新能源技术概论 小论文

盐城工学院

新能源技术课程论文

题目：国内外风能发电的发展的水平与发展前景

专业：自动化专业

班级：自动化152

姓名：吕朋

学号：1510603213

1、摘要: 随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被越来越多的国家所重视，而对应用在风力发电技术的研究和运用尤为重要。风力发电是一个集计算机技术、空气动力学、结构力学和材料科学等综合性学科的技术。风力发电作为一种清洁的可再生能源的发电方式，已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视。同时，风力发电又是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一。重点介绍了我国的风能资源情况和我国目前的发展状况。指出了存在的主要问题，分析了产生这些问题的原因，明确了我国风力发电事业发展的主要措施和途径，并进一步阐述了风力发电在未来的发展趋势。

风力发电将是二十一世纪发展最快的一种可再生能源。在20世纪70年代，风力发电主要是为了减少对外地能源的依赖；到了20世纪90年代，风力发电只要是为了保护地球环境，减排温室气体二氧化碳，减少日益枯竭的化石燃料的消耗；到2010年左右，由于风力发电技术的及一步提高，风力发电将更具有竞争性，在世界电力构成中所占比重进一步提高，其清洁性和安全性将更符合经济社会的可持续发展战略方向。

2.风力发电的优点：风力资源是取之不尽用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源。风力发电技术成熟，在可再生能源中成本相对较低，有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。风电场运营模式可以为国家电网补充电力，小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一，使用清洁，成本较低，取用不尽。风力发电具有装机容量增长空间大，成本下降快，安全、能源永不耗竭等优势。风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时，可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题。在各类新能源开发中，风力发电是技术相对成熟、并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量的污染物和碳排放。大规模推广风电可以为节能减排做出积极贡献。在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下，风能资源开始受到普遍关注。风力发电规模化发展给风力发电装备制造业提供了广阔的市场空间和前景。风能资源量大质优，风力发电优势突出，世界性范围内风电发展迅速。到达地球 2% 的太阳能可转化成风能，以此来计，风能总量比水能更大，有人算过，只需地面风力的 1%，就能满足全球发电能量需要。而且风能发电对环境无任何破坏，只要修建必要的采风发电装置即可，不像水能发电那样需要修建大坝蓄水发电，必然会对环境做出一些不可自恢复的改变，会影响当地的生态发展和原始的自然景观，有时甚至会影响到原住民的生活。对于由发电而引起的温室气体排放问题来说，燃煤火电最严重，燃油火电次之，核电较少，风电最少。核电虽然和风电的温室气体排风量差不多，相比火电小了两个数量级，但是核电的污染问题目前还没办法解决，因此风力发电有着得天独厚的优势。从经济角度衡量，风力发电优势更加巨大，可谓一本万利，只需前期建设裁缝发电设备和后期的较少的维护费用即可，并不需要像火电核电那样无限期的投入日渐高昂的成

本。此外火电核电等热电设备还必须耐受高温高压，风电则没此多余的担心。3.风力发电的缺点相较于太阳能、生物质能等其他新能源，风能的技术相当成熟了，风能在国外起步早，国内是在上个世纪八十年代开始于风能研究，但是已经取得了很大的进展，前两年在我国投资风电产业，一个机组必须保证70%的国产率，而这一标准已于去年下半年的时候取消了，而且我们一个机组的国产率已经远远过于这个数字，好像在95%以上了，有些大企业的机组都基本上完全是国产的了，这就说明技术在很大程度上已经成熟了，而且我们的机组已经开始出口了建设周期不算长，发展很快，要不我们现在的装机容量怎么会这么快吗？都跃居世界前三了，特别是最近五年的发展，那绝对是一个快，每年都在翻番的增长，所以说建设周期不长。

