第一篇：風(fēng)力發(fā)電研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

風(fēng)力發(fā)電研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

摘要：本文首先針對(duì)風(fēng)力發(fā)電與其他能源的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行對(duì)比；接著闡述我國(guó)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的研究現(xiàn)狀；再對(duì)我國(guó)未來風(fēng)力發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；可再生能源；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

The Status and Development Trend of Chinese Wind

Power Abstract: The wind power generation and the Other forms of energy are compared;The status of wind power in China are introduced;Our future wind power status are analyzed.Key words: wind power;renewable energy;present situation;status

引言

風(fēng)能是由地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽(yáng)輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同從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(dòng)，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(shí)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。

隨著世界經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增大，世界能源消費(fèi)量持續(xù)增長(zhǎng)。能源危機(jī)的陰影正日益困擾著人類的生產(chǎn)和生活，世界上越來越多的國(guó)家也認(rèn)識(shí)到，一個(gè)能夠持續(xù)發(fā)展的社會(huì)應(yīng)該是一個(gè)既能滿足社會(huì)的需要，而又不危及子孫后代前途的社會(huì)

[1]。節(jié)約能源，提高能源利用效率，盡可能多地利用潔凈能源替代高含碳量的礦物燃料，已成為世界利用能源的主題。近年來，人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到風(fēng)力發(fā)電在減輕環(huán)境污染、調(diào)整電網(wǎng)中的能源結(jié)構(gòu)、解決偏遠(yuǎn)地區(qū)居民用電問題等方面的突出作用，無論從調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，還是從商業(yè)化方面都促使人們開始重視發(fā)展風(fēng)力發(fā)電[2]。

1風(fēng)力發(fā)電與其他能源相比較有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)

1.1全球擁有豐富的風(fēng)能資源

風(fēng)的產(chǎn)生式由于地球表面上的大氣受到太陽(yáng)輻射引起部分空氣的流動(dòng)，是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式，風(fēng)能是地球與生俱來的資源。世界擁有巨大的風(fēng)能資源。據(jù)估計(jì)，世界風(fēng)能資源高達(dá)每53萬(wàn)億千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)到 2020年全球電力需求會(huì)上升至年25578萬(wàn)億千瓦時(shí), 也就是說全球風(fēng)能資源是世界預(yù)期電力需求的2倍[3]。

1.2風(fēng)能是可再生的清潔能源

風(fēng)能是不需要開采、運(yùn)輸、不產(chǎn)生任何污染的清潔可再生能源。而且1臺(tái)單機(jī)容量1000千瓦的風(fēng)機(jī)與同容量火電裝機(jī)相比，每年可減排二氧化碳2000噸、二氧化硫10噸、二氧化氮6噸。僅2007年, 全球940億瓦風(fēng)機(jī)容量就將減少

[4]二氧化碳排放12200萬(wàn)噸，相當(dāng)于20個(gè)大型燃煤發(fā)電站的排放量。

1.3風(fēng)機(jī)建造周期短、運(yùn)行和維護(hù)成本低

風(fēng)力發(fā)電和其他發(fā)電方式相比，建設(shè)周期一般很短(1臺(tái)風(fēng)機(jī)的安裝時(shí)間不超過3個(gè)月)，1個(gè)50萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)力發(fā)電廠建設(shè)期不到1年，而且安裝1臺(tái)投入運(yùn)行1臺(tái)，裝機(jī)規(guī)模靈活。目前風(fēng)電廠造價(jià)為 8000-9000元/千瓦，其中，機(jī)組(設(shè)備)占75%，基礎(chǔ)設(shè)施占20%，其他為5%；風(fēng)能利用小時(shí)數(shù)在2700-3200小時(shí)/年，其風(fēng)電成本約0.45-0.6元/千瓦時(shí)。風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命一般為20-25年，其運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用一般相當(dāng)于風(fēng)電機(jī)組成本的 3%-5%[5]。

1.4風(fēng)力發(fā)電占地少，現(xiàn)場(chǎng)所需人員少

風(fēng)力發(fā)電相關(guān)建筑僅占風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)約7%的土地，其余場(chǎng)地仍可供其他產(chǎn)業(yè)使用；可以靈活地建設(shè)在山丘、海邊、荒漠等地[6]。風(fēng)電廠建成后，現(xiàn)場(chǎng)幾乎不需要運(yùn)行人員，可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。中國(guó)風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀

