第一篇：關(guān)于新能源風(fēng)能發(fā)電報(bào)告

關(guān)于新能源風(fēng)能發(fā)電報(bào)告

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

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

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

一 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

21世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價(jià)格非常便宜、能源不會(huì)枯竭，又可以在很大范圍內(nèi)取得，非常干凈、沒有污染，不會(huì)對(duì)氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電具有極大的推廣價(jià)值。在中國，風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區(qū)缺少煤炭及其他常規(guī)能源，并且冬春季節(jié)風(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)能和水能具有非常好的季節(jié)補(bǔ)償。另外，在中國內(nèi)陸地區(qū)，由于特殊的地理?xiàng)l件，有些地區(qū)具有豐富的風(fēng)能資源，適合發(fā)展風(fēng)電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。目前我國的風(fēng)能利用方面與國際水平還在一定差距，但是發(fā)展很快，無論在發(fā)展規(guī)模上還是發(fā)展水平上，都有很大提高。據(jù)資料顯示，2004年全國在建項(xiàng)目的裝機(jī)容量約150萬千瓦，其中正在施工的約42萬千瓦，可研批復(fù)的68萬千瓦，項(xiàng)目建議書批復(fù)的45萬千瓦，包括五個(gè)10萬千瓦特許權(quán)項(xiàng)目。

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

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

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

再者，風(fēng)電工程的建設(shè)工期短，見效快。火電、水電的建設(shè)工期需要用年來計(jì)算，而在有風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的前提下，風(fēng)電項(xiàng)目只需要以周、月來計(jì)算。風(fēng)場(chǎng)建設(shè)在短時(shí)間內(nèi)即可完成，能夠解決我國電力短缺的燃眉之急。

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

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

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

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

中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展比較迅速，但與國際風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展水平還有很大差距，國內(nèi)的風(fēng)電設(shè)備主要依靠進(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。但是風(fēng)電行業(yè)投資的高風(fēng)險(xiǎn)，必然會(huì)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、社會(huì)效益，還是中國目前奉行的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約戰(zhàn)略，都為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間。現(xiàn)在，風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)下降到1980年的1/5。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競爭。

第二篇：風(fēng)能發(fā)電技術(shù)綜述

科技文獻(xiàn)檢索綜述論文

學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院 班級(jí)：電氣090

1姓名：呂蕾

學(xué)號(hào)： k200910506137

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述

姓名 呂蕾

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

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

關(guān)鍵字 風(fēng)力發(fā)電 技術(shù) 趨勢(shì)前言

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

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

上圖為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)結(jié)構(gòu)圖

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

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

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

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

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

3.1 恒速恒頻(CSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

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

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

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

3.2 變速恒頻(VSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

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

3.2.1 風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高

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

3.2.2 變機(jī)電動(dòng)力系統(tǒng)間有剛性連接

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

3.2.3 可使變槳距調(diào)節(jié)簡單化

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

3.2.4 變速運(yùn)行還具有減少運(yùn)行噪聲等其它一些優(yōu)點(diǎn)

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

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

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

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

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

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

4.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展方向

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

（1)大型化；

（2)定槳距、定速恒頻向變槳距、變速恒頻方向發(fā)展；

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

（4)多級(jí)增速齒輪箱傳動(dòng)向直驅(qū)型(無齒輪箱，風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)多級(jí)發(fā)電機(jī))、半直驅(qū)型(風(fēng)輪經(jīng)單級(jí)增速齒輪箱驅(qū)動(dòng)多級(jí)發(fā)電機(jī))方向發(fā)展；

（5)應(yīng)用全功率變流的并網(wǎng)技術(shù)；

（6)低電壓穿越技術(shù)；

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

（8)槳葉的空氣動(dòng)力特性、新材料新工藝應(yīng)用及控制策略研究；

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

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

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

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

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬人樂,黃冬平.風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)的事故分析及其規(guī)避.特種結(jié)構(gòu),2010年6月, 27(3).[2] 陳鳴，楊剛．風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)．電力學(xué)報(bào)，2008，23（4）.[3] 沈德昌,張學(xué)先.全球風(fēng)能發(fā)電飛速發(fā)展.[4] 祝賀,徐建源,張明理,李斌.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵問題.華東電力,2009,37(2)