二、我国的风力发电的现状和未来发展方向

2.1.发展现状风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴藏量巨大，全球风能资源总量约为2.74×109兆瓦，其中可利用的风能为2×107兆瓦。中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。随着世界经济的发展，风能市场也迅速发展起来。2009年全球风力发电新增31%，共增加37500兆瓦新装机容量，全球总装机容量达到157900兆瓦的新高峰。风能的持续增长，主要来源于世界主要市场积极的国家能源政策，以及许多国家政府将可再生能源作为其经济复苏计划有限考虑的一部分。“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到2600兆瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年以来，中国风电产业规模延续暴发式增长态势。2008年中国新增风电装机容量达到7190兆瓦，新增装机容量增长率达到108%，累计装机容量跃过13000兆瓦大关。内蒙古、新疆、辽宁、山东、广东等地风能资源丰富，风电产业发展较快。 2009年以来，为有力拉动内需，保持经济社会平稳较快发展，政府加大了对交通、能源领域的固定资产投资力度，支持和鼓励可再生能源发展。作为节能环保的新能源，风电产业赢得历史性发展机遇，在金融危机肆虐的不利环境中逆市上扬，发展势头迅猛，截至2009年底，全国累计风电装机容量达到25800兆瓦。中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化，风电成本可望再降。因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地。风电场建设、并网发电、风电设备制造等领域成为投资热点，市场前景看好。中投顾问发布的《2010-2015年中国风力发电行业投资分析及前景预测报告》共十四章。首先介绍了风能的定义、特点、利用方式及开发利用情况等，接着分析了国际国内风力发电行业的现状，并对中国风力等新能源发电行业的工业统计数据进行了详实全面的分析，然后具体介绍了海上风力发电的发展。随后报告对风力发电行业做了区域发展分析、设备制造分析、风电厂运营分析、成本定价分析、特许权项目分析、投资分析、未来前景分析和政策环境分析，最后分析了23家风力发电重点企业的经营状况。您若想对风力发电行业有个系统的了解或者想投资风力发电，本报告是您不可或缺的重要工具。

2.2发展的方向

日前，国家能源局启动了江苏省4个海上风电项目的招标工作，这也让不少企业看到海上风电市场蕴含的巨大商机。华能、中广核、神华等电力巨头都已购

买了标书，而各地政府、大小设备制造商、配套商等也都积极跃身其中。这个被业界期待已久的招标项目，被看成是我国风电产业启动的第一声发令枪。

虽然首轮招标的“谜底”还需等待，但海上风电却已经在我国正式“上岗”了——7月6日，作为上海世博会的重头戏之一，上海东海大桥风电场全部风机并网发电。这个我国乃至亚洲首座大型海上风电场的横空出世，被看成了我国海上风电热的一个缩影。现在，海上风电正在成为中国风电领域的新宠。“中国新能源产业发展看风能，风能发展前景在海上，海上风能将成为中国风能未来发展方向和制高点。”对我国海上风电目前的地位，中国风能协会的一位专家如此评价。这位专家表示，相比陆上风电，海上风电具有风能资源非常稳定、不占用土地资源、对环境影响很小等优点。同时，我国海上风资源储量非常丰富。根据最新风能资源评价，全国陆地可利用风能资源3亿千瓦，加上近岸海域可利用风能资源，共计约10亿千瓦，发展潜力巨大。今年年初，据国家气象局完成的我国首次风能资源详查和评价，测得我国5米到25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度可装机容量约两亿千瓦。

海上风能的广阔前景让面临可再生能源配额压力的电力巨头展开了激烈争夺。由于东部沿海特别是江苏等沿海滩涂及近海具有开发风电非常好的条件，各大电力企业“跑马圈海”，中电投、国电、华电、中广核、大唐、华润电力、江苏国信集团、德国索拉CCE纷纷介入。“海上风电目前受到追捧的一个重要原因是有市场。”中航重机股份有限公司运营管控部部长赵松说，“首先，海上风电以东南沿海为主，这些地区大多属于国内经济比较发达的地区，用电需求也很大，因此电力市场非常巨大。其次，海上风电的发电量也比较大，毕竟海上的风力资源比陆地更为丰富，这也使得海上风电项目的装机容量较陆上风电要大。”

2.3更新的技术难

随着中国海上风电特许权招标工作的启动，业界认为2010年将成为中国海上风电的发展元年。虽然前景美妙，但我国海上风电面临的困难也不少。在很多业内人士看来，海上风电犹如一个“早产的婴儿”，在还没有“发育完全”的情况下就匆匆面世，很多方面都潜藏着巨大的风险。

这其中，海上风电新的技术难题就是当前亟待解决的问题之一。“相较于陆上风电，海上风电的使用环境大不相同，这就对风电设备等提出了不同的要求，从技术的角度来说，这种要求要更苛刻一些。从另一种角度来看，其实相当于设置了新的技术门槛。”赵松说，“海上风电的主要特点是装机容量更大、风机更大以及抗腐蚀等。”今年6月份，世界银行还专门出版报告，认为由于海洋环境远比陆地复杂，解决海上风电的任何小问题都要付出很大代价。目前中国国产风机的性能尚不尽如人意，而进口风机采用的设计标准多是按北欧的风场条件制定的，完全依赖进口不现实也不可持续。中国能源网首席信息官韩晓平接受采访时认为，虽然目前海上风电发展前景很好，但其开发难度要远大于陆上风电。海上风力发电技术落后陆上风力发电近10年，成本也要高2～3倍。同时，海上风电相比太阳能产业技术门槛较高，在电网配套方面，接纳大容量风电的技术还没有突破，与常规电源的利益分摊矛盾尚未解决。因此，目前进行大规模产业化建设还很困难。