2.1中國(guó)風(fēng)力資源分布情況

我國(guó)風(fēng)能資源比較豐富。根據(jù)全國(guó)第2次風(fēng)能資源普查結(jié)果,中國(guó)陸地風(fēng)能離地面10米高度的經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量2.53億千瓦, 離地面50米估計(jì)可能增大一倍。近海資源估計(jì)比陸地上大3倍,10米高經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量約7.5億千瓦,50米高約15億千瓦

[7]。

我國(guó)的風(fēng)力資源主要分布在兩大風(fēng)帶: 一是三北地區(qū)(東北、華北和西北地區(qū))。包括東北3省和河北、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏、新疆等省區(qū)近200千米寬的地帶, 可開發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約2億千瓦, 約占全國(guó)可利用儲(chǔ)量的79%。該地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)地形平坦, 交通方便, 沒有破壞性風(fēng)速, 是我國(guó)連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū), 有利于大規(guī)模地開發(fā)風(fēng)電場(chǎng)。二是東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。冬春季的冷空氣、夏秋的臺(tái)風(fēng), 都能影響到沿海及其島嶼, 是我國(guó)風(fēng)能最佳豐富區(qū), 年有效風(fēng)功率密度在200瓦/平方米以上。如臺(tái)山、平潭、東山、南鹿、大陳、嵊泗、南澳、馬祖、馬公、東沙等, 可利用小時(shí)數(shù)約在7000至8000小時(shí)。這一地區(qū)特別是東南沿海,由海岸向內(nèi)陸丘陵連綿, 風(fēng)能豐富地區(qū)僅在距海岸50千米之內(nèi)。另外, 內(nèi)陸地區(qū)還有一些局部風(fēng)能資源豐富區(qū)[8]。

從上述風(fēng)力資源分布情況來看, 中國(guó)有相當(dāng)大的地區(qū)有著豐富的風(fēng)能資源, 具有很大的開發(fā)利用價(jià)值, 商業(yè)化、規(guī)模化的潛力很大。

2.2 風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展迅速，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大

我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電始于20世紀(jì)50年代后期，在吉林、遼寧、新疆等省建立了單臺(tái)容量在10kW以下的小型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，但其后就處于停滯狀態(tài)。到了20世紀(jì)70年代中期以后，在世界能源危機(jī)的影響下，特別是在農(nóng)村、牧區(qū)、海島等地方對(duì)電力迫切需求的推動(dòng)下，我國(guó)的一些地區(qū)和部門對(duì)風(fēng)力發(fā)電的研究、試點(diǎn)和推廣應(yīng)用又給予了重視與支持，但在這一階段，其風(fēng)電設(shè)備都是獨(dú)立運(yùn)行的。直到1986

年，在山東榮城建成了我國(guó)第一座并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)后，從此并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)進(jìn)入了探索和示范階段，但其特點(diǎn)是規(guī)模和單機(jī)容量均較小。到1990年已建成4座并網(wǎng)型風(fēng)電場(chǎng)，總裝機(jī)容量為4.215兆瓦，其最大單機(jī)容量為200千瓦。在此基礎(chǔ)上，風(fēng)力發(fā)電從1991年起開始步入了逐步推廣階段，到1995年，全國(guó)共建成了5座并網(wǎng)型風(fēng)電場(chǎng)，裝機(jī)總?cè)萘繛?6.1兆瓦，最大單機(jī)容量為500千瓦。1996年后，風(fēng)力發(fā)電進(jìn)入了擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模的階段，其特點(diǎn)是風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模和裝機(jī)容量均較大，最大單機(jī)容量為1500千瓦[9]。據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)，2007年中國(guó)除臺(tái)灣省外新增風(fēng)電機(jī)組3,144 臺(tái)。與2006 年相比，2007年當(dāng)年新增裝機(jī)增長(zhǎng)率為145.8％，累計(jì)裝機(jī)增長(zhǎng)率為126.6％。2008年又新增風(fēng)電裝機(jī)容量630萬(wàn)千瓦,新增容量位列全球第2,僅次于美國(guó).截至2008年底總裝機(jī)容量達(dá)到1215.3萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)106% ,總裝機(jī)容量超過了印度,位列全球第4,同時(shí)躋身世界風(fēng)電裝機(jī)容量超千萬(wàn)千瓦的風(fēng)電大國(guó)行列.2007年中國(guó)除臺(tái)灣省外累計(jì)風(fēng)電機(jī)組6458

[10]臺(tái)，裝機(jī)容5890兆瓦。截至2010年底，我國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)1600萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝

機(jī)容量達(dá)到4182.7萬(wàn)千瓦，均居世界第一，其中3100萬(wàn)千瓦裝機(jī)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。目前，甘肅酒泉、蒙東、蒙西、東北、河北、新疆、江蘇、山東等多個(gè)千萬(wàn)千瓦風(fēng)電基地正有序推進(jìn)，蒙西和甘肅酒泉風(fēng)電基地裝機(jī)均超過500萬(wàn)千瓦，河北、吉林等多個(gè)地區(qū)裝機(jī)超過250萬(wàn)千瓦。上海世博會(huì)期間，上海東海大橋10萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)發(fā)電，成為除歐洲之外世界上第一座海上風(fēng)電場(chǎng)。隨后，總規(guī)模100萬(wàn)千瓦的海上風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目也在江蘇啟動(dòng)。2010年，風(fēng)電發(fā)電量達(dá)到450

[11]億千瓦時(shí)，比上年增長(zhǎng)63%。

2.3 國(guó)家及政府有關(guān)部門重視和支持風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)電的迅速發(fā)展與國(guó)家的政策扶持密不可分。“十一五”時(shí)期，我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了《可再生能源法》、《關(guān)于風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知》及《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》等一系列配套政策和實(shí)施細(xì)則，這些政策不僅為風(fēng)電長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了法律保障、政策支持，也明確提出了裝備先行、市場(chǎng)化的發(fā)展戰(zhàn)略。截至目前，風(fēng)電企業(yè)享受所得稅“三免三減半”、“增值稅減免50%”、“即征即退”等一系列優(yōu)惠政策。除了國(guó)家推出的標(biāo)桿電價(jià)外，部分省份還另外推出風(fēng)電補(bǔ)貼，[12]山東、廣東的風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)均高于國(guó)家標(biāo)桿電價(jià)。

2.4 專業(yè)隊(duì)伍和國(guó)產(chǎn)化水平逐漸提高

風(fēng)力發(fā)電的“裝備先行”戰(zhàn)略使風(fēng)電快速發(fā)展[13]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年全國(guó)裝機(jī)的風(fēng)電設(shè)備中，進(jìn)口設(shè)備占90%，2010年全國(guó)裝機(jī)的風(fēng)電設(shè)備中國(guó)產(chǎn)設(shè)備占90%。隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)的發(fā)展，有10余家風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，華銳、金風(fēng)等7家制造企業(yè)已經(jīng)躋身2010年世界風(fēng)電設(shè)備制造15強(qiáng)，其中華銳風(fēng)電已經(jīng)躍居世界第二。經(jīng)過多年的技術(shù)積累和資本投入，國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備生產(chǎn)水平不斷提高，兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)等科技難關(guān)被相繼攻克。

風(fēng)電設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)風(fēng)電技術(shù)水平和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的快速提升。目前，國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組普遍采用當(dāng)今世界主流技術(shù)，世界領(lǐng)先的3兆瓦機(jī)和海上風(fēng)電項(xiàng)目均在國(guó)內(nèi)落戶。單位千瓦造價(jià)已從“十一五”初期的7000元左右降到4000元以

[14]下，降幅達(dá)40%。

2010年全國(guó)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量已突破40000兆瓦，海上風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)正式起步。國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)日趨激烈，使得企業(yè)在滿足國(guó)內(nèi)需求的基礎(chǔ)上，積

極拓展海外市場(chǎng)。中國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展前景廣闊，預(yù)計(jì)未來很長(zhǎng)一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展，同時(shí)盈利能力也將隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。“十二五”期間，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)仍將持續(xù)每年10000兆瓦以上的新增裝機(jī)速度，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)、[15]并網(wǎng)發(fā)電、風(fēng)電設(shè)備制造等領(lǐng)域成為投資熱點(diǎn)，市場(chǎng)前景看好。

3全球風(fēng)力發(fā)電的趨勢(shì)

風(fēng)力發(fā)電是一種主要的風(fēng)能利用形式，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)開展了多年，隨著能源環(huán)境的變化和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的成熟，未來幾年風(fēng)力發(fā)電將呈現(xiàn)新的趨勢(shì)。

3.1風(fēng)力發(fā)電投資成本降低

風(fēng)力發(fā)電相對(duì)于太陽(yáng)能、生物質(zhì)等可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對(duì)環(huán)境破壞更小。在過去20多年里，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷取得突破，規(guī)模經(jīng)濟(jì)性日益明顯。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室NREL的統(tǒng)計(jì)，從1980年至2005年期間，風(fēng)力發(fā)電的成本下降超過90%，下降速度快于其他幾種可再生能源形式[16]。根據(jù)丹麥RIS國(guó)家研究實(shí)驗(yàn)室對(duì)安裝在丹麥的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所進(jìn)行的評(píng)估,從1981～2002年間，風(fēng)力發(fā)電成本由15.8歐分/千瓦時(shí)下降到4.04歐分/千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)2010年度電成本下降至3歐分/千瓦時(shí)，2020年降低至2.34歐分/千瓦時(shí)[17]。