[5] 記者秋實(shí).中國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀.新能源·產(chǎn)業(yè).[6] 程明,張運(yùn)乾,張建忠.風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及研究進(jìn)展.電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào) ,2009(03).[7] 耿秀明，基于雙饋電機(jī)的變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的研究.[8] 王超，張懷宇，王辛慧，李天柱.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展方向.電站系統(tǒng)工程，2006, 22(2).[9] 劉廣東.MW級(jí)風(fēng)電并網(wǎng)軟開關(guān)變流技術(shù)研究.2008.[10] 蔣宏春.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010,9.[11] 宋惠君,我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展存在的問題及解決措施.科技論壇.[12] 聶家林.我國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的三大主要問題研究.[13] 姚興佳，王士榮，董麗萍,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)講座.2006.[14] 姚興佳，王士榮，董麗萍,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)講座(一).2006.[15] 姚興佳，王士榮，董麗萍,風(fēng)力機(jī)的工作原理.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)講座(二).2006.[16] 姚興佳，王士榮，董麗萍.風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選型、使用和維護(hù).風(fēng)力發(fā)電技術(shù)講座

（五），2006.[17] 姚興佳，王士榮，董麗萍.風(fēng)電場(chǎng)及電力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)講座

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

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

[20] 張仰飛.風(fēng)電機(jī)組參數(shù)辨識(shí)研究 ,2009.[21] 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向和特點(diǎn).[22] 朱蓉.風(fēng)能資源評(píng)估最新技術(shù)及進(jìn)展.

第三篇：新能源發(fā)電的調(diào)研報(bào)告

新能源發(fā)電的調(diào)研報(bào)告

隨著全球范圍內(nèi)能源危機(jī)的沖擊和環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的要求，開發(fā)利用新能源和可再生能源成為大多發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家21世紀(jì)能源發(fā)展戰(zhàn)略的基本選擇。從70年代開始，我國政府就積極倡導(dǎo)新能源的研究與開發(fā)、推廣與應(yīng)用，并堅(jiān)持講求效益的方針；1992年世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)后，又提出了因地制宜地開發(fā)和推廣風(fēng)能、太陽能、潮汐能、生物質(zhì)能(垃圾)、地?zé)崮艿刃履茉吹姆结槨?/p>

當(dāng)今社會(huì)．電力已是現(xiàn)代文明的象征．一個(gè)國家的人均用電量往往是該國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志然而僅僅依靠煤、石油、天然氣和核能發(fā)電，已面臨著資源枯竭和環(huán)境污染的雙重壓力．已不能適應(yīng)世界人口和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要 人們迫切地呼喚新能源，希望用潔凈的、可再生的能源發(fā)電來取代煤電、油電、氣電和核電。

新能源與可再生能源．是指除常規(guī)化石能源和大中型水利發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能以及地?zé)崮艿纫淮文茉?這些能源資源豐富、可以再生、清潔干凈，是最有前景的替代能源．將成為未來世界能源的基石。

我國自然能資源非常豐富，開發(fā)潛力巨大，然而，由于技術(shù)、資金以及政策引導(dǎo)等方面的原因，新

能源的開發(fā)步伐明顯滯后。至2000年底，我國風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電約為33×104kW，只占我國電力裝機(jī)總?cè)萘康?.4%。因此，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，已成當(dāng)務(wù)之急。

自20世紀(jì)70年代以來，許多國家開展了對(duì)新型可再生能源的研究、開發(fā)和利用工作，到目前為止，除水電外，全世界可再生能源發(fā)生的總?cè)萘恳呀?jīng)接近4×144MW，占全世界總裝機(jī)容量的1%。其中風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到1.8×104MW，太陽能光伏發(fā)電裝機(jī)容量近的1×104MW。美國、日本、澳大利亞等國家和歐盟都制訂了相關(guān)政策積極發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。國外新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展情況

