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風力發電的研究結題報告

時間:2019-05-14 03:30:33下載本文作者:會員上傳
簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關的《風力發電的研究結題報告》,但愿對你工作學習有幫助,當然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《風力發電的研究結題報告》。

第一篇:風力發電的研究結題報告

風力發電的研究結題報告

-----高一八班 研究組成員:

孫金澤于鴻業關智博杜嘉誠陶冶王佳寧凌仕桓張沐天孫亦翾

一、摘要:

風是一種具有很大潛力的新能源,有人做過統計:地球上可用的風力資源有100億千瓦,幾乎是現在全世界水力發電總量的10倍。風力發電的原理是把風的動能轉化為機械能,再轉化為電能,由此看來,風力發電既不會產生輻射,又不會污染空氣。在對能源需求量日益增長的現今時代,在大力提倡低碳環保生活的現今時代,風力發電已經受到了世界各國的廣泛重視,因此我們決定對風力發電進行深入的研究。

二、課題研究的目的及意義:

通過本課題的研究,我們了解了風力發電的原理,以及利用風力發電的相關歷史知識、當前形勢和未來的發展趨勢。同時我們也認識到了,在世界能源面臨匱乏的今天,在經濟全球化發展的今天,各國對能源的渴求日益增長,這此活動的開展必定會給我們將來走向社會、選擇就業方向提供許多珍貴的經驗。與此同時,此次研究性學習培養了我們自主學習、探究學習的能力,也使我們摸索并掌握了研究性學習的一些基本方法。

三、調查的方式及過程:

1、調查方法:實地采訪、上網查找相關資料、在圖書館調查有關資料等。

2、調查過程:分工合作

第1階段:確定活動主題,結合每個人的特點給組內成員分配不同的任務。

第2階段:小組成員分別對所承擔的任務采取不同的方式進行調查。

第3階段:匯總小組成員所調查到的各方面資料。

第4階段:小組成員間進行交流,進行結題報告。

四、概述:

通過實地調查等,我們有了以下收獲:

風力發電所需要的裝置,稱作風力發電機組。這樣發電機組大體可包括風輪、發電機。鐵墻三部分。一般來說,三級風就有利用價值。但從經濟合理的角度出發,風速大于每秒4米才適宜發電。使用風力發電機,就是把風能變成我們家庭好似用的標準市電,其節約的程度是明顯的。一個家庭每家只需要20元左右的電瓶液的代價。而現在由于科技的進步采用先進的充電器、逆變器,風流理發店成為有一定科學技術含量的小系統。山區可以借此系統做一個常年不花錢的路燈;山區的孩子也可以在日光燈下學習;城市小高樓頂也可以用風力電機,這不但節約,而且是真正的綠色電源。

中國新能源戰略,開始大力發展風力發電。在未來15年,全國風力發電的發電裝機容量將達到2000萬至3000萬千瓦。以每千瓦裝機容量投資7000元計算,未來風力設備市場將達到1400億元至2100

億元。中國風力等新能源發展市場十分廣闊,預計未來很長一段時間都將保持高速發展,同時技術也將逐漸成熟穩步提升。風力發展到目前階段,其性價比正在形成與煤電、水電的競爭優勢。風電優勢在于:能力每增加1倍,成本就下降15%.近幾年世界風電增長一直保持在30%以上。因此,風力發電開始成為越來越多投資者的逐金之地。

五、研究性學習心得體會:

研究性學習是一門新興科目,這種學習方式深受我們在校學生的喜歡,因為這種學習使我們這些莘莘學子離開了校園的苑囿走進了社會,得以感知社會氛圍。我們感受最深的是:在這次研究性學習中,我們體會到了合作所產生的的巨大力量,而與人合作的能力正是我們每個即將在不遠的將來步入社會的學生所必須具備的能力。于此同時,通過這次活動,我們也深刻的認識到了,只有通過不懈的堅持與努力,才能取得最后的成功。無論前遇到什么樣的困難,只要我們不退縮,集思廣益尋找解決問題的最佳途徑,我們就必然會有所獲益。這次活動是我們從校園走進社會的第一步,不但為我們積累了寶貴的經驗,而且豐富了我們各方面的知識,可謂受益匪淺,我們期待著下一次研究性學習的到來。

日期:.......孫仔澤

第二篇:風力發電報告

國內外風力發電技術 的現狀與發展趨勢

風能是一種可再生的清潔能源。近30年來,國際上在風能的利用方面,無論是理論研究還是應用研究都取得了重大進步。風力發電技術日臻完善,并網型風力發電機單機額定功率最大已經到5MW,葉輪直徑達到126m。截止2005年世界裝機容量已達58,982MW,風力發電量占全球電量的1%。中國成為亞洲風電產業發展的主要推動者之一,其總裝機容量居世界第8位,2005年新增裝機容量居世界第6位。今后,國內外風力發電技術和產業的發展速度將明顯加快。引

風是最常見的自然現象之一,是太陽對地球表面不均衡加熱而引起的“空氣流動”,流動空氣具有的動能稱之為風能。因此,風能是一種廣義的太陽能。據世界氣象組織(WMO)和中國氣象局氣象科學研究院分析,地球上可利用的風能資源為200億kW,是地球上可利用水能的20倍。中國陸地10m高度層可利用的風能為2.53億kW,海上可利用的風能是陸地上的3倍,50m高度層可利用的風能是10m高度層的2倍,風能資源非常豐富。

風能是一種技術比較成熟、很有開發利用前景的可再生能源之一[1]。風能的利用方式不僅有風力發電、風力提水,而且還有風力致熱、風帆助航等。因此,開發利用風能對世界各國科技工作者具有極強的魅力,從而喚起了世界眾多的科學家致力于風能利用方面的研究。在本文中,將對國內外風力發電技術的現狀和發展趨勢進行論述。風力發電基本知識

2.1 風能的計算公式

空氣運動具有動能。風能是指風所具有的動能。如果風力發電機葉輪的斷面積為A,則當風速為V的風流經葉輪時,單位時間風傳遞給葉輪的風能為

(1)