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的改進(jìn)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將越來越便宜和高效。增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量就減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投入費(fèi)用，而且同樣的裝機(jī)容量需要更少數(shù)目的機(jī)組，這也節(jié)約了成本。隨著融資成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗(yàn)豐富，項(xiàng)目開發(fā)的成本也相應(yīng)得到降低。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性的改進(jìn)也減少了運(yùn)行維護(hù)的平均成本。總體上，風(fēng)力發(fā)電成本將得到大幅降低[18]。

3.2風(fēng)力發(fā)電國(guó)產(chǎn)化必要性

實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的目的是提高我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝備的制造能力和技術(shù)水平，降低風(fēng)力發(fā)電成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，為推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。加大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化力度，一方面可為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的選擇；另一方面，也可迫使國(guó)外同類企業(yè)在參與我國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)大幅度降低產(chǎn)品價(jià)格。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的指導(dǎo)思想是以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以工程為依托，在引進(jìn)消化吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)新提高，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備[19]。

風(fēng)力發(fā)電國(guó)產(chǎn)化水平日益提高，如全部實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化，預(yù)計(jì)可降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成本30%，在不改變其它條件的前提下，可使風(fēng)力發(fā)電成本降至0.332元/千瓦時(shí)。為此，國(guó)家必須加大科研開發(fā)投資力度，在目前條件下以風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)投資1.5%-3%的比例支持我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)科研開發(fā)和國(guó)產(chǎn)化是適宜的[20]。其重要意義不僅僅在于降低風(fēng)力發(fā)電成本，還將推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)業(yè)的形成，利用我們的優(yōu)勢(shì)走向國(guó)際市場(chǎng)。

3.3海上風(fēng)力發(fā)電將成為風(fēng)力發(fā)電的新視點(diǎn)

海上有豐富的風(fēng)能資源和廣闊平坦的區(qū)域，使得近海風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成為近來研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。多兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在近海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的商業(yè)化運(yùn)行是國(guó)內(nèi)外風(fēng)能利用的新趨勢(shì)。

國(guó)際上，到2003年末，圍繞歐洲海岸線的海上風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)已達(dá)到600兆瓦，其中大部分都集中在丹麥、瑞典、荷蘭和英國(guó)。目前最大的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是位于丹麥南海岸的Nysted風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，容量為165.6兆瓦，由72臺(tái)Bonus2.3兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成，于2003年12月開始發(fā)電。到2010年，歐洲海上風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)容量已達(dá)到10000兆瓦。海上風(fēng)速大且穩(wěn)定，年利用小時(shí)數(shù)可達(dá)到3000小時(shí)以上。同容量裝機(jī)，海上比陸上成本增加60%，電量增加50%以上。隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展，陸地上的風(fēng)機(jī)總數(shù)已經(jīng)趨于飽和，海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)將成為未來發(fā)展的重點(diǎn)。海上發(fā)電是近年來國(guó)際風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域。[21]

海上風(fēng)能資源儲(chǔ)量遠(yuǎn)大于陸地風(fēng)能，儲(chǔ)量10米高度可利用的風(fēng)能資源超過7億千瓦，而且距離電力負(fù)荷中心很近。目前上海已開始海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)，到2010年，上海的風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到200－300兆瓦[22]。為達(dá)到這一目標(biāo)，第一座長(zhǎng)距離跨海大橋東海大橋兩側(cè)將建成內(nèi)地首個(gè)海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。隨著海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)上可行，將來必然會(huì)成為重要的可持續(xù)能源。

3.4大型發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電必然的趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的日趨成熟，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正不斷向大型化發(fā)展。2002年前后，國(guó)際風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)上主流機(jī)型已經(jīng)達(dá)到1500千瓦以上。目前，歐洲已批量安裝3600千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，美國(guó)已研制成功7000千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，而英國(guó)正在研制巨型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的規(guī)模一直在不斷增大，國(guó)際上主流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已達(dá)到2-3兆瓦。國(guó)家2008年7月發(fā)改委共核準(zhǔn)了222.45萬(wàn)千瓦大型風(fēng)電項(xiàng)目，是2007年底全國(guó)累計(jì)裝機(jī)600萬(wàn)千瓦的[23]37%。