1．1 太陽能發(fā)電

美國是世界上太陽能發(fā)電技術(shù)開發(fā)較早的國家，太陽能槽式發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)積累了10多年聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)的經(jīng)驗(yàn)，1×104kW 塔式和5～25kW 盤式太陽能發(fā)電系統(tǒng)正處于示范階段。法國、西班牙、日本、意大利等國太陽能發(fā)電的應(yīng)用也有一定發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電最早用于缺電地區(qū)，從80年代開始，聯(lián)網(wǎng)問題得到很大重視。目前，在世界范圍內(nèi)已建成多個(gè)兆瓦級(jí)的聯(lián)網(wǎng)光伏電站，光伏發(fā)電總裝機(jī)容量約1×103M W。

1．2 風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)力發(fā)電經(jīng)歷了從獨(dú)立系統(tǒng)到并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展過程，大規(guī)模風(fēng)力田的建設(shè)已成為發(fā)達(dá)國家風(fēng)電發(fā)展的主要形式。目前，風(fēng)力田建設(shè)投資已降至1000美元/kW，低于核電投資且建設(shè)時(shí)間可少于一年，其成本與煤電成本接近，因而具有很大的競爭潛力。世界上最大的風(fēng)力田位于美國加利福尼亞州，年發(fā)電約221×108kW.h。全世界風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)17706MW。美國將在俄勒岡州至華盛頓州沿線建立一個(gè)世界最大的風(fēng)力發(fā)電基地，德國計(jì)劃30年后用風(fēng)力發(fā)電取代核電，風(fēng)力發(fā)電在德國供電系統(tǒng)中的比重將占到25 %。

1．3 地?zé)崮馨l(fā)電

地?zé)岚l(fā)電的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟，進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用階段。美國擁有世界上最大的蓋塞斯地?zé)岚l(fā)電站，裝機(jī)容量達(dá)2080MW。菲律賓的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量也高達(dá)1050MW，占該國電力裝機(jī)總?cè)萘康?5 %。目前全世界地?zé)岚l(fā)電站約有300座，總裝機(jī)容量接近1×104MW，分布在20多個(gè)國家，其中美國占40%。

1．4 海洋能發(fā)電

目前，世界各地已建成了許多潮汐電站，其中規(guī)模最大的是法國的郎斯電站，裝機(jī)容量240MW。規(guī)模較大的還有加拿大的安那波利斯電站、中國的江廈電站和幸福洋電站、原蘇聯(lián)的基斯洛電站等。

1．5 生物能發(fā)電

城市垃圾發(fā)電是30年代發(fā)展起來的新技術(shù)，最先利用垃圾發(fā)電的是德國和美國。目前，美國垃圾焚燒發(fā)電約占總垃圾處理量的40％，已建立了幾百座垃圾電站，其中底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000t的垃圾發(fā)電廠。日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展更快，垃圾焚燒處理的比例已接近100%。

1．6 燃料電池發(fā)電

美國每年投資數(shù)億元開發(fā)燃料電池，掌握了許多最先進(jìn)的技術(shù)。日本也大力開展燃料電池及發(fā)電技術(shù)的研究，僅磷酸型燃料電池(PAFC)發(fā)電裝機(jī)就已超過30MW。加拿大、韓國以及歐洲許多國家也在燃料電池的研究與應(yīng)用上取得了很大進(jìn)展。目前，PAFC是技術(shù)最成熟、商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的燃料電池，其價(jià)格已降至1500美元/kW。已有數(shù)百座PAFC型電站在美國、日本以及歐洲各國投入運(yùn)行，容量最大的是東京電力公司的五井電廠(11MW)。我國新能源發(fā)電的現(xiàn)狀

