第一篇：風力發電的預測及前景

風力發電的預測及前景隨著全球經濟的發展，風能市場也迅速發展起來。隨著技術進步和環保事業的發展，越來越受到世界各國的重視。作為一種清潔能源，風力發電不會產生溫室氣體排放，對環境無害，而且風力發電機在30年的使用期內幾乎不用維修，也無需添加燃料，具有許多其它發電方式無法比擬的優勢．雖然風力發電有這么多的優點，但是采用目前的技術建造這樣一座發電場，費用相對昂貴。比如海上風力發電廠，除了需要龐大的水上發電網絡，還要配備與陸上電網聯接的各種輔助設施，在前期建設時需要大量資金投入．目前，科學家正在努力解決這些難題，以降低海上風力發電的成本。在我國，現在已有不少成功的中、小型風力發電裝置在運轉。我國的風力資源極為豐富，絕大多數地區的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大；有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區，發展風力發電是很有前途的。但是風能不穩定，不可控，目前成本仍然很高。

問題一：通過新疆某風力發電廠2009年一整年采集的數據，預測該廠未來的年發電量。

問題二：根據你的預測分析，談談你對未來我國風力發電前景的看法。

第二篇：風力發電前景

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。中國風能儲量很大、分布面廣，風力發電產業迅速發展，成為繼歐洲、美國和印度之后的全球風力發電主要市場之一。

從2003年到2010年，中國風電裝機容量快速增長，累計裝機容量從2003年末的56.7萬千瓦增加到了2010年的突破4000萬千瓦。中國正逢風電發展的大好時機，風電設備市場需求增加。除了風電設備整機需求不斷增加之外，葉片等風電設備零部件的供給能力仍不能完全滿足需求，市場需求潛力巨大。風機葉片是風能技術進步的關鍵核心風力機部件，其良好的設計、可靠的質量和優越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素。中國風機葉片行業的發展是伴隨著風電產業及風電設備行業的發展而發展起來的。由于起步較晚，中國風機葉片最初主要是依靠進口來滿足市場需求的。隨著國內企業和科研院所的共同努力，中國風機葉片行業的供給能力迅速提升。

目前，中國風機葉片市場已經形成外資企業、民營企業、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，國內企業以時代新材、中材科技、中復連眾為代表。截至2009年底，中國境內的風電葉片廠商已經超過了60家。國內兆瓦級風電葉片生產廠商已有不下40家，形成了數個生產規模在1000套以上的寡頭，行業集中度顯著增強。

2010年以來，我國風電產業發展勢頭依然迅猛，風電葉片投資呈現平穩增長的良好發展勢頭。中航惠騰、時代新材、中材科技、東方電氣等設備廠商爭相發力國內風電葉片市場，產能持續提升，市場規模不斷擴大。

葉片是風電部件中確定性較高、市場容量較大、盈利模式清晰的行業。隨著供需緊張形勢的緩解，風電葉片行業也將隨之發生從群雄混戰到幾強爭霸的轉變，我國風電葉片產業正在經歷一場行業性的洗牌整合。隨著風電葉片市場規模的擴大，成本和售價都將下降，但具備規模、技術和成本優勢的企業成本下降速度將超過售價降低速度，盈利超過平均水平。未來的行業競爭格局要求廠商規模擴大、成本降低、并在技術上保持一定優勢。

中投顧問發布的《2012-2016年中國風電葉片市場投資分析及前景預測報告》共六章。首先介紹了風電葉片的組成部件、工作原理、設計規范、生產工藝等，接著全面分析了風電葉片行業發展面臨的政策環境、經濟環境、社會環境及行業環境。然后具體介紹了風電設備產業和風電葉片行業的現狀，最后細致分析了國際、國內重點風電葉片生產企業的經營狀況。您若想對風電葉片市場有個系統的了解或者想投資風電葉片制造，本報告是您不可或缺的重要工具。

第三篇：風力發電的市場分析以及預測

風力發電市場調研與分析報告 2010年，無疑將成為中國海上風電發展的元年。

特許招標啟動

“海上風電開發的潛力非常大，可開發量是陸上風電的3倍，同時比陸上風電更加實用。”