其中:單位時間質量流量m=ρAV

(2)

在實際中,式中:

PW—每秒空氣流過風力發電機葉輪斷面面積的風能,即風能功率,W;

(3)Cp—葉輪的風能利用系數;

?m—齒輪箱和傳動系統的機械效率,一般為0.80—0.95,直驅式風力發電機為1.0; ?e—發電機效率,一般為0.70—0.98; ?—空氣密度,kg/m3;

A—風力發電機葉輪旋轉一周所掃過的面積,m2; V—風速,m/s。

2.2 貝茨(Betz)理論

第一個關于風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。

貝茨假定風輪是理想的,也就是說沒有輪轂,而葉片數是無窮多,并且對通過風輪的氣流沒有阻力。因此這是一個純粹的能量轉換器。此外還進一步假設氣流在整個風輪掃掠面上的氣流是均勻的,氣流速度的方向無論在風輪前后還是通過時都是沿著風輪軸線的。

通過分析一個放置在移動空氣中的“理想”風輪得出風輪所能產生的最大功率為

—空氣密度,kg/m3;

(4)

式中:Pmax—風輪所能產生的最大功率;

A—風力發電機葉輪旋轉一周所掃過的面積,m2; V—風速,m/s。

這個表達式稱為貝茨公式。其假定條件是風速與風輪軸方向一致并在整個風輪掃掠面上是均勻的[2]。將(4)式除以氣流通過掃掠面A時風所具有的動能,可推得風力機的理論最大效率

(5)

(5)式即為有名的貝茲(Betz)理論的極限值。它說明,風力機從自然風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動能。

能量的轉換將導致功率的下降,它隨所采用的風力機和發電機的型式而異,因此,風力機的實際風能利用系數Cp<0.593[3]。

2.3 溫度、大氣壓力和空氣密度

通過溫度計和氣壓計測試出實驗地點的環境溫度和大氣壓,由下式計算出空氣密度。

(6)

式中:ρ—空氣密度,kg/m3; h—當地大氣壓力,Pa; 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。

2.4 風力機的主要組成

1)小型風力發電機

小型水平軸風力機主要組成部分有:風輪、發電機、塔架、調向機構、蓄能系統、逆變器等。(1)風輪 風輪是風力機從風中吸收能量的部件,其作用是把空氣流動的動能轉變為風輪旋轉的機械能。水平軸風力發電機的風輪是由1~3個葉片組成的。葉片的結構形式多樣,材料因風力機型號和功率大小而定,如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強塑料樹脂葉片等。

(2)發電機

在風力發電機中,已采用的發電機有3種,即直流發電機、同步交流發電機和異步交流發電機。小型風力發電機多采用同步或異步交流發電機,發出的交流電通過整流裝置轉換成直流電。

(3)塔架

塔架用于支撐 發電機和調向機構等。因風速隨離地面的高度增加而增加,塔架越高,風輪單位面積捕捉的風能越多,但造價、安裝費等也隨之加大。

(4)調向機構

垂直軸風力機可接受任何方向吹來的風,因此不需要調向機構。對于水平軸風力機,為了得到最高的風能利用效率,應用風輪的旋轉面經常對準風向,需要對風裝置。常用的調向機構主要有尾舵、舵輪、電動對風裝置。

(5)限速機構

當風速高于風力機的設計風速時,為了防止葉片損壞,需要對風輪轉速進行控制。(6)貯能裝置

貯能裝置對獨立運行的小型風力機是十分重要的。其貯能方式有熱能貯能、化學能貯存。(7)逆變器

用于將直流電轉換為交流電,以滿足交流電氣設備用電的要求。2)大型風力發電機

大型風力發電機組由兩大部分組成:氣動機械部分和電氣部分。氣動機械部分包括風輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸,其功能是驅動發電機轉子,將風能轉換為機械能。電氣部分包括異步發電機、電力電子變頻器、變壓器和電網,其功能是將機械能轉換為頻率恒定的電能。近年來,又研制成功了直驅式變速恒頻風力發電機組(無增速齒輪箱)。風力機與風力發電技術

3.1 風力機與風力發電技術的發展史

風能,是人類最早使用的能源之一。遠在公元前2000年,埃及、波斯等國已出現帆船和風磨,中世紀荷蘭與美國已有用于排灌的水平軸風車。我國是世界上最早利用風能的國家之一,早在距今1800年前,我國就有風力提水的記載。1890年丹麥的P·拉庫爾研制成功了風力發電機,1908年丹麥已建成幾百個小型風力發電站。自二十世紀初至二十世紀六十年代末,一些國家對風能資源的開發,尚處于小規模的利用階段[4]。

隨著大型水電、火電機組的采用和電力系統的發展,1970年以前研制的中、大型風力發電機組因造價高和可靠性差而逐漸被淘汰,到二十世紀六十年代末相繼都停止了運轉。這一階段的試驗研究表明,這些中、大型機組一般在技術上還是可行的,它為二十世紀七十年代后期的大發展奠定了基礎。

1980年以來,國際上風力發電機技術日益走向商業化。主要機組容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麥在Vindeby建成了世界上第一個海上風電場,由11臺丹麥Bonus 450kW單機組成,總裝機4.95MW。隨后荷蘭、瑞典、英國相繼建成了自己的海上風電場。

目前,已經備離岸風力發電設備商業生產能力的廠家,主要有丹麥的Vestas(包括被其整合的NEG-Micon),美國的GE風能,德國的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德國著名的Enercon公司。單機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 風力機的種類

風力發電機是把風能轉換為電能的裝置,鑒于風力發電機種類繁多,因此分類法也是多種。按葉片數量分,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。目前風力發電機三葉片水平軸類型居多。