我國的太陽能電池制造水平比較先進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)達(dá)到21%，一般商業(yè)電池效率是10%～13%。已建成1座光伏電站，容量約40MW。其中容量最大的是1998年投運(yùn)的西藏安多100kW 電站。太陽能發(fā)電項(xiàng)目正在啟動(dòng)，計(jì)劃在拉薩建立一座35MW 的魯茲型太陽能電站。

我國獨(dú)立風(fēng)電裝置有10多萬臺(tái)，總?cè)萘?0MW左右，80%以上在內(nèi)蒙古。80年代中后期以來，聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)迅速發(fā)展，全國共建成20個(gè)聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)，容量234MW。新疆達(dá)板城風(fēng)電二場(chǎng)是我國目前最大的聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)，我國自行研制的7.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)投入運(yùn)行。

我國地?zé)岚l(fā)電站總裝機(jī)容量30MW 左右，其中西藏羊八井、那曲、郎久三個(gè)地?zé)犭娬疽?guī)模較大。目前我國共有八座潮汐電站建成運(yùn)行，容量5.4×104kW.h，最大的是80年代建成的浙江江廈電站，裝機(jī)容量3.2MW。

生物能發(fā)電在我國尚處于起步階段，蔗渣/稻殼燃燒發(fā)電、稻殼氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等技術(shù)已得到應(yīng)用，總裝機(jī)約800MW。深圳垃圾發(fā)電廠已運(yùn)行了七年，為垃圾發(fā)電在我國的發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，這將為解決我國城市垃圾處理問題帶來新的希望和契機(jī)。

90年代中期以來，我國在PEMFC燃料電池研究方面取得了較大的進(jìn)展。燃料電池技術(shù)列入了國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目和中國科學(xué)院“九五”應(yīng)用研究與發(fā)展重大項(xiàng)目，其研究目標(biāo)直指國際水平。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，很多國家為此進(jìn)行了大量投資，就風(fēng)輪機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)控制技術(shù)、功率容量以及可靠性等展開研究，其技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步。主要表現(xiàn)在：①單機(jī)功率逐步增大。80年代中期，商品化機(jī)組的單機(jī)功率只有55kW，目前，單機(jī)功率已上了兆瓦級(jí)，1MW以下的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)技術(shù)已經(jīng)成熟。② 由于控制技術(shù)的改進(jìn)、設(shè)計(jì)水平的提高以及新型材料的運(yùn)用，機(jī)組功率曲線改善，運(yùn)行可靠性不斷提高，故障率顯著下降。③運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和通信，從而可做到無人值守運(yùn)行。

在風(fēng)力發(fā)電中，風(fēng)力的強(qiáng)度和方向也是經(jīng)常變化的，具有很大的隨機(jī)性，因而也存在最大能量跟蹤的問題。其一般方法是采用變速恒頻控制方案，使風(fēng)機(jī)能夠隨風(fēng)向的變化而自動(dòng)改變?nèi)~片方向，從而最大限度地捕捉風(fēng)能；而通過控制功率變換器恒頻運(yùn)行，可以保證輸出電能與電網(wǎng)電能頻率、相位等參數(shù)的一致性。3 關(guān)于可再生能源發(fā)電的建議

3．1 針對(duì)可再生能源發(fā)電給予補(bǔ)貼

可再生能源發(fā)電清潔無污染．有利于改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量．提高城市形象 在目前價(jià)格不足以與燃煤發(fā)電競爭的情況下。政府應(yīng)予以一定補(bǔ)貼．以維持可再生能源發(fā)電的運(yùn)營和促進(jìn)可再生能源發(fā)電的發(fā)展。

3．2 提高電力系統(tǒng)對(duì)可再生能源的適應(yīng)性

針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)可再生能源發(fā)電快速增長的情況，在政府的指導(dǎo)下．加強(qiáng)電力規(guī)劃工作．深入研究各類可再生能源的成本和運(yùn)行特性．研究合理的電源結(jié)構(gòu)；適當(dāng)增加系統(tǒng)內(nèi)快速響應(yīng)電源的比重：測(cè)算合理的系統(tǒng)備用水平：加強(qiáng)需求側(cè)管理工作，提高負(fù)荷響應(yīng)度．用適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)激勵(lì)鼓勵(lì)用戶成為可中斷負(fù)荷，提高系統(tǒng)對(duì)可再生能源發(fā)電的適應(yīng)性。

