這份文件不是預(yù)測(cè)，而是從世界風(fēng)能資源、世界電力需求的增長和電網(wǎng)容量、風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)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(fēng)電達(dá)到世界電量12%的可能性。報(bào)告還指出中國2020年風(fēng)電裝機(jī)有可能達(dá)到1.7億千瓦[6]、[7]。

國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

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

0.618億kW 西藏

實(shí)際可開發(fā)量

0.408億kW 新疆

實(shí)際可開發(fā)量

0.343億kW 青海

實(shí)際可開發(fā)量

0.242億kW 黑龍江

實(shí)際可開發(fā)量

0.172億kW

2005年中國除臺(tái)灣省外新增風(fēng)電機(jī)組592臺(tái)，裝機(jī)容量50.3萬kW。與2004年當(dāng)年新增裝機(jī)19.8萬kW相比，2005年當(dāng)年新增裝機(jī)增長率為254%。

截至2005年底，中國除臺(tái)灣省外累計(jì)風(fēng)電機(jī)組1864臺(tái)，裝機(jī)容量126.6萬kW，風(fēng)電場(chǎng)62個(gè)。分布在15個(gè)省（市、自治區(qū)、特別行政區(qū)），它們按裝機(jī)容量排序如表3所示。與2004年累計(jì)裝機(jī)76.4萬kW相比，2005年累計(jì)裝機(jī)增長率為65.6%。2005年風(fēng)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(jì)劃重大項(xiàng)目“大功率風(fēng)電機(jī)組研制與示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組的研制；1.5~2.5MW、2.5MW以上直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組的研制；1.5MW以上風(fēng)電機(jī)組葉片、齒輪箱、雙饋式發(fā)電機(jī)、直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)的研制及產(chǎn)業(yè)化；1.5MW以上雙饋式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器、直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研制及產(chǎn)業(yè)化；近海風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的研究；近海風(fēng)電機(jī)組安裝及維護(hù)專用設(shè)備的研制；大型風(fēng)電機(jī)組相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定及風(fēng)電技術(shù)發(fā)展分析等16個(gè)課題的研究[10]。“十一五”末，我國風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)

4.3.1小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)力發(fā)電行業(yè)在2005得到長足的發(fā)展，從事小型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的開發(fā)、研制、生產(chǎn)單位達(dá)到70家。據(jù)23個(gè)生產(chǎn)企業(yè)報(bào)表統(tǒng)計(jì)，2005年共生產(chǎn)30kW以下獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組共33,253臺(tái)，比上年增長34.4%，其中200W、300W、500W機(jī)組共生產(chǎn)24,123臺(tái)，占全年總產(chǎn)量的72.5%；15個(gè)單位共出口小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5,884臺(tái)，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(gè)國家和地區(qū)。并且，由于汽油、柴油、煤油價(jià)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(duì)、氣象站和微波站等使用柴油發(fā)電機(jī)的用戶逐步改用風(fēng)力發(fā)電機(jī)或風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。

4.3.2 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

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(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)功率在繼續(xù)提高，50W機(jī)組不再生產(chǎn)，100W、150W機(jī)組產(chǎn)量逐年下降，而200W、300W、500W和1kW機(jī)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(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)”的推廣應(yīng)用明顯加快，并向多臺(tái)組合式發(fā)展，成為今后一段時(shí)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(dǎo)目錄》的制定，相繼還會(huì)有多種配套措施及稅收優(yōu)惠扶植政策出臺(tái)，必將提高生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)積極性，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

4)目前我國尚有2.8萬個(gè)村、700萬戶、2,800萬人口沒有用上電，且分散居住在邊遠(yuǎn)山區(qū)、農(nóng)牧區(qū)、常規(guī)電網(wǎng)很難達(dá)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(fēng)力發(fā)電或風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，滿足農(nóng)牧民用電需要[11]。4.3.3濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)

濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)新能源技術(shù)研究所研制，已獲得中國實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL94244155.9）。該型風(fēng)電機(jī)組將稀薄的風(fēng)能經(jīng)濃縮風(fēng)能裝置加速、整流和均勻化后驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，從而提高了風(fēng)能的能流密度，降低了自然風(fēng)的湍流度，改善了風(fēng)能的不穩(wěn)定等弱點(diǎn)，提高了風(fēng)能品位，降低了風(fēng)電度電成本。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有的切入風(fēng)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(diǎn)。濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)可獨(dú)立運(yùn)行、風(fēng)光互補(bǔ)運(yùn)行、多機(jī)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和并入低壓電網(wǎng)運(yùn)行。現(xiàn)已研制開發(fā)的系列產(chǎn)品有200W、300W、600W、1kW、2kW等機(jī)組。濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)過中試后，可以向中、大型機(jī)組發(fā)展。這種新型風(fēng)電技術(shù)在中國和世界的應(yīng)用，將有效地提高風(fēng)電系統(tǒng)的供電水平和質(zhì)量，有效地利用低品位的風(fēng)能，提高風(fēng)電商品競(jìng)爭力，具有重要的經(jīng)濟(jì)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(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將是增長速度最快的產(chǎn)業(yè)，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也將進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時(shí)期；在中國，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量增長速度將明顯加快，令世界矚目，離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)展的地域廣、潛力大，裝機(jī)總?cè)萘孔罱K將超過并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

田德，吉林松原人，1958年8月生。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教授，華北電力大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。1985年赴日本留學(xué)，1992年9月獲得日本明星大學(xué)電氣工程學(xué)博士學(xué)位。現(xiàn)任中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)理事、中國太陽能學(xué)會(huì)理事、《太陽能學(xué)報(bào)》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(jí)中青年突貢專家。省級(jí)優(yōu)秀留學(xué)回國人員。主持完成的項(xiàng)目獲內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，已獲得中國實(shí)用新型專利1項(xiàng)。正申請(qǐng)國家發(fā)明專利3項(xiàng)。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(xiàng)目有：3項(xiàng)國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目、3項(xiàng)國際合作項(xiàng)目、1項(xiàng)國家“十一五”科技攻關(guān)項(xiàng)目、9項(xiàng)省部級(jí)項(xiàng)目、3項(xiàng)橫向項(xiàng)目。現(xiàn)從事離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和可再生能源利用的研究。

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