據國家發改委能源所的評估，我國近海海域風電裝機容量可達1億~2億千瓦。海上風電要在2010年全面開展已經寫進國家能源局2010年能源工作總體要求和任務書。

在1月22日出臺的《海上風電開發建設管理暫行辦法》中明確規定，國家能源主管部門負責海上風電項目的開發權授予，沿海各省（市、區）能源主管部門依據經國家能源主管部門審定的海上風電發展規劃，組織企業開展海上測風、地質勘察、水文調查等前期工作，同時優先采取招標方式選擇海上風電工程項目開發投資企業。

據史立山透露，海上風電項目的特許招標已經啟動。在各地形成規劃的基礎上，國家能源主管部門已經向遼寧、上海、山東、江蘇等11個省份有關部門下發了通知，要求各地申報海上風電特許權招標項目。同時按“先試點、后擴大”原則建設，根據風能資源、海域環境、電力送出和技術能力等條件統籌確定項目規模，此次招標單個項目總裝機容量為200兆瓦—300兆瓦。

2010年4月23日國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山表示，由于其資源豐富，靠近電力市場的優勢，下一步，海上風電將成為今后風電發展的重點之一。

他透露，目前，我國首輪海上風電特許權招標工作已經鎖定江蘇省的沿海地區，項目將包括兩個容量為30萬千瓦的灘涂電站和兩個容量為20萬千瓦的近海電站，總容量達到100萬千瓦。

曹寅告訴記者，國內企業目前已經加緊研制有針對性的海上風機，“但實際投入運行使用的只有華銳風電的3兆瓦海上風電機組。”

“單機容量大肯定是一個趨勢。”維斯塔斯相關負責人告訴于記者，維斯塔斯目前最新研發的就是6兆瓦的海上風機，葉輪直徑130米~140米。瑞能北方風電設備有限公司曾生產出世界單機容量最大的5兆瓦級海上風力發電機，并在2008年將該風機發電能力提升至6兆瓦。瑞能北方公司副總經理劉羚對記者表示，按照瑞能在國外的海上風機經驗，單機容量也不適于過大，這會為海上吊裝帶來困難。

姜謙表示，海上風電發展提速對已經具備發展經驗的龍頭企業受益最大。因為海上風電技術的要求比陸地要高，而目前國內具備海上風電發展經驗的風機廠家并不多。

2010年第一次招標為100萬千瓦，四個向項目分別為：300兆瓦、300兆瓦、200兆瓦、200兆瓦

按每臺風電機容量2.5兆瓦計算：

1000兆瓦/2.5兆瓦=400臺

400臺*每臺2.5兆瓦風機單價2250百萬=900000百萬=9000億

每臺風電機按制造需一天算： 400臺/245天 需要兩家公司專全年做才能做完，海上風電首輪招標5月上旬舉行 4項目鎖定江蘇

工信部也于3月26日發布了《風電設備制造行業準入標準》（征求意見稿），《標準》規定，風電機組生產企業必須具備生產單機容量2.5兆瓦及以上、年產量100萬千瓦以上所必需的生產條件和全部生產配套設施。并明確表示，“優先發展海上風電機組產業化。”

以下為風力電機上市公司2010年第一季度利潤以及中標項目

一、金風科技：

主流：1.5mw750kw目前最大3.0mw重點2.5預計6mw

今年頭三個月的營業收入、凈利潤分別同比增長61.69%和27.35%，此前市場擔心的增速放緩并沒有出現。截至2010年3月31日，金風科技待執行訂單總量為3349.5MW，已中標但未正式簽訂訂單總量1483.5MW，總計在手訂單數量達到4833MW。創下歷史新高；其中一季度單季新增訂單更是超過2000MW，幾乎與去年全年產量相當。

一季度業績同比增長27%

金風科技在2009年迎來了一個史上最好開局，去年一季度營業收入較2008年同期增長95%，凈利潤則從之前的7685.33萬元大幅躍升至1.96億元，同比增幅高達155.66%。

今年1~3月份，金風科技共實現營業總收入18.55億元，同比增長61.69%；實現凈利潤2.48億元，同比增長27.35%；基本每股收益為0.1109元。雖然不及去年的155%那樣矚目，但相比2008年一季度的負增長紀錄，本次金風科技凈利潤30%上下的同比增幅也還是可以接受的范圍之內。