3．3 加強(qiáng)與可再生能源發(fā)電項(xiàng)目業(yè)主的交流與合作

加強(qiáng)對(duì)可再生能源發(fā)電特性的跟蹤研究．確定合理的運(yùn)行備用水平：根據(jù)風(fēng)電、太陽能發(fā)電的實(shí)際無功特性．必要時(shí)要求它們裝設(shè)更加靈活的無功補(bǔ)償裝置；對(duì)填埋氣發(fā)電、太陽能發(fā)電這些容量較小，運(yùn)行可靠性要求不高的發(fā)電方式開展分布式接人系統(tǒng)的研究：督促風(fēng)電和太陽能發(fā)電業(yè)主單位提高發(fā)電出力預(yù)測(cè)水平和電能質(zhì)量的控制。新能源發(fā)電的制約

前一階段國家相關(guān)部門出臺(tái)文件，限制新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)之盲目發(fā)展，以避免產(chǎn)能過剩。新能源發(fā)電是近幾年國家支持和推行的產(chǎn)業(yè)，為什么一邊推動(dòng)一邊預(yù)警呢?其實(shí)根本在于風(fēng)力、太陽光發(fā)電與電網(wǎng)之間的連接技術(shù)沒有交接好。因此制約了新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這需要大力研究，只有解決這些問題，拿出核心技術(shù)，才能使它健康發(fā)展。

風(fēng)力發(fā)電和太陽光發(fā)電目前的制約在于并網(wǎng)問題，故造成了產(chǎn)能過剩而被國家相關(guān)部門限制，而風(fēng)險(xiǎn)投資的精明、商業(yè)計(jì)劃書的嚴(yán)密都成為紙上談兵。由于風(fēng)力、太陽光都不是人工可控，受氣候、天氣直接影響，發(fā)電時(shí)停時(shí)續(xù)，致使電網(wǎng)無法調(diào)度和控制。對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行有一定影響，且有可能造成大電流瞬間沖擊電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)安全造成隱患。實(shí)際上是電網(wǎng)技術(shù)目前無法對(duì)“不規(guī)則發(fā)電”之上網(wǎng)的蓄能緩沖，以承受這種上網(wǎng)供電方式。如果有了這種核心技術(shù)，風(fēng)力、太陽光發(fā)電且可以正常運(yùn)行了。

風(fēng)力發(fā)電與太陽光發(fā)電并網(wǎng)難題，是普遍性問題。也有不少機(jī)構(gòu)對(duì)此進(jìn)行研究，以解決此難題。如電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電場(chǎng)蓄能、發(fā)電場(chǎng)附近就地用電等辦法，其中江蘇省一研究機(jī)構(gòu)曾提出在發(fā)電場(chǎng)附近建電耗大的企業(yè)如“電解鋁、電解水制氫、海水淡化、聚乙烯工程、鋅空氣電池的電極再生”等，但由于制約因素很多，故而未能施行配套。

最可行的辦法也許在電網(wǎng)調(diào)度上做文章，這是宏觀方面。另外，技術(shù)能否有一種物理蓄能方法，即緩沖器。使“不規(guī)則發(fā)電”的風(fēng)力、太陽光電力能無限制的隨時(shí)發(fā)電、隨時(shí)上網(wǎng)。如果經(jīng)研發(fā)能解決此阻礙，新能源發(fā)電才能正常運(yùn)行。國家的新能源基礎(chǔ)才能實(shí)現(xiàn)，企業(yè)的投入才能回收并獲得回報(bào)。反之則靠天吃飯、靠電網(wǎng)許可。這一根本性制約早已存在，只是當(dāng)初鼓勵(lì)發(fā)展推動(dòng)實(shí)施時(shí)，怎么沒有想到它竟然是個(gè)關(guān)鍵問題。現(xiàn)在想起來有點(diǎn)晚了，當(dāng)然就有必要研究“不規(guī)則發(fā)電”與電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵核心技術(shù)。結(jié)語