大體上大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有兩種發(fā)展模式。陸地風(fēng)力發(fā)電，其方向是低風(fēng)速發(fā)電技術(shù)，主要機(jī)型是2-5兆瓦的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這種模式關(guān)鍵是向電網(wǎng)輸電。近海風(fēng)力發(fā)電，主要用于比較淺的近海海域，安裝5兆瓦以上的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，布置大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，這種模式的主要制約因素是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃和建設(shè)成本，但是近海風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)是明顯的，即不占用土地，海上風(fēng)力資源較好[24]。

4結(jié)論

風(fēng)力發(fā)電具有既能保證能源的有序利用，又能戰(zhàn)勝全球氣候變化，更有利于全球的環(huán)境資源保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)我國(guó)風(fēng)能資源及利用狀況的調(diào)查，我國(guó)的風(fēng)能開發(fā)和利用已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新時(shí)期，尤其是小型風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，效果也非常不錯(cuò)，并且前景非常廣闊。我們要充分有效地利用風(fēng)能這種可再生、無污染、環(huán)保節(jié)凈的自然資源，通過致力于風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)創(chuàng)新與科研開發(fā)，使我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電得到長(zhǎng)足發(fā)展，使風(fēng)電在我國(guó)得到更加廣泛的應(yīng)用。

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第二篇：風(fēng)力發(fā)電的研究

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院

《新能源發(fā)電》課 程 設(shè) 計(jì)

題目：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

學(xué)習(xí)中心：河南許昌奧鵬學(xué)習(xí)中心【14】層次：專升本

專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化

年級(jí)：2011年秋 季

學(xué)號(hào)：20110804076

3學(xué)生：陳懿凡

輔導(dǎo)教師：康永紅

完成日期：2013 年08月30日

一、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

能源、環(huán)境問題是當(dāng)今人類生存和發(fā)展所面臨的關(guān)鍵問題。常規(guī)能源以煤、石油、天然氣為主，不僅資源有限，而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，對(duì)可再生能源的開發(fā)與利用，已受到世界各國(guó)的高度重視。“開發(fā)與利用可再生能源，改善能源結(jié)構(gòu)，減排溫室氣體，保護(hù)環(huán)境”已成為世界共識(shí)。一場(chǎng)世界性的開發(fā)與利用新能源的浪潮已經(jīng)到來。新能源與可再生能源包括水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿龋鼈冊(cè)谙闹筮€可以得到恢復(fù)和補(bǔ)充，不會(huì)污染環(huán)境。其中，人類對(duì)風(fēng)能的利用已有上千年的歷史。地球上可利用的風(fēng)能為106MW，是可利用的水能的10 倍以上。在可再生能源中，風(fēng)能是一種非常可觀的、有前途的能源。風(fēng)力發(fā)電（簡(jiǎn)稱風(fēng)電）作為一種綠色電力，受到人們廣泛的關(guān)注。它具有資源蘊(yùn)藏量巨大、可再生、無污染、占地少、周期短等優(yōu)點(diǎn)，但是風(fēng)電也存在著風(fēng)能利用率低以及具有隨機(jī)性、不穩(wěn)定和分布不均勻性等缺陷。

1.國(guó)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

2012 年新增風(fēng)電裝機(jī)容量最多的10 個(gè)國(guó)家占世界風(fēng)電裝機(jī)的87%。與2007 年相比，美國(guó)保持第1 名，中國(guó)超過西班牙從第3 名上升到第2 名，印度超過德國(guó)和西班牙從第5名升至第3 名，前3 名的國(guó)家合計(jì)新增裝機(jī)容量占全世界的60%。

根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2012 年全世界風(fēng)電裝機(jī)容量新增約2726 萬(wàn)kW，增長(zhǎng)率約為29%。累計(jì)達(dá)到1.21 億kW，增長(zhǎng)率為42%，突破1 億kW 大關(guān)。風(fēng)電總量為2600 億kWh，占全世界總電量的比例從2000 年的0.25%增加到2012 年的1.5%。

盡管風(fēng)電的發(fā)展仍然存在著很多困難，如電網(wǎng)適應(yīng)能力、風(fēng)能資源、海上風(fēng)電發(fā)展等，但相比于常規(guī)能源，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)逐步凸顯，世界各國(guó)都對(duì)風(fēng)電發(fā)展充滿了信心。例如，歐美都公布了2030 年風(fēng)電滿足20%甚至更多電力需求的宏大目標(biāo)，這也為全球風(fēng)電的長(zhǎng)期發(fā)展定下了基調(diào)。從國(guó)際能源署（IEA）2012 年頒布的《2050 年能源技術(shù)情景》判斷，2012-2050年，全球風(fēng)電平均每年增加7000 萬(wàn)千瓦，風(fēng)電將成為一個(gè)龐大的新興電力市場(chǎng)。