水平軸風力機,風輪的旋轉軸與風向平行,如圖1所示;垂直軸風力機,風輪的旋轉軸垂直于地面或氣流方向,如圖2所示。國內外風力發電的現狀

4.1 世界風力發電的現狀

目前,中、大型風力發電機組已在世界上40多個國家陸地和近海并網運行,風電增長率比其它電源增長率高的趨勢仍然繼續。如表1所示,截止2005年12月31日世界裝機容量已達58,982MW,年裝機容量為11,310MW,增長率為24%;風力發電量占全球電量的1%,部分國家及地區已達20%甚至更多。2005年世界風電累計裝機容量最多的十個國家見表2,前十名合計51750.9MW,約占世界總裝機容量的87.7%。

2005年國際風電市場份額的分布多樣化進程呈持續發展趨勢:有11個國家的裝機容量已高于1,000MW,其中7個歐洲國家(德國、西班牙、意大利、丹麥、英國、荷蘭、葡萄牙),3個亞洲國家(印度、中國、日本),還有美國。亞洲正成為發展全球風電的新生力量,其增長率為48%[5]。

2002年歐洲風能協會(EWEA)與綠色和平組織(Greenpeace International)發表了一份標題為“風力 12(Wind Force 12)”的報告,勾畫了風電在2020年達到世界電量12%的藍圖。報告聲明這份文件不是預測,而是從世界風能資源、世界電力需求的增長和電網容量、風電市場發展趨勢和潛在的增長率、與核電和大水電等其他電源技術發展歷程的比較以及減排CO2等溫室氣體的要求,論證了風電達到世界電量12%的可能性。報告還指出中國2020年風電裝機有可能達到1.7億千瓦[6]、[7]。

國內風力發電的現狀

根據國家氣象科學院的估算[8],我國陸地地面10米高度層風能的理論可開發量為32億kW,實際可開發量為2.53億kW。海上風能可開發量是陸地風能儲量的3倍。內蒙古 實際可開發量

0.618億kW 西藏

實際可開發量

0.408億kW 新疆

實際可開發量

0.343億kW 青海

實際可開發量

0.242億kW 黑龍江

實際可開發量

0.172億kW

2005年中國除臺灣省外新增風電機組592臺,裝機容量50.3萬kW。與2004年當年新增裝機19.8萬kW相比,2005年當年新增裝機增長率為254%。

截至2005年底,中國除臺灣省外累計風電機組1864臺,裝機容量126.6萬kW,風電場62個。分布在15個省(市、自治區、特別行政區),它們按裝機容量排序如表3所示。與2004年累計裝機76.4萬kW相比,2005年累計裝機增長率為65.6%。2005年風電上網電量約15.3億kW.h[9]。

中國“十一五”國家科技支撐計劃重大項目“大功率風電機組研制與示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上雙饋式變速恒頻風電機組的研制;1.5~2.5MW、2.5MW以上直驅式變速恒頻風電機組的研制;1.5MW以上風電機組葉片、齒輪箱、雙饋式發電機、直驅式永磁發電機的研制及產業化;1.5MW以上雙饋式風電機組控制系統及變流器、直驅式風電機組控制系統及變流器的研制及產業化;近海風電場建設關鍵技術的研究;近海風電機組安裝及維護專用設備的研制;大型風電機組相關標準制定及風電技術發展分析等16個課題的研究[10]。“十一五”末,我國風電技術的自主研發能力將接近世界前沿水平。

4.3小型風力發電機

4.3.1小型風力發電機行業現狀

作為農村可再生能源主要支柱之一的小型風力發電行業在2005得到長足的發展,從事小型風電產業的開發、研制、生產單位達到70家。據23個生產企業報表統計,2005年共生產30kW以下獨立運行的小型風力發電機組共33,253臺,比上年增長34.4%,其中200W、300W、500W機組共生產24,123臺,占全年總產量的72.5%;15個單位共出口小型風力發電機組5,884臺,比上年增長40.7%,創匯282.7萬美元,主要出口到菲律賓、越南等24個國家和地區。并且,由于汽油、柴油、煤油價格飛漲,且供應渠道不暢通,內陸、江湖、漁船、邊防哨所、部隊、氣象站和微波站等使用柴油發電機的用戶逐步改用風力發電機或風光互補發電系統。

4.3.2 小型風力發電機行業發展趨勢

1)由于廣大農牧民生活水平提高、用電量不斷增加,因此小型風力發電機組單機功率在繼續提高,50W機組不再生產,100W、150W機組產量逐年下降,而200W、300W、500W和1kW機組逐年增加,占總年產量的80%。

2)由于廣大農民迫切希望不間斷用電,因此“風光互補發電系統”的推廣應用明顯加快,并向多臺組合式發展,成為今后一段時間的發展方向。

3)隨著國家《可再生能源法》及《可再生能源產業指導目錄》的制定,相繼還會有多種配套措施及稅收優惠扶植政策出臺,必將提高生產企業的生產積極性,促進產業發展。

4)目前我國尚有2.8萬個村、700萬戶、2,800萬人口沒有用上電,且分散居住在邊遠山區、農牧區、常規電網很難達到,有關專家分析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力發電或風光互補發電,滿足農牧民用電需要[11]。4.3.3濃縮風能型風力發電機

濃縮風能型風力發電機由內蒙古農業大學新能源技術研究所研制,已獲得中國實用新型專利(專利號:ZL94244155.9)。該型風電機組將稀薄的風能經濃縮風能裝置加速、整流和均勻化后驅動葉輪旋轉發電,從而提高了風能的能流密度,降低了自然風的湍流度,改善了風能的不穩定等弱點,提高了風能品位,降低了風電度電成本。該風力發電機具有的切入風速低、發電量大、噪音低、安全性高、壽命長、度電成本低等特點。濃縮風能型風力發電機可獨立運行、風光互補運行、多機聯網運行和并入低壓電網運行。現已研制開發的系列產品有200W、300W、600W、1kW、2kW等機組。濃縮風能型風力發電機經過中試后,可以向中、大型機組發展。這種新型風電技術在中國和世界的應用,將有效地提高風電系統的供電水平和質量,有效地利用低品位的風能,提高風電商品競爭力,具有重要的經濟益和生態環保效益[12]。結