我國是人口眾多的發(fā)展中國家，能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻．在全面建設(shè)小康社會(huì)的過程中，如何因地制宜的全面開發(fā)多樣化新能源，如何積極研發(fā)新的發(fā)電技術(shù)是擺在國人面前現(xiàn)實(shí)而迫切的任務(wù)。

負(fù)荷持續(xù)增長，能源需求不斷增加，同時(shí)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不斷老化，環(huán)保問題、能源利用率瓶頸以及用戶對(duì)電能質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，己成為世界各國電力工業(yè)所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，所以開發(fā)利用可再生能源，構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)成為各國的共識(shí)與必然的發(fā)展趨勢(shì)。但是隨著新能源并網(wǎng)發(fā)電容量的不斷增加，對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的影響也越來越大。

新能源蘊(yùn)藏量極為巨大．但大多數(shù)是分布廣泛而品質(zhì)較低的能源。如太陽能、風(fēng)能具有季節(jié)性、隨機(jī)性、間歇性等特點(diǎn)。因此，如何提高發(fā)電效率、降低發(fā)電成本并安全、可靠運(yùn)行．需要解決大量的理論和工程問題，還需要廣大科技工作者的不懈努力。

參考文獻(xiàn)

1、我國新能源發(fā)電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展牛微，李珊珊沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自

然科學(xué)版)2005年12月第1卷第4期

2、新能源發(fā)電技術(shù)的分析楊為，高研等電工電氣2009年第4期

3、新能源發(fā)電技術(shù)概述茹俊卿河北電力技術(shù)2001年第1期

4、新能源發(fā)電技術(shù)簡述衛(wèi)銀忠江蘇電機(jī)工程2009年I1月第28卷

5、淺談新能源發(fā)電技術(shù)的潛力李國俊內(nèi)蒙古石油化工2007年第3期

第四篇：風(fēng)能發(fā)電3000字論文

風(fēng)能發(fā)電 風(fēng)能(wind energy)地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動(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。據(jù)估算，全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦，中國的風(fēng)能總量約16億千瓦。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

一 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

21世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價(jià)格非常便宜、能源不會(huì)枯竭，又可以在很大范圍內(nèi)取得，非常干凈、沒有污染，不會(huì)對(duì)氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電具有極大的推廣價(jià)值。在中國，風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區(qū)缺少煤炭及其他常規(guī)能源，并且冬春季節(jié)風(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)能和水能具有非常好的季節(jié)補(bǔ)償。另外，在中國內(nèi)陸地區(qū)，由于特殊的地理?xiàng)l件，有些地區(qū)具有豐富的風(fēng)能資源，適合發(fā)展風(fēng)電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。目前我國的風(fēng)能利用方面與國際水平還在一定差距，但是發(fā)展很快，無論在發(fā)展規(guī)模上還是發(fā)展水平上，都有很大提高。據(jù)資料顯示，2004年全國在建項(xiàng)目的裝機(jī)容量約150萬千瓦，其中正在施工的約42萬千瓦，可研批復(fù)的68萬千瓦，項(xiàng)目建議書批復(fù)的45萬千瓦，包括五個(gè)10萬千瓦特許權(quán)項(xiàng)目。