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

我國(guó)是世界上風(fēng)力資源占有率最高的國(guó)家之一，同時(shí)也是世界上最早利用風(fēng)能的國(guó)家之一。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)10 m 高度層風(fēng)能資源總量為3226GW，其

中陸上可開采風(fēng)能總量為253GW，加上海上風(fēng)力資源，我國(guó)可利用風(fēng)力資源約為1000GW。如果風(fēng)力資源開發(fā)率可達(dá)到60%，僅風(fēng)電一項(xiàng)就可支撐我國(guó)目前的全部電力需求。我國(guó)利用風(fēng)電起步較晚，和世界上風(fēng)電發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、美國(guó)、西班牙等相比還有很大差距。風(fēng)電是20 世紀(jì)80 年代開始迅速發(fā)展起來的，初期研制的風(fēng)機(jī)主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型風(fēng)電機(jī)組，后期開始研發(fā)可充電型風(fēng)電機(jī)組，并在海島和風(fēng)場(chǎng)廣泛應(yīng)用。至今，我國(guó)已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營(yíng)口、黑龍江富錦、新疆達(dá)坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)，并且計(jì)劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW 級(jí)風(fēng)電場(chǎng)。

截止2007 年底，我國(guó)風(fēng)機(jī)裝機(jī)總量已達(dá)6.05 GW，年發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的0.8%左右，比2000 年風(fēng)電發(fā)電量增加近10 倍。2012 年一年新增風(fēng)電裝機(jī)容量625 萬(wàn)千瓦，比過去20年累計(jì)的總量還多，新增裝機(jī)增長(zhǎng)率約為89%。累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量約1215 萬(wàn)千瓦，占全國(guó)裝機(jī)總量的1.5%，累計(jì)裝機(jī)增長(zhǎng)率為106%。風(fēng)電裝機(jī)主要分布在24 個(gè)省，比2007 年增加了重慶、云南和江西三個(gè)省。2006 至2012 年風(fēng)電增長(zhǎng)狀況。

中國(guó)政府為了推動(dòng)并網(wǎng)風(fēng)電的商業(yè)化發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委明確提出我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的規(guī)劃目標(biāo)：2005 年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到100 萬(wàn)千瓦，2012 年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到400 萬(wàn)千瓦，2015 年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到1000 萬(wàn)千瓦，2020 年全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)到2000 萬(wàn)千瓦，占全國(guó)總裝機(jī)容量的2%左右。可以預(yù)計(jì)，中國(guó)即將成為世界風(fēng)電發(fā)展令人矚目的國(guó)家之一。

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

要比較風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)首先要對(duì)其類型進(jìn)行了解。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型的不同。不同風(fēng)電機(jī)組的工作原理、數(shù)學(xué)模型都不相同，因此分析方法也有所差異。目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的主要機(jī)型有3種，每種機(jī)型都有其特點(diǎn)。

1.異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)

國(guó)內(nèi)已運(yùn)行風(fēng)電場(chǎng)大部分機(jī)組是異步風(fēng)電發(fā)電機(jī)。主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜。這種發(fā)電機(jī)組為定速恒頻機(jī)沮，運(yùn)行中轉(zhuǎn)速基本不變，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在風(fēng)能轉(zhuǎn)換最佳狀態(tài)下的幾率比較小，因而發(fā)電能力比新型機(jī)組低。同時(shí)運(yùn)行中需要從電力系統(tǒng)中吸收無功功率。為滿足電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)功率因數(shù)的要求，多采用在機(jī)端并聯(lián)補(bǔ)償電容器的方法，其補(bǔ)償策略是異步發(fā)電機(jī)配有若干組固定容量的電容器。

由于風(fēng)速大小隨氣候環(huán)境變化，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力機(jī)不可能經(jīng)常在額定風(fēng)速下運(yùn)行，為了充分利用低風(fēng)速時(shí)的風(fēng)能，增加全年的發(fā)電量，近年廣泛應(yīng)用雙速異步發(fā)電機(jī)。這種雙速異步發(fā)電機(jī)可以改變極對(duì)數(shù)，有大、小電機(jī)2種運(yùn)行方式。

2.雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)