同期待執行訂單數也從去年年底的2217.75MW增長至3349.50MW，增量遠遠超過2009年年報中657MW的已中未簽訂單數量。

相比凈利潤同比增長近三成，金風科技的訂單情況更讓人感到驚喜。2009年公司有1.5MW機組基地產能基本能滿足2.5MW機組的生產，產能可由1.5MW機組產能直接轉換為2.5MW機組產能。1.5MW機組已成為風電市場的主流機型，2009年公司完成了主要產品由750kW、1.5MW機組并重到1.5MW機組為主的過渡，并推出了2.5MW永磁直驅機組、3.0MW機組混合傳動機組；全年完成1.5MW機組生產1391臺、750kW機組生產782臺。公司持續進行對

1.5MW機組的優化，已經推出適應高低溫、高海拔、低風速、沿海及海上等不同運行環境的系列化機組。

根據計劃，金風科技2010年將繼續完成3兆瓦混合傳動風電機組的樣機制造和試運，同時完成5兆瓦風電機組關鍵零部件的詳細設計。

二、銀星能源

主流：1.5mw目前最大2.4mw

2009 年，公司的新能源產業持續發展，建成和在建風電裝機規模近25 萬

千瓦；形成了年產 300 臺 1MW 風機和 300 套塔筒的生產能力，當年生產了100 臺1MW 風機和140 套塔筒，與日本三菱重工簽訂了合作生產2.4 兆瓦風機意向書；

1、營業收入較上年同期增長 154.66%，主要原因是公司的風電設備產業今年進入批量生產，公司風電設備銷售收入比上年同期增長幅度較大所致。

2、歸屬于上市公司股東的凈利潤較上年同期增長 1,689.62%，主要原因是公司的風電設備產業今年進入批量生產，公司風電設備銷售收入比上年同期增長幅度較大使凈利潤增長所致。

3、經營活動產生的現金流量凈額較上年同期下降 126.73%，主要是本期銷售商品、提供勞務收到的現金較少所致。

4、基本每股收益較上年同期增長 1,683.33%，主要是公司的風電設備產業今年進入批量生產，公司風電設備銷售收入比上年同期增長幅度較大使凈利潤增長所致。

預計公司2010年1至6月實現凈利潤約2000萬元，而上年同期為1200萬元，同比增長50%-70%。銀星能源表示，業績大幅也增長的主要原因是公司的風機制造業務今年進入均衡批量生產，公司風機銷售收入比去年同期增長較大，使歸屬于上市公司股東的凈利潤比去年同期上升幅度較大。

三、長征電器

主流：1.5mw780kw目前最大3mw

銀河風電公司 2.5 兆瓦直驅永磁風力發電機組項目取得重大突破，2.5 兆瓦風力發電機組已 2009年 2 月正式下線、6 月7日完成吊裝、6 月23 日正式并網發電。2.5 兆瓦風力發電機組的成功研發，為銀河風電公司開發和研制更大更先進風電機組打下了堅實基礎。華儀電氣。2009 年，公司在批量生產 780KW 瓦風電機組的基礎上，重點向市場推廣 1.5MW 風電機組，獲得了可喜的銷售業績。公司與德國艾羅迪公司的“2.5/3MW 大型風力發電機組聯合開發項目”正在穩步推進。

四、湘電股份

主流：1.5mw目前最大5mw

全年實現訂貨近3 億元，1.5 兆瓦雙饋異步風力發電機市場占有率大幅上升2 兆瓦及以上風力發電機組和關鍵部件研制及產業化等項目先后通過國家和省級鑒定成功收購荷蘭達爾文公司海上 5 兆瓦風機項目，加快大型風機和 5 兆瓦海上風機研發進程

公司發布2010年1季報,實現收入9.39億元,同比增長18%。實現歸屬于母公司所有者的凈利潤2931萬元,折合每股收益0.12元,同比增長146%;

公司1季度銷售整機30臺左右,目前在手訂單達到約為500余臺。年初至今公司風電整機單價有所下降,目前價格約為4600-4700元/千瓦;

公司風電產業鏈不斷完善:達爾文5MW 樣機有望年底前下線,將增強公司在海上風電的機型優勢;公司已經成功合作開發了2MW 變流器,但產能建設需要一段時間;