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

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

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

據(jù)初步測(cè)算，目前風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)成本約為8000～9000元/KW，機(jī)組（設(shè)備）占75%左右，基礎(chǔ)設(shè)施占20%，其它占5%。風(fēng)能利用小時(shí)數(shù)在2700～3200小時(shí)，其風(fēng)電成本約0.45～0.6元/千瓦時(shí)。假設(shè)：風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)成本為：9000元/KW，上網(wǎng)電價(jià)（并網(wǎng)收購電價(jià)）為：0.6元/KW（不含稅價(jià)），運(yùn)行小時(shí)數(shù)（風(fēng)能利用時(shí)間）為：3000小時(shí)，上網(wǎng)（并網(wǎng)）損耗為5%，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用（年KW收入）10%，：則年KW發(fā)電收入=（運(yùn)行時(shí)數(shù)×上網(wǎng)損耗）×上網(wǎng)電價(jià)×運(yùn)行費(fèi)用，（3000×5%）×0.6元/KW×10%≈1539元/年（KW）。

一、風(fēng)力發(fā)電的潛力

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

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

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

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

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

再者，風(fēng)電工程的建設(shè)工期短，見效快。火電、水電的建設(shè)工期需要用年來計(jì)算，而在有風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的前提下，風(fēng)電項(xiàng)目只需要以周、月來計(jì)算。風(fēng)場(chǎng)建設(shè)在短時(shí)間內(nèi)即可完成，能夠解決我國電力短缺的燃眉之急。

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

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

最后，風(fēng)場(chǎng)也成旅游項(xiàng)目。風(fēng)電場(chǎng)還能帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。內(nèi)蒙古風(fēng)電場(chǎng)就是很好的例子。它雖然不大，但場(chǎng)面很壯觀，已發(fā)展成為旅游區(qū)。

三、發(fā)展風(fēng)電刻不容緩

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

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

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

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

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

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

第五篇：風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)活動(dòng)課例

《風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)》綜合實(shí)踐活動(dòng)課

來安縣 半塔中學(xué)

孫其發(fā)

（一）、課題：《風(fēng)能發(fā)電在家鄉(xiāng)》

（二）、研究背景

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

圖為來安山區(qū)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施

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

安徽龍?jiān)磥戆诧L(fēng)電項(xiàng)目由龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份有限公司投資開發(fā)，是安徽省第一個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)裝機(jī)容量198MW,四期共安裝132臺(tái)1500KW低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和一座220KV變電站。龍?jiān)磥戆诧L(fēng)電項(xiàng)目四期總投資18.25億元，預(yù)計(jì)年上網(wǎng)電量4億千瓦時(shí)。

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

題。

（三）研究目的：

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

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

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

（四）探究過程：

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

2、請(qǐng)先俊生老師給同學(xué)們講解風(fēng)能發(fā)電原理。

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

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

4、參觀結(jié)束后，請(qǐng)同學(xué)們各寫一篇觀后觀或心得體會(huì)。

（五）研究結(jié)果：

1、成果總體評(píng)價(jià)：

同學(xué)們撰寫了多篇論文

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

2、附同學(xué)們收獲體會(huì)：

《風(fēng)能是如何發(fā)電的？》

半塔中學(xué)高二（6）先振宇

風(fēng)是一種潛力很大的新能源，十八世紀(jì)初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風(fēng)，吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風(fēng)在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬馬力(即750萬千瓦；一馬力等于0．75千瓦)的功率!有人估計(jì)過，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此，國內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電，開發(fā)新能源。

利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試，早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)始了。三十年代，丹賣、瑞典、蘇聯(lián)和美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù)，成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電成本低得多。不過，當(dāng)時(shí)的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下。

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

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

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

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

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

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

一般說來，三級(jí)風(fēng)就有利用的價(jià)值。但從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)，風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。據(jù)測(cè)定，一臺(tái)55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，當(dāng)風(fēng)速為每秒9.5米時(shí)，機(jī)組的輸出功率為55千瓦；當(dāng)風(fēng)速每秒8米時(shí)，功率為38千瓦；風(fēng)速每秒6米時(shí)，只有16千瓦；而風(fēng)速每秒5米時(shí)，僅為9.5千瓦。可見風(fēng)力愈大，經(jīng)濟(jì)效益也愈大。

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

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

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

其他同學(xué)的心得體會(huì)附后。

（六）教師點(diǎn)評(píng)：

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

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

2011.3.28