在今后的20年內,國際上風力發電產業將是增長速度最快的產業,風力發電技術也將進入快速發展的黃金時期;在中國,并網型風力發電機組裝機容量增長速度將明顯加快,令世界矚目,離網型風力發電機組發展的地域廣、潛力大,裝機總容量最終將超過并網型風力發電機組。

田德,吉林松原人,1958年8月生。內蒙古農業大學教授,華北電力大學教授,博士生導師。1985年赴日本留學,1992年9月獲得日本明星大學電氣工程學博士學位。現任中國農業工程學會理事、中國太陽能學會理事、《太陽能學報》編委、全國“百千萬人才工程”第一、二層次人選。享受國務院政府特殊津貼。省級中青年突貢專家。省級優秀留學回國人員。主持完成的項目獲內蒙古自治區科技進步一等獎1項,已獲得中國實用新型專利1項。正申請國家發明專利3項。發表研究論文50余篇,多篇被EI收錄。主持完成和正在主持的科研項目有:3項國家自然科學基金資助項目、3項國際合作項目、1項國家“十一五”科技攻關項目、9項省部級項目、3項橫向項目。現從事離網型風力發電系統、并網型風力發電系統和可再生能源利用的研究。

[參考文獻] [1]賀德馨.2020年中國的科學和技術發展研究[J].科技和產業,2004,4(1):36.[2][法]D·勒古里雷斯(著),施鵬飛(譯).風力機的理論與設計[M].北京:機械工業出版社,1987:31~33.[3]葉杭冶.風力發電機組的控制技術[M].北京:機械工業出版社,2006:11~13.[4]陳云程,陳孝耀,朱成名,等.風力機設計與應用[M].上海:上海科學技術出版社,1990:1~11,48~51 [5]世界風能協會.2005年全球風能統計[J].中國風能,2006(1):17~20

[6] The European Wind Energy Association, Greenpeace International.Wind Force 12.2002.http://,2006.12.17.[11]李德孚.2005年小型風力發電行業現狀與發展[J].中國風能,2006,(2):9~11 [12]田

德,王海寬,韓巧麗.濃縮風能型風力發電機的研究與進展[J].農業工程學報(增刊),中國農業工程學會第七次全國會員代表大會暨學術年會論文集,2003,19:177~181.

第三篇:風力發電的研究

網絡教育學院

《新能源發電》課 程 設 計

題目:風力發電技術

學習中心:河南許昌奧鵬學習中心【14】層次:專升本

專業:電氣工程及其自動化

年級:2011年秋 季

學號:20110804076

3學生:陳懿凡

輔導教師:康永紅

完成日期:2013 年08月30日

一、風力發電的現狀

能源、環境問題是當今人類生存和發展所面臨的關鍵問題。常規能源以煤、石油、天然氣為主,不僅資源有限,而且會造成嚴重的環境污染。因此,對可再生能源的開發與利用,已受到世界各國的高度重視。“開發與利用可再生能源,改善能源結構,減排溫室氣體,保護環境”已成為世界共識。一場世界性的開發與利用新能源的浪潮已經到來。新能源與可再生能源包括水能、太陽能、風能、地熱能和海洋能等,它們在消耗之后還可以得到恢復和補充,不會污染環境。其中,人類對風能的利用已有上千年的歷史。地球上可利用的風能為106MW,是可利用的水能的10 倍以上。在可再生能源中,風能是一種非常可觀的、有前途的能源。風力發電(簡稱風電)作為一種綠色電力,受到人們廣泛的關注。它具有資源蘊藏量巨大、可再生、無污染、占地少、周期短等優點,但是風電也存在著風能利用率低以及具有隨機性、不穩定和分布不均勻性等缺陷。

1.國外風力發電發展現狀

2012 年新增風電裝機容量最多的10 個國家占世界風電裝機的87%。與2007 年相比,美國保持第1 名,中國超過西班牙從第3 名上升到第2 名,印度超過德國和西班牙從第5名升至第3 名,前3 名的國家合計新增裝機容量占全世界的60%。

根據世界風能協會的統計,2012 年全世界風電裝機容量新增約2726 萬kW,增長率約為29%。累計達到1.21 億kW,增長率為42%,突破1 億kW 大關。風電總量為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%。

盡管風電的發展仍然存在著很多困難,如電網適應能力、風能資源、海上風電發展等,但相比于常規能源,經濟性優勢逐步凸顯,世界各國都對風電發展充滿了信心。例如,歐美都公布了2030 年風電滿足20%甚至更多電力需求的宏大目標,這也為全球風電的長期發展定下了基調。從國際能源署(IEA)2012 年頒布的《2050 年能源技術情景》判斷,2012-2050年,全球風電平均每年增加7000 萬千瓦,風電將成為一個龐大的新興電力市場。

2.國內風力發電發展現狀

我國是世界上風力資源占有率最高的國家之一,同時也是世界上最早利用風能的國家之一。據資料統計,我國10 m 高度層風能資源總量為3226GW,其

中陸上可開采風能總量為253GW,加上海上風力資源,我國可利用風力資源約為1000GW。如果風力資源開發率可達到60%,僅風電一項就可支撐我國目前的全部電力需求。我國利用風電起步較晚,和世界上風電發達國家如德國、美國、西班牙等相比還有很大差距。風電是20 世紀80 年代開始迅速發展起來的,初期研制的風機主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型風電機組,后期開始研發可充電型風電機組,并在海島和風場廣泛應用。至今,我國已經在河北張家口、內蒙古、山東榮城、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風電場,并且計劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW 級風電場。

截止2007 年底,我國風機裝機總量已達6.05 GW,年發電量占全國發電量的0.8%左右,比2000 年風電發電量增加近10 倍。2012 年一年新增風電裝機容量625 萬千瓦,比過去20年累計的總量還多,新增裝機增長率約為89%。累計風電裝機容量約1215 萬千瓦,占全國裝機總量的1.5%,累計裝機增長率為106%。風電裝機主要分布在24 個省,比2007 年增加了重慶、云南和江西三個省。2006 至2012 年風電增長狀況。