公司今年有望實現470臺風機銷售。但是整機價格下跌將對毛利率構成一定壓力。考慮到公司規模效應的提升和對下游的議價能力有所增強,我們預計全年

風電業務毛利率將會有1%左右的降幅;

一季度公司軍品特種電機銷量快速增長,全年有望實現接近3億收入。預計今年直流電機業務將實現4.4億元的銷售額,較去年大幅增長180%;毛利率有望達到30%,同時毛利潤貢獻率將從去年3%增長至10%;

盈利調整

由于風機價格下跌較快,我們將2010年風電整機業務的銷售收入從51億元下調至48億元,毛利率從17.5%下調至15.4%;

基于公司特種電機業務的快速增長,我們將直流電機業務今年銷售收入從1.9億上調至4.4億,毛利率從28%上調至31%;

我們預計公司2010年和2011年EPS 分別為0.82元和1.22元;較前期預測0.84元和1.23元有所下降。

五、上海電氣

主流：2mw目前最大3.6mw

2008～2009年,2MW機組形成批量生產能力。公司核心技術團隊已進行自主開發 3.6 兆瓦海上風機，預計 2010 年6月完成樣機

上海電氣公布,按中國會計準則,截至2010年3月31日止首季,歸屬于上市公司股東的凈利潤為7.07億元人民幣(下同),較2009年同期增長15.87%,基本每股收益0.0565元。

該公司09年同期錄得純利6.1億元。

截至4.29號，公司總資產897.43億元，所有者權益231.6億元，歸屬于上市公司股東的每股凈資產1.85元。

六、華儀電氣

華儀電氣公布2010年一季報：基本每股收益0.07元，稀釋每股收益0.07元，每股收益（扣除）0.05元，每股凈資產2.89元，凈資產收益率2.46%，加權平均凈資產收益率2.49%，扣除非經常性損益后凈利潤14672335.73元，營業收入239501576.84元，歸屬于母公司所有者凈利潤19452217.58元，歸屬于母公司股東權益791596949.02元。

七、東方電氣 一季度公司生產經營總體平穩運行。公司2010 年一季度發電設備產量達到695.2 萬千瓦。其中，水輪發電機組133.7 萬千瓦，汽輪發電機509 萬千瓦，風力發電機組52.5 萬千瓦，電站汽輪機408.15萬千瓦，電站鍋爐450 萬千瓦。2010 年第一季度，公司新承接生效訂單87 億元人民幣。

整機行業的三大龍頭之一，東方電氣麾下的東方汽輪機有限公司在2010年1月宣布投資超過10億元，建設海上及陸上風電機組研發和生產基地，全部建成后將實現年產450-750兆瓦風機的產能。

東方電氣今年第一季度實現凈利潤4.71億元(人民幣，下同)，比上年同期的2.99億元增長57.46%，每股收益為0.46元。營業收入為69.19億元，比上年同期的72.23億元下降4.21%。

報告表示，公司2010年一季度發電設備產量達到695.2萬千瓦。其中，水輪發電機組133.7萬千瓦，汽輪發電機509萬千瓦，風力發電機組52.5萬千瓦，電站汽輪機408.15萬千瓦，電站鍋爐450萬千瓦。

公司風電產量2009年產量1203臺，同比增長50%，實現收入62.8億元，至2009年年末，東方電氣在手風電訂單90億元左右，且天津、杭州基地投產后，可新增產能1000臺以上，2010年風電的銷售收入將超過2009年，預計公司2010年出貨1500臺。公司表示期望風電業務出現如過去的“瘋狂”增長是不現實的，預計未來內地風電會平穩發展。由于當前內地有幾十家風電廠家，競爭激烈，今年其毛利率面臨下滑趨勢，但公司高毛利率產品的比重會增加。

截至2009年末，公司在手訂單1300億元，全年新增訂貨568億元，其中國際合同約21億美元。新增訂單中，火電263億元、核電145億元、風電83億元、水電29億元、其它48億元。在手訂單中，出口項目占15%，公司首次進入巴西、沙特和博茨瓦納等國家電力市場。