中国风能协会的有关专家告诉记者，与陆上风电发展相似，技术从一开始就是制约海上风电发展的因素之一。首先，海上风电场建设前期工作非常复杂，需要在海上竖立70米甚至100米的测风塔，并对海底地形及其运动、工程地质等基本情况进行实地观测。更关键的是，海上风电机组的单机容量更大，对风电机

组防腐蚀等要求更为严格，一点瑕疵都将造成机组的停转。其次，环境是另一个不得不面对的问题。2006年，台风“桑美”登陆时，台风中心正面袭击苍南风电场，导致28台风机倒了20台，对风电场几乎造成毁灭性打击。如果说南方台风成为风电场安全的“第一杀手”的话，那么在北方，每年冬季海面上的浮冰将会是风机安全的最大威胁。“后期的维护也很重要，海上的风中是含盐的，所以腐蚀性很强，这对海上风电设备的抗腐蚀提出了新的要求，也为后期的维护提出了新的要求，所以必须有相应的方案来解决这些问题，其中最重要的是，新的环境对设备的质量要求更高了。”赵松说。

2.3更高的质量要求

近年，在政策大力支持下，通过技术引进，我国基本掌握了兆瓦级风电机组制造技术，初步形成了叶片、齿轮箱、发电机和控制系统等主要部件的风电设备产业链。但是由于大多数风电企业重制造、轻创新、重引进、轻吸收，使风电的关键设备及核心技术受制于国外，风电技术自主创新能力成为软肋，设备质量特别是关键部件的质量亟待提高。再加上我国风电产业急速发展，大量风机匆忙上马，设备从研发到实际运行的时间大大缩短，这样由于研发技术准备不足而导致风机在运行中出现了一系列问题。据了解，虽然目前我国已经实现1兆瓦风机的国产化，并拥有自有技术，但如果大规模开发海上风电，我国3兆瓦甚至更大容量的风机技术与国外还存在一定的差距。“其实整个海上风电在国外也是近两年才稍微多一些，但技术也不能说已经很成熟。”赵松说，“即使是目前海上风电比较领先的荷兰，也主要是在近海。我国的风电设备质量、技术与国外相比还有差距，特别是在电器、基础材料方面，海上风电的质量要求更高，而我们恰恰在这些方面存在不小的差距。”业内人士指出，越是大型的风机，质量问题越重要，因为风机叶片大，齿轮箱重，负荷也比较大。“设备可靠性问题将是影响我国风电发展的巨大隐忧。我国的风电设备制造企业必须注重风电的整机优化和主辅匹配，在提高设备可靠性上要下大工夫。”中国风能协会的专家表示，“我国海上风电既要着眼于容量，又要向提高设备质量、性能、水平等方向努力。”中国可再生能源学会风能专业委员会副理事长施鹏飞接受媒体采访时指出，迄今我国真正并网的海上风电场仅有上海东海大桥一处，近期才全部安装完成，实际运营不过一年，尚未经历过恶劣气候的考验，没有应用中的不断改善，还远不成熟，并且国际上考核风电场的重要指标是20年效益。因此，算上到华东沿海的输配电费用，风电成本究竟是海上高、还是陆上高？这都需要冷静客观的测算和思考。海上风机也不是越大越好，发电的效率、技术的稳定性是第一位的。中国风能协会的专家指出，风电作为新兴产业，必然会存在一些问题，但这是产业本身发展过程当中的问题，是前进道路中的矛盾，风电产业还需要几年时间才能进入到成熟期。对于海上风电，既要对其前景持乐观态度，又要对其困难有充分认识，坚持质量第一的原则，让海上风电在未来发挥更大的作用。

【1】李传统.新能源与可再生能源技术

【2】南京：东南大学出版社.2005.8

【3】王革华.新能源概论北京：化学工业出版社.2006.8

【4】吴坚治.新能源及可再生能源的利用北京：机械工业出版社.2006.2

【5】刘琳.新能源.沈阳：东北大学出版社.2009.12

【6】马经国.新能源技术.南京：江苏科学技术出版社.1992.12