中國政府為了推動并網風電的商業化發展,國家發改委明確提出我國風電發展的規劃目標:2005 年全國風電裝機總量達到100 萬千瓦,2012 年全國風電裝機總量達到400 萬千瓦,2015 年全國風電裝機總量達到1000 萬千瓦,2020 年全國風電裝機總量達到2000 萬千瓦,占全國總裝機容量的2%左右。可以預計,中國即將成為世界風電發展令人矚目的國家之一。

二、風力發電機的優缺點

要比較風力發電機的優缺點首先要對其類型進行了解。由于風力發電機類型的不同。不同風電機組的工作原理、數學模型都不相同,因此分析方法也有所差異。目前國內風電機組的主要機型有3種,每種機型都有其特點。

1.異步風力發電機

國內已運行風電場大部分機組是異步風電發電機。主要特點是結構簡單、運行可靠、價格便宜。這種發電機組為定速恒頻機沮,運行中轉速基本不變,風力發電機組運行在風能轉換最佳狀態下的幾率比較小,因而發電能力比新型機組低。同時運行中需要從電力系統中吸收無功功率。為滿足電網對風電場功率因數的要求,多采用在機端并聯補償電容器的方法,其補償策略是異步發電機配有若干組固定容量的電容器。

由于風速大小隨氣候環境變化,驅動發電機的風力機不可能經常在額定風速下運行,為了充分利用低風速時的風能,增加全年的發電量,近年廣泛應用雙速異步發電機。這種雙速異步發電機可以改變極對數,有大、小電機2種運行方式。

2.雙饋異步風力發電機

國內還有一些風電場選用雙饋異步風力發電機,大多來源于國外,價格較貴。這種機型稱為變速恒頻發電系統,其風力機可以變速運行,運行速度能在一個較寬的范圍內調節,使風機風能利用系數Cp得到優化,獲得高的利用效率;可以實現發電機較平滑的電功率輸出;發電機本身不需要另外附加無功補償設備,可實現功率因數在一定范圍內的調節,例如功率因數從領先0.95調節到滯后0.95范圍內,因而具有調節無功功率出力的能力。

3.直驅式交流永磁同步發電機

大型風力發電機組在實際運行中,齒輪箱是故障較高的部件。采用無齒輪箱結構能大大提高風電機組的可靠性,降低故障率,提高風電機組的壽命。目前國內有風電場使用了直驅式交流永磁同步發電機,運行時全部功率經A-D-A變換,接入電力系統并網運行。與其他機型比較,需考慮諧波治理問題。

三、風力發電的控制技術

風力發電機組控制系統是風力發電機的核心系統,因此研究控制技術具有重要的現實意義,可靠保證了風力發電機組的經濟、安全并網運行。下面對風力發電機組控制技術及相關軟件改進進行系統地闡述。

風力發電機組控制系統由本體系統和電控(總體控制)系統組成,本體系統包括空氣動力學系統、發電機系統、變流系統及其附屬結構;電控系統由不同的模塊構成,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、監控、健康管理控制等。而且,在本體系統與電控系統間實現系統的聯系及信號的變換。例如,空氣動力系統的槳距由變槳控制系統控制,保證了風能轉化的最大化,功率輸出的穩定等作用。風輪的自動對風及連續跟蹤風向引起電纜纏繞的自動解纜受偏航控制系統控制,分為主、被動迎風兩種模式,目前大型并網風電系統多采用主動偏航模式。變流控制常和變槳距系統結合,對變速恒頻的運行及最大額定功率進行控制。

根據風電機組不同的分類標準,可將機組控制系統分為不同種類。目前風力發電的主流機型主要是依據槳距特性,發電機類型等分類,通過技術不斷改

進,控制系統由最先的定槳距恒速恒頻控制到變槳距恒速恒頻控制,隨之發展為變槳距變速恒頻控制。此外,據連接電網類型可將風電控制系統分為離網型和并網型,前者已步入大規模穩定發展階段。后者則成為現階段控制系統的主要發展方向。

風電機組控制系統軟件設計

整個風力發電機組控制系統需要一種完善的系統軟件配置以實現發電機正常運行。目前,控制系統軟件的模塊化、參數化、功能化逐漸實現軟件的兼容性與繼承性。

1.模塊化

控制系統整個軟件是許多硬件的整合,我們可以講每一個硬件子系統座位獨立的模塊,子系統與PLC之間的數據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用執行程序,從而實現程序的兼容性,并做到小范圍的軟件修改和工作量的最小化。

2.參數化

參數設置是對軟件靈活性的優化。對于多配置整合的程序,我們將軟件開關作為一種參數,完成配置間切換,來決定程序模塊是否正常執行。包括動作事件參數、故障參數、控制參數等,對不同屬性結構體的形式進行設置,執行程序時只需讀入相應參數即可。

3.功能化

軟件功能化包括協議解析功能化、故障判斷功能化及控制功能化。協議解析功能化即依據特定的子系統定義不同的功能塊,當調用特定的配置參數時,可以執行相應的功能塊程序,完成功能塊內部的所有數據庫的處理。故障判斷涉及對所有控制監測的判斷,應用功能塊可簡化并統一故障的判斷。將軟件中大量的邏輯控制(如水冷的風扇控制,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行邏輯性與可讀性均有所提高。

四、風力發電的展望

作為一種自然資源,風電正受到發展中國家的重視。中國西部、印度北部、巴西西北部、拉丁美洲的安第斯山脈和北非,都是風能資源豐富的地區。在我國西部地區,如新疆、內蒙古、西藏、青海、甘肅等地,由于地理位置特殊,又缺少水源,風力發電就成為能源發展的首選項目。目前,我國在新疆、內蒙

古、河北等地,均已建成大規模的風力發電站。

目前,我國已形成年產30萬臺100瓦至5000瓦獨立運行小型風力發電機組的能力。在內蒙古,已有60萬居住在偏遠地區的牧民用風力發電解決了生活、生產用電,每套小型風力發電機(含蓄電池)價格在2000元左右。風力發電可用來照明、看電視、提井水飲牲畜、分離牛奶、剪羊毛等,極大地提高了勞動生產率。