國(guó)內(nèi)還有一些風(fēng)電場(chǎng)選用雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，大多來源于國(guó)外，價(jià)格較貴。這種機(jī)型稱為變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，其風(fēng)力機(jī)可以變速運(yùn)行，運(yùn)行速度能在一個(gè)較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)Cp得到優(yōu)化,獲得高的利用效率；可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)較平滑的電功率輸出；發(fā)電機(jī)本身不需要另外附加無功補(bǔ)償設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)在一定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，例如功率因數(shù)從領(lǐng)先0.95調(diào)節(jié)到滯后0.95范圍內(nèi)，因而具有調(diào)節(jié)無功功率出力的能力。

3.直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機(jī)

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中，齒輪箱是故障較高的部件。采用無齒輪箱結(jié)構(gòu)能大大提高風(fēng)電機(jī)組的可靠性，降低故障率，提高風(fēng)電機(jī)組的壽命。目前國(guó)內(nèi)有風(fēng)電場(chǎng)使用了直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機(jī)，運(yùn)行時(shí)全部功率經(jīng)A-D-A變換，接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行。與其他機(jī)型比較，需考慮諧波治理問題。

三、風(fēng)力發(fā)電的控制技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心系統(tǒng)，因此研究控制技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，可靠保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)、安全并網(wǎng)運(yùn)行。下面對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)及相關(guān)軟件改進(jìn)進(jìn)行系統(tǒng)地闡述。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)由本體系統(tǒng)和電控（總體控制）系統(tǒng)組成，本體系統(tǒng)包括空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、變流系統(tǒng)及其附屬結(jié)構(gòu)；電控系統(tǒng)由不同的模塊構(gòu)成，主模塊包括變槳控制、偏航控制、變流控制等，輔助模塊則包括通訊、監(jiān)控、健康管理控制等。而且，在本體系統(tǒng)與電控系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)系及信號(hào)的變換。例如，空氣動(dòng)力系統(tǒng)的槳距由變槳控制系統(tǒng)控制，保證了風(fēng)能轉(zhuǎn)化的最大化，功率輸出的穩(wěn)定等作用。風(fēng)輪的自動(dòng)對(duì)風(fēng)及連續(xù)跟蹤風(fēng)向引起電纜纏繞的自動(dòng)解纜受偏航控制系統(tǒng)控制，分為主、被動(dòng)迎風(fēng)兩種模式，目前大型并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)多采用主動(dòng)偏航模式。變流控制常和變槳距系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)變速恒頻的運(yùn)行及最大額定功率進(jìn)行控制。

根據(jù)風(fēng)電機(jī)組不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可將機(jī)組控制系統(tǒng)分為不同種類。目前風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型主要是依據(jù)槳距特性，發(fā)電機(jī)類型等分類，通過技術(shù)不斷改

進(jìn)，控制系統(tǒng)由最先的定槳距恒速恒頻控制到變槳距恒速恒頻控制,隨之發(fā)展為變槳距變速恒頻控制。此外，據(jù)連接電網(wǎng)類型可將風(fēng)電控制系統(tǒng)分為離網(wǎng)型和并網(wǎng)型，前者已步入大規(guī)模穩(wěn)定發(fā)展階段。后者則成為現(xiàn)階段控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)需要一種完善的系統(tǒng)軟件配置以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前，控制系統(tǒng)軟件的模塊化、參數(shù)化、功能化逐漸實(shí)現(xiàn)軟件的兼容性與繼承性。

1.模塊化

控制系統(tǒng)整個(gè)軟件是許多硬件的整合，我們可以講每一個(gè)硬件子系統(tǒng)座位獨(dú)立的模塊，子系統(tǒng)與PLC之間的數(shù)據(jù)交互即為模塊的輸入輸出，這種模塊化的形式通過固化被選擇性的調(diào)用執(zhí)行程序，從而實(shí)現(xiàn)程序的兼容性，并做到小范圍的軟件修改和工作量的最小化。

2.參數(shù)化

參數(shù)設(shè)置是對(duì)軟件靈活性的優(yōu)化。對(duì)于多配置整合的程序，我們將軟件開關(guān)作為一種參數(shù)，完成配置間切換，來決定程序模塊是否正常執(zhí)行。包括動(dòng)作事件參數(shù)、故障參數(shù)、控制參數(shù)等，對(duì)不同屬性結(jié)構(gòu)體的形式進(jìn)行設(shè)置，執(zhí)行程序時(shí)只需讀入相應(yīng)參數(shù)即可。