公司預計2010年核電業務收入可達40億元，2011年收入則超過90億元。，增速為87%左右，2011年收入則超過90億元。

海上風電報告分析預測篇：

海上風電:新領域,新開始。全世界的風能總量約1300億千瓦。我國陸上實際可開發風能資源儲量為5.06億千瓦(50m高空),近海風場的可開發風能資源是陸上3倍,則總的可開發風能資源約20億千瓦。海上風電具有風速高、風資源持續穩定、發電量大等特點。在降低碳排放、轉變經濟發展方式的大背景下,風電行業仍然面臨著較大的市場前景。到2020年預計有1億千瓦的風電裝機總量,海上風電占比20%則會有2000萬千瓦。

海上風電場面臨成本和環境的雙重挑戰。目前的風電場主要分為陸上(包括灘涂)和海上。其中海上風電場又分為潮間帶和中、深海域。相對陸上,海上風電場面臨的主要問題有高成本、復雜的環境、需要較高的可靠性、海上電力配套措施等。

海上風電成本:約為陸地風電的兩倍。海上風電主要的成本包括風機、安裝費用、維護費用、支撐結構、電力設施、工程管理等。相比陸上費用,海上風電的地基和維護費用較高。占陸地風電68%的風機占比下降到了33%,地基費用上升到了24%,是海上風機主要的費用之一。由于面臨很大的環境變數,海上風電的維護費用也達到了23%。維護和地基兩項費用直接推高了海上風電的成本。國內風力發電工程造價平均為8000元人民幣/千瓦,其中,風力發電設備造價約5000元人民幣/千瓦。海上風電的工程造價在2萬元/千瓦左右,是陸上風電的兩倍多。

海上風機:大機型,直驅是趨勢。風機發展的主要趨勢是,單機容量逐步上升,風機機組結構多樣化。海上風機成本較大,所以對風機的單機容量要求更大以攤低成本。目前國內外風機主流機型單機容量為2-3WM。直驅由于穩定性高將獲得越多親睞,不少廠商已經開始開發直驅和半直驅風機。

經過分析覺得應該關注一下幾個股票：

2010年是我國海上風電發展的開端,5月份即將要進行首期海上風電招標,建議關注。個股方面,建議關注東方電氣、金風科技和湘電股份。

金風科技、東方電氣風電龍頭，今年變化實在之大，金風科技盈利一目了然，中標可能最大，兩股訂單也是遙遙領先。湘電股份適合長期關注，以目前擁有風電技術與實力值得關注。

還有一個未上市公司華銳風電。（公司盈利與訂單也都很不錯公司一旦上市絕對有機會）五兆瓦風電機組項目在江蘇鹽城市鹽都華銳風電產業園開工。

第四篇：風力發電技術

風力發電技術和風能利用方式

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

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

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

2.2風電裝機容量

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

2.3各國的風力發電政策

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

表1世界風電裝機容量（萬kW）和發電成本（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

數據來源：丹麥BTM咨詢公司

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

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

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

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

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

3我國風力發電的開發現況

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

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

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

第五篇：風力發電課程設計

1．風力發電發展的現狀

1.1世界風力發電的現狀

近20年風電技術取得了巨大的進步。1995—2006年風力發電能力以平均每年30%以上的速度增長，已經成為各種能源中增長速度最快的一種。今年來歐洲、北美的風力發電裝機容量所提供的電力2成為僅次于天然氣發電電力的第二大能源。歐洲的風力風力發電已經開始從“補充能源”向“戰略替代能源”的方向發展。

到2008年，世界風能利用嘴發達的國家是德國、美國和西班牙，中國名列世界第四位。丹麥是世界上使用風能比例最高的國家，丹麥能源消費的1/5來自于風力。

歐洲在開發海上風能方面也依然走在世界前列，其中丹麥、美國、愛爾蘭、瑞典和荷蘭等國家發展較快。尤其是在一些人口密度較高的國家，隨著陸地風電場殆盡，發展海上風電場已成為新的風機應用領域而受到重視。丹麥、德國、西班牙、瑞典等國家都在計劃較大的海上風電場項目。目前海上風電機組的平均單機容量在3MW左右，最大已達6MW。世界海上風電總裝機容量超過80萬千瓦。

有余風力發電技術已經相對成熟，因此許多國家對風發電的投入較大，其發展較快，從而使風電價格不斷下降。若考慮環保及地理因素，加上政府稅收優惠政策和相關支持，在有些地區風力發電已可與火力發電等展開競爭。在全球范圍內，風力發電已形年產值超過50億美元的產業。