由于風向變幻不定,風力大小無常,這些問題也給大規模開發利用風能帶來了不少困難。

人們依靠先進的科學技術制造的新型風輪發電機,能夠隨著風向的變化和風力的大小隨意輕快地旋轉,在風速較大或較小的情況下都能正常工作。它的運行和控制完全實現了自動化,通過幾百個傳感器及時收集風速、風力、風向等信息,再經電腦處理、調整,使風輪機得以在最佳的狀態下運行。

隨著風輪機的大型化和高效化,風力發電的成本也在不斷下降。目前,風電價格已經可以與石油、煤、天然氣發電和核電的價格相競爭,進而還將能與水電價格一比高低。此外,國家在稅收等方面也給予風電適當的照顧和優惠,使風電上網電價不斷下降。

國家電力公司已將風電作為我國電力工業的重要組成部分,并制定了發展規劃。2000年,全國風力發電裝機容量將達到40萬千瓦。

21世紀將是高效、潔凈和安全利用新能源的時代。目前,世界各國都在做這方面的努力,都把能源開發利用作為關鍵科技領域給予關注。在這方面,風能將成為其中的主要角色,為21世紀的人類服務。

第四篇:風力發電研究現狀及發展趨勢

風力發電研究現狀及發展趨勢

摘要:本文首先針對風力發電與其他能源的優勢進行對比;接著闡述我國風力發電產業的研究現狀;再對我國未來風力發電發展趨勢進行了分析。

關鍵詞:風力發電;可再生能源;現狀;趨勢

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

風能是由地球表面大量空氣流動所產生的動能。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流動,即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率,與風速的三次方和空氣密度成正比關系。

隨著世界經濟規模的不斷增大,世界能源消費量持續增長。能源危機的陰影正日益困擾著人類的生產和生活,世界上越來越多的國家也認識到,一個能夠持續發展的社會應該是一個既能滿足社會的需要,而又不危及子孫后代前途的社會

[1]。節約能源,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,人們已經逐漸認識到風力發電在減輕環境污染、調整電網中的能源結構、解決偏遠地區居民用電問題等方面的突出作用,無論從調整電網結構,還是從商業化方面都促使人們開始重視發展風力發電[2]。

1風力發電與其他能源相比較有以下幾方面的優勢

1.1全球擁有豐富的風能資源

風的產生式由于地球表面上的大氣受到太陽輻射引起部分空氣的流動,是太陽能的一種轉化形式,風能是地球與生俱來的資源。世界擁有巨大的風能資源。據估計,世界風能資源高達每53萬億千瓦時,預計到 2020年全球電力需求會上升至年25578萬億千瓦時, 也就是說全球風能資源是世界預期電力需求的2倍[3]。

1.2風能是可再生的清潔能源

風能是不需要開采、運輸、不產生任何污染的清潔可再生能源。而且1臺單機容量1000千瓦的風機與同容量火電裝機相比,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940億瓦風機容量就將減少

[4]二氧化碳排放12200萬噸,相當于20個大型燃煤發電站的排放量。

1.3風機建造周期短、運行和維護成本低

風力發電和其他發電方式相比,建設周期一般很短(1臺風機的安裝時間不超過3個月),1個50萬千瓦級的風力發電廠建設期不到1年,而且安裝1臺投入運行1臺,裝機規模靈活。目前風電廠造價為 8000-9000元/千瓦,其中,機組(設備)占75%,基礎設施占20%,其他為5%;風能利用小時數在2700-3200小時/年,其風電成本約0.45-0.6元/千瓦時。風電機組的設計壽命一般為20-25年,其運行和維護費用一般相當于風電機組成本的 3%-5%[5]。

1.4風力發電占地少,現場所需人員少

風力發電相關建筑僅占風力發電場約7%的土地,其余場地仍可供其他產業使用;可以靈活地建設在山丘、海邊、荒漠等地[6]。風電廠建成后,現場幾乎不需要運行人員,可進行遠程控制操作。中國風電發展的現狀

2.1中國風力資源分布情況

我國風能資源比較豐富。根據全國第2次風能資源普查結果,中國陸地風能離地面10米高度的經濟可開發量2.53億千瓦, 離地面50米估計可能增大一倍。近海資源估計比陸地上大3倍,10米高經濟可開發量約7.5億千瓦,50米高約15億千瓦

[7]。

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

從上述風力資源分布情況來看, 中國有相當大的地區有著豐富的風能資源, 具有很大的開發利用價值, 商業化、規模化的潛力很大。

2.2 風電場發展迅速,建設規模不斷擴大

我國的風力發電始于20世紀50年代后期,在吉林、遼寧、新疆等省建立了單臺容量在10kW以下的小型風力發電場,但其后就處于停滯狀態。到了20世紀70年代中期以后,在世界能源危機的影響下,特別是在農村、牧區、海島等地方對電力迫切需求的推動下,我國的一些地區和部門對風力發電的研究、試點和推廣應用又給予了重視與支持,但在這一階段,其風電設備都是獨立運行的。直到1986

年,在山東榮城建成了我國第一座并網運行的風電場后,從此并網運行的風電場建設進入了探索和示范階段,但其特點是規模和單機容量均較小。到1990年已建成4座并網型風電場,總裝機容量為4.215兆瓦,其最大單機容量為200千瓦。在此基礎上,風力發電從1991年起開始步入了逐步推廣階段,到1995年,全國共建成了5座并網型風電場,裝機總容量為36.1兆瓦,最大單機容量為500千瓦。1996年后,風力發電進入了擴大建設規模的階段,其特點是風電場規模和裝機容量均較大,最大單機容量為1500千瓦[9]。據中國風能協會最新統計,2007年中國除臺灣省外新增風電機組3,144 臺。與2006 年相比,2007年當年新增裝機增長率為145.8%,累計裝機增長率為126.6%。2008年又新增風電裝機容量630萬千瓦,新增容量位列全球第2,僅次于美國.截至2008年底總裝機容量達到1215.3萬千瓦,同比增長106% ,總裝機容量超過了印度,位列全球第4,同時躋身世界風電裝機容量超千萬千瓦的風電大國行列.2007年中國除臺灣省外累計風電機組6458