3.功能化

軟件功能化包括協(xié)議解析功能化、故障判斷功能化及控制功能化。協(xié)議解析功能化即依據(jù)特定的子系統(tǒng)定義不同的功能塊，當(dāng)調(diào)用特定的配置參數(shù)時(shí)，可以執(zhí)行相應(yīng)的功能塊程序，完成功能塊內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)庫(kù)的處理。故障判斷涉及對(duì)所有控制監(jiān)測(cè)的判斷，應(yīng)用功能塊可簡(jiǎn)化并統(tǒng)一故障的判斷。將軟件中大量的邏輯控制（如水冷的風(fēng)扇控制，變槳控制等）整合到功能塊中，制定全面的輸入輸出接口，既完成現(xiàn)有控制功能，又增加了其拓展功能。因此功能模塊化使得程序執(zhí)行邏輯性與可讀性均有所提高。

四、風(fēng)力發(fā)電的展望

作為一種自然資源，風(fēng)電正受到發(fā)展中國(guó)家的重視。中國(guó)西部、印度北部、巴西西北部、拉丁美洲的安第斯山脈和北非，都是風(fēng)能資源豐富的地區(qū)。在我國(guó)西部地區(qū)，如新疆、內(nèi)蒙古、西藏、青海、甘肅等地，由于地理位置特殊，又缺少水源，風(fēng)力發(fā)電就成為能源發(fā)展的首選項(xiàng)目。目前，我國(guó)在新疆、內(nèi)蒙

古、河北等地，均已建成大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電站。

目前，我國(guó)已形成年產(chǎn)30萬(wàn)臺(tái)100瓦至5000瓦獨(dú)立運(yùn)行小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的能力。在內(nèi)蒙古，已有60萬(wàn)居住在偏遠(yuǎn)地區(qū)的牧民用風(fēng)力發(fā)電解決了生活、生產(chǎn)用電，每套小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)（含蓄電池）價(jià)格在2000元左右。風(fēng)力發(fā)電可用來照明、看電視、提井水飲牲畜、分離牛奶、剪羊毛等，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

由于風(fēng)向變幻不定，風(fēng)力大小無常，這些問題也給大規(guī)模開發(fā)利用風(fēng)能帶來了不少困難。

人們依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)制造的新型風(fēng)輪發(fā)電機(jī)，能夠隨著風(fēng)向的變化和風(fēng)力的大小隨意輕快地旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)速較大或較小的情況下都能正常工作。它的運(yùn)行和控制完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，通過幾百個(gè)傳感器及時(shí)收集風(fēng)速、風(fēng)力、風(fēng)向等信息，再經(jīng)電腦處理、調(diào)整，使風(fēng)輪機(jī)得以在最佳的狀態(tài)下運(yùn)行。

隨著風(fēng)輪機(jī)的大型化和高效化，風(fēng)力發(fā)電的成本也在不斷下降。目前，風(fēng)電價(jià)格已經(jīng)可以與石油、煤、天然氣發(fā)電和核電的價(jià)格相競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而還將能與水電價(jià)格一比高低。此外，國(guó)家在稅收等方面也給予風(fēng)電適當(dāng)?shù)恼疹櫤蛢?yōu)惠，使風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)不斷下降。

國(guó)家電力公司已將風(fēng)電作為我國(guó)電力工業(yè)的重要組成部分，并制定了發(fā)展規(guī)劃。2000年，全國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到40萬(wàn)千瓦。

21世紀(jì)將是高效、潔凈和安全利用新能源的時(shí)代。目前，世界各國(guó)都在做這方面的努力，都把能源開發(fā)利用作為關(guān)鍵科技領(lǐng)域給予關(guān)注。在這方面，風(fēng)能將成為其中的主要角色，為21世紀(jì)的人類服務(wù)。

第三篇：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(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(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)買風(fēng)電機(jī)組的用戶提供補(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(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，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。

第四篇：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來自于風(fēng)力。

歐洲在開發(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50億美元的產(chǎn)業(yè)。

1.2我過風(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。控制系統(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)并沒有那么高。考慮到葉片材料的強(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，因而可以通過齒輪箱的增速作用來實(shí)現(xiàn)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的齒輪箱也稱增速箱。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，通常可以將發(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)類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵，來實(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，通常配有專門的對(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)速過高會(huì)導(dǎo)致風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過高和發(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、機(jī)械剎車盤驅(qū)動(dòng)，當(dāng)風(fēng)速過高時(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，有可減輕目前越來越大的能源短缺給人類帶來的壓力。

未來風(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未來風(fēng)力發(fā)電的展望

據(jù)專家們測(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)。

第五篇：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：?jiǎn)螜C(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(zhǎng)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