1.2我過風力發電的發展現狀

我國風力發電從20世紀80年代開始起步，到1985年以后逐步走向產業化發展階段。

自2005年起，我國風電規模連續三年實現翻倍增長。風電新增容量每年都增加超過100%，僅次于美國、西班牙，成為世界風電快速增長的市場之一。根據國家能源局2009年公布的統計數據，截止2008年底，我國風電裝機容量已達1271萬千瓦，居世界第4位，但是風電在我國整個電力能源結構中所占的比重仍然比較低。

我國將在內蒙古、甘肅、河北、吉林、新疆、江蘇沿海等省區建設十多個百萬千瓦級和幾個千瓦級風電基地。根據目前國內增長趨勢，預計到2020年，中國風電總裝機容量將達到1.3億~1.5億千瓦。風力發電機

2.1恒速恒頻的籠式感應發電機

恒速恒頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，發電機組的運行轉速變化范圍很小，近似恒定；發電機輸出的交流電能頻率恒定。通常該類風力發電系統中的發電機組為鼠籠式感應發電機組。

恒速恒頻式發電機組都是定槳距失速調節型。通過定槳距失速控制的風力機使發電機轉速保持在恒定的數值，繼而使風電機并網后定子磁場旋轉頻率等于電網頻率，因而轉子、風輪的速度變化范圍較小，不能保持在最佳葉尖速比，捕獲風能的效率低。

2.2變速恒頻的雙饋感應式發電機

變速恒頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，允許發電機組的運行轉速變化，而發電機定子發出的交流電能的頻率恒定。通常該類風力發電系統中的發電機組為雙饋感應式異步發電機組。

雙饋感應式發電機結合了同步發電機和異步發電機的特點。這種發電機的定子和轉子都可以和電網交換功率，雙饋因此而得名。

雙饋感應式發電機，一般都采用升級齒輪箱將風輪的轉速增加若干倍，傳遞給發電機轉子轉速明顯提高，因而可以采用高速發電機，體積小，質量輕。雙饋交流器的容量僅與發電機的轉差容量相關，效率高、價格低廉。這種方案的缺點是升速輪箱價格貴，噪聲大、易疲勞損壞。

2.3變速變頻的直驅式永磁同步發電機

變速變頻式風力發電系統，特點是在有效風速范圍內，發電機組的轉速和發電機組定子側產生的交流電能的頻率都是變化的。因此，此類風力 需要在定子側串聯電力變流裝置才能實現聯網運行。通常該類風力發電系統中的發電機組為永磁同步發電機組。

直驅式風力發電機組，風輪與發電機的轉子直接耦合，而不經過齒輪箱，“直驅式”因此而得名。由于風輪的轉速一般較低，因此只能采用低速的永磁式發電機。因而無齒輪箱，可靠性高；但采用低速永磁發電機，體積大，造價高；而且發電機的全部功率都需要交流器送入電網，變流器的容量大，成本高。

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

3介紹相關風力發電控制技術

3.1風力發電控制系統的目的由于風力發電機組是復雜多變量非線性系統，具有不確定性和多干擾等特點。風力發電控制系統的基本目標分為4個層次：保證可靠運行，獲取最大能量，提供良好電力質量，延長機組壽命。控制系統實現以下具體功能:

(1)運行風俗范圍內，確保系統穩定運行。

(2)低風速時，跟蹤最優葉尖速比，實現最大風能捕獲。

(3)高風速時，限制風能捕獲，保持風力發電機組的額定輸出功率。

(4)減少陣風引起的轉矩峰值變化，減少風輪機械應力和輸出功率波動。

(5)控制代價小。不同輸入信號的幅值應有限制，比如槳距角的調節范圍和變槳距速率有一

定限制。

(6)抑制可能引起機械共振的頻率。

(7)調節機組功率，控制電網電壓、頻率穩定。

3.2風力發電控制系統

除了風輪和發電機這兩個核心部分，風力發電機組換包括一些輔助部件，用來安全、高效的利用風能，輸出高質量的電能。

（1）傳動機構

雖說用于風力發電的現代水平軸風力機大多采用高速風輪，但相對于發電的要求而言，風輪的轉速其實并沒有那么高。考慮到葉片材料的強度和最佳葉尖速必的要求，風輪轉速大約是18~33r/min。而常規發電機的轉速多為800r/min或1500r/min。