[10]臺,裝機容5890兆瓦。截至2010年底,我國新增風電裝機1600萬千瓦,累計裝

機容量達到4182.7萬千瓦,均居世界第一,其中3100萬千瓦裝機實現并網發電。目前,甘肅酒泉、蒙東、蒙西、東北、河北、新疆、江蘇、山東等多個千萬千瓦風電基地正有序推進,蒙西和甘肅酒泉風電基地裝機均超過500萬千瓦,河北、吉林等多個地區裝機超過250萬千瓦。上海世博會期間,上海東海大橋10萬千瓦海上風電場并網發電,成為除歐洲之外世界上第一座海上風電場。隨后,總規模100萬千瓦的海上風電特許權項目也在江蘇啟動。2010年,風電發電量達到450

[11]億千瓦時,比上年增長63%。

2.3 國家及政府有關部門重視和支持風力發電

風電的迅速發展與國家的政策扶持密不可分。“十一五”時期,我國陸續出臺了《可再生能源法》、《關于風電建設管理有關要求的通知》及《可再生能源中長期發展規劃》等一系列配套政策和實施細則,這些政策不僅為風電長遠發展提供了法律保障、政策支持,也明確提出了裝備先行、市場化的發展戰略。截至目前,風電企業享受所得稅“三免三減半”、“增值稅減免50%”、“即征即退”等一系列優惠政策。除了國家推出的標桿電價外,部分省份還另外推出風電補貼,[12]山東、廣東的風電上網電價均高于國家標桿電價。

2.4 專業隊伍和國產化水平逐漸提高

風力發電的“裝備先行”戰略使風電快速發展[13]。據統計,2004年全國裝機的風電設備中,進口設備占90%,2010年全國裝機的風電設備中國產設備占90%。隨著國內風電市場的發展,有10余家風電設備制造企業實現了規模化生產,華銳、金風等7家制造企業已經躋身2010年世界風電設備制造15強,其中華銳風電已經躍居世界第二。經過多年的技術積累和資本投入,國內風電設備生產水平不斷提高,兆瓦級風機等科技難關被相繼攻克。

風電設備的國產化,帶動了國內風電技術水平和運營質量的快速提升。目前,國內風電機組普遍采用當今世界主流技術,世界領先的3兆瓦機和海上風電項目均在國內落戶。單位千瓦造價已從“十一五”初期的7000元左右降到4000元以

[14]下,降幅達40%。

2010年全國累計風電裝機容量已突破40000兆瓦,海上風電大規模開發正式起步。國內風電市場競爭形勢日趨激烈,使得企業在滿足國內需求的基礎上,積

極拓展海外市場。中國風力發電行業發展前景廣闊,預計未來很長一段時間都將保持高速發展,同時盈利能力也將隨著技術的逐漸成熟穩步提升。“十二五”期間,我國風電產業仍將持續每年10000兆瓦以上的新增裝機速度,風電場建設、[15]并網發電、風電設備制造等領域成為投資熱點,市場前景看好。

3全球風力發電的趨勢

風力發電是一種主要的風能利用形式,風力發電已經開展了多年,隨著能源環境的變化和風力發電產業的成熟,未來幾年風力發電將呈現新的趨勢。

3.1風力發電投資成本降低

風力發電相對于太陽能、生物質等可再生能源技術更為成熟、成本更低、對環境破壞更小。在過去20多年里,風力發電技術不斷取得突破,規模經濟性日益明顯。

根據美國國家可再生能源實驗室NREL的統計,從1980年至2005年期間,風力發電的成本下降超過90%,下降速度快于其他幾種可再生能源形式[16]。根據丹麥RIS國家研究實驗室對安裝在丹麥的風力發電機組所進行的評估,從1981~2002年間,風力發電成本由15.8歐分/千瓦時下降到4.04歐分/千瓦時,預計2010電成本下降至3歐分/千瓦時,2020年降低至2.34歐分/千瓦時[17]。

隨著風力發電技術的改進,風力發電機組將越來越便宜和高效。增大風力發電機組的單機容量就減少了基礎設施的投入費用,而且同樣的裝機容量需要更少數目的機組,這也節約了成本。隨著融資成本的降低和開發商的經驗豐富,項目開發的成本也相應得到降低。風力發電機組可靠性的改進也減少了運行維護的平均成本。總體上,風力發電成本將得到大幅降低[18]。

3.2風力發電國產化必要性

實現風力發電技術裝備國產化的目的是提高我國風力發電裝備的制造能力和技術水平,降低風力發電成本,提高市場競爭能力,為推動我國風力發電技術大規模商業化發展奠定基礎。加大風力發電機組的國產化力度,一方面可為風力發電場建設采用國產設備提供優質廉價的選擇;另一方面,也可迫使國外同類企業在參與我國市場競爭時大幅度降低產品價格。風力發電技術裝備國產化的指導思想是以市場為導向,以工程為依托,在引進消化吸收國際先進技術的基礎上,進行創新提高,開發具有自主知識產權的風力發電設備[19]。

風力發電國產化水平日益提高,如全部實現風力發電機組國產化,預計可降低風力發電機組成本30%,在不改變其它條件的前提下,可使風力發電成本降至0.332元/千瓦時。為此,國家必須加大科研開發投資力度,在目前條件下以風力發電場建設投資1.5%-3%的比例支持我國的風力發電技術科研開發和國產化是適宜的[20]。其重要意義不僅僅在于降低風力發電成本,還將推動我國風力發電機組產業的形成,利用我們的優勢走向國際市場。