對于容量較大的風電機組，由于風輪的轉速很低，遠達不到發電機發電的要求，因而可以通過齒輪箱的增速作用來實現。風力發電機組中的齒輪箱也稱增速箱。在雙饋式風力發電機組中，齒輪箱就是一個不可缺少的重要部件。大型風力發電機的傳動裝置，增速比一般為40~50。這樣，可以減輕發電機質量，從而節省成本。

也有一些采用永磁同步發電機的風力發電系統，在設計時由風輪直接驅動發電機的轉子，而省去齒輪箱，以減輕質量和噪聲。

對于小型的風電機組，由于風輪的轉速和發電機的額定轉速比較接近，通常可以將發電機的軸直接連到風輪的輪轂。

（2）對風系統（偏航系統）

自然界的風方向多變。只有讓風垂直地吹向風輪轉動面，風力機才能最大限度地獲得風能。為此，常見的水平軸的風力機需要配備調向系統，使風輪的旋轉面經常對準風向。

對于小容量風力發電機組，往往在風輪后面裝一個類似風向標的尾舵，來實現對風功能。對于容量較大的風力發電機組，通常配有專門的對風裝置——偏航系統，一般由風向傳感器

和伺服電動機組合而成。大型機組都采用主動偏航系統，即采用電力或液壓拖動來完成對風動作，偏航方式通常采用齒輪驅動。

一般大型風力機在機艙后面的頂部有兩個互相獨立的傳感器。當風向發生改變時，風向標登記這個方位，并傳遞信號到控制器，然后控制器控制偏航系統轉動機艙。

（3）限速裝置

風輪轉速和功率隨著風速的提高而增加，風速過高會導致風輪轉速過高和發電機超負荷，危及風力發電機組的運行安全。限速安全機構的作用是使風輪單位轉速在一定的風速范圍內基本保持不變。

（4）液壓制動裝置

機組的液壓系統用于偏航系統剎車、機械剎車盤驅動，當風速過高時使風輪停轉，保證強風下風電機組安全。

機組正常時，需維持額定壓力區間運行。液壓泵控制液壓系統壓力，當壓力下降至設定值后，啟動油泵運行，當壓力升高至某設定值后，停泵。

4風力發電技術發展趨勢的展望

4.1風力發電的發展方向

風力發電技術是目前可再生能源利用中技術最成熟的、最具商業化發展前景的利用方式，也是本世紀最具規模開發前景的新能源之一合理利用風能，既可減少環境污染，有可減輕目前越來越大的能源短缺給人類帶來的壓力。

未來風力發電技術將向著以下幾個方向發展。

（1）單機容量大。主流的新增風力機的單機容量將從750KW~1.5MW向2MW甚至更大的容量發展。目前世界上單機容量最大的風機，為5MW風力發電機，海上風力發電的6MW風電機組也已研制成功。

（2）風電場規模增大。將從10MW級向100MW、1000MW級發展。

（3）從陸地向海上發展。

（4）生產成本進一步降低。

4.2未來風力發電的展望

據專家們測估，全球可利用的風能資源為200億千瓦，約是可利用水力資源的10倍。如果利用1%的風能能量，可產生世界現有發電總量8%~9%的電量。“風力12”、歐洲風能聯合會、能源和發展論壇以綠色和平組織于2002年聯合發表了一篇報告，以上述估計值作為基礎，制定了風能的目標：到2020年，風力發電將占到全球發電總量的12%。為了達到這個目標，需要建立總容量大約為1260GW的風能裝置，每年可發電3000TW·h左右。這相當于現在歐盟的用電量。世界風能協會預計，從世界范圍來看，預計2020年，風電裝機容量會達到1231GW。年發電量相當于屆時世界電力需求的12%，與上述報告的結論一致。風電會向滿足世界20%電力需求的方向發展，相當于今天的水電，有研究顯示到2040年大致可以實現這一目標。屆時將創造179萬個就業機會，風電成本下降40%，減少排放100多億噸二氧化碳。因此，在建設資源節約型社會的國度里，風力發電已不再是無足輕重的補充能源，而是最具有商業化發展前景的新興能源產業。