3.3海上風力發電將成為風力發電的新視點

海上有豐富的風能資源和廣闊平坦的區域,使得近海風力發電技術成為近來研究和應用的熱點。多兆瓦級風力發電機組在近海風力發電場的商業化運行是國內外風能利用的新趨勢。

國際上,到2003年末,圍繞歐洲海岸線的海上風力發電總裝機已達到600兆瓦,其中大部分都集中在丹麥、瑞典、荷蘭和英國。目前最大的海上風力發電場是位于丹麥南海岸的Nysted風力發電場,容量為165.6兆瓦,由72臺Bonus2.3兆瓦海上風力發電機組組成,于2003年12月開始發電。到2010年,歐洲海上風力發電的裝機容量已達到10000兆瓦。海上風速大且穩定,年利用小時數可達到3000小時以上。同容量裝機,海上比陸上成本增加60%,電量增加50%以上。隨著風力發電的發展,陸地上的風機總數已經趨于飽和,海上風力發電場將成為未來發展的重點。海上發電是近年來國際風力發電產業發展的新領域。[21]

海上風能資源儲量遠大于陸地風能,儲量10米高度可利用的風能資源超過7億千瓦,而且距離電力負荷中心很近。目前上海已開始海上風力發電項目的建設,到2010年,上海的風力發電總裝機容量將達到200-300兆瓦[22]。為達到這一目標,第一座長距離跨海大橋東海大橋兩側將建成內地首個海上風力發電場。隨著海上風力發電場技術的發展成熟,經濟上可行,將來必然會成為重要的可持續能源。

3.4大型發電機組是風力發電必然的趨勢

隨著現代風力發電技術發展的日趨成熟,風力發電機組正不斷向大型化發展。2002年前后,國際風力發電市場上主流機型已經達到1500千瓦以上。目前,歐洲已批量安裝3600千瓦風力發電機組,美國已研制成功7000千瓦風力發電機組,而英國正在研制巨型風力發電機組。目前風力發電機組的規模一直在不斷增大,國際上主流的風力發電機組已達到2-3兆瓦。國家2008年7月發改委共核準了222.45萬千瓦大型風電項目,是2007年底全國累計裝機600萬千瓦的[23]37%。

大體上大型風力發電機組有兩種發展模式。陸地風力發電,其方向是低風速發電技術,主要機型是2-5兆瓦的大型風力發電機組,這種模式關鍵是向電網輸電。近海風力發電,主要用于比較淺的近海海域,安裝5兆瓦以上的大型風力發電機,布置大規模的風力發電場,這種模式的主要制約因素是風力發電場的規劃和建設成本,但是近海風力發電的優勢是明顯的,即不占用土地,海上風力資源較好[24]。

4結論

風力發電具有既能保證能源的有序利用,又能戰勝全球氣候變化,更有利于全球的環境資源保護的優點。通過對我國風能資源及利用狀況的調查,我國的風能開發和利用已經進入一個嶄新時期,尤其是小型風機的生產和應用已經相當廣泛,效果也非常不錯,并且前景非常廣闊。我們要充分有效地利用風能這種可再生、無污染、環保節凈的自然資源,通過致力于風力發電的技術創新與科研開發,使我國的風力發電得到長足發展,使風電在我國得到更加廣泛的應用。

參考文獻:

[1] 劉寶蘭,文華里.世界風力發電現狀與前景[J].能源工程,2000,(4):12-14.[2] 宋正良.世界風力發電發展概況[J].上海大中型電機,2004,(2):1-3.[3] 黎發貴,郭太英.風力發電在中國電力可持續發展中的作用[J].貴州水利水電,2006(2):7-12.[4] 李俊峰,高虎,馬玲娟.我國風力發電現狀和展望[J].中國科技投資,2007,(11):1-7.[5] 嚴陸光.力促大規模非水可再生能源發展[J].山西能源與能,2009(5):1-3.[6] 楊磊.淺析風力發電可持續發展[J].應用能源技術,2007(9):33-34.[7] 李賢明,張霄,劉紅雷,等.淺談我國風力發電產業的現狀和市場前景[J].上海大中型電機,2006,(3):1-4.[8] 鄧杉杉.我國風電發展的現狀、問題與對策研究[D].西南交通大學(成都),2006.[9] 鄭源,張德虎.風力發電機組控制技術[M].北京:中國水利水電出版社,2009:33-41.[10] 施鵬飛.2008年國內外風電持續快速發展[J].可再生能源,2009,27(2):6-10.[11] 李俊峰,高虎,王仲穎,等.2008 中國風電發展報告[M].北京:中國環境科學出版社, 2008:7-17.[12] 王玉萍,趙媛.對我國風電電價政策的分析與建議[J].電力需求管理,2007,(06):13-19

[13] 吳慶廣.中國風力發電公司融資模式探討[J].環境科學與管理,2008,(01):5-9.[14] 趙子健.促進風電產業發展的政策分析[D].上海交通大學(上海),2009.[15] 宋艷霞.我國風電產業發展的財稅支持政策研究[D].財政部財政科學研究所(北京),2010.[16] 王素霞.國內外風力發電的情況及發展趨勢[J].電力技術經濟,2007,19(1):29—31.

[17] 劉曉林.漫談風力發電[J].電氣應用,2009,28(3):82-85.[18] 宋輝.我國可再生能源供給的市場特征與激勵機制研究[D].中國礦業大學(江蘇),2011.[19] 易躍春.風力發電現狀、發展前景及市場分析[J].國際電力,2004,8(5):2-6.[20] 李書鋒,蔣永穆.政策導向、企業行為與我國風電特許權招標制度的再設計[J].科技進步與對策,2009,(09):1-7.[21] 姚興佳,隋紅霞,劉穎明等.海上風電技術的發展與現狀[J].海上風電場,2007(2):111-118.[22] 宋礎,劉漢中.海上風力發電場開發現狀及發展趨勢[J].太陽能,2006(2):1-5.[23] 未瑞.風力發電項目技術經濟綜合評價理論及應用研究[D].華北電力大學(北京),2009.[24] 劉定邦.大型風力發電機組的模糊控制研究[D].重慶大學(重慶),2007.

第五篇: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。

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