国内外风力发电技术的现状与发展趋势

国内外风力发电技术的现状与发展趋势
国内外风力发电技术的现状与发展趋势

国内外风力发电技术

的现状与发展趋势

田德(内蒙古农业大学新能源技术研究所,呼和浩特 010018)

中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会https://www.360docs.net/doc/e13246851.html,/

风能是一种可再生的清洁能源。近30年来,国际上在风能的利用方面,无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善,并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW,叶轮直径达到126m。截止2005年世界装机容量已达58,982MW,风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一,其总装机容量居世界第8位,2005年新增装机容量居世界第6位。今后,国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。

1 引言

风是最常见的自然现象之一,是太阳对地球表面不均衡加热而引起的“空气流动”,流动空气具有的动能称之为风能。因此,风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍,风能资源非常丰富。

风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一[1]。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水,而且还有风力致热、风帆助航等。因此,开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力,从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。在本文中,将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势

进行论述。

2 风力发电基本知识

2.1 风能的计算公式

空气运动具有动能。风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A,则当风速为V的风流经叶轮时,单位时间风传递给叶轮的风能为

(1)

其中:单位时间质量流量m=ρA V

(2)

在实际中,(3)

式中:

—每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能,即风能功率,W;

P

W

C

—叶轮的风能利用系数;

p

η

—齿轮箱和传动系统的机械效率,一般为0.80—0.95,直驱式风力发电机为1.0;

m

η

—发电机效率,一般为0.70—0.98;

e

ρ—空气密度,kg/m3;

A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2;

V—风速,m/s。

2.2 贝茨(Betz)理论

第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A·贝茨于1926年建立的。

贝茨假定风轮是理想的,也就是说没有轮毂,而叶片数是无穷多,并且对通过风轮的气流没有阻力。因此这是一个纯粹的能量转换器。此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的,气流速度的方向无论在风轮前后还是通过时都是沿着风轮轴线的。

通过分析一个放置在移动空气中的“理想”风轮得出风轮所能产生的最大功率为

(4)

式中:P

—风轮所能产生的最大功率;

max

—空气密度,kg/m3;

A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2;

V—风速,m/s。

这个表达式称为贝茨公式。其假定条件是风速与风轮轴方向一致并在整个风轮扫掠面上是均匀的[2]。

将(4)式除以气流通过扫掠面A时风所具有的动能,可推得风力机的理论最大效率

(5)

(5)式即为有名的贝兹(Betz)理论的极限值。它说明,风力机从自然风中所能索取的能量是有限的,其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。

能量的转换将导致功率的下降,它随所采用的风力机和发电机的型式而异,因此,风力机的实际风能利用系数Cp<0.593[3]。

2.3 温度、大气压力和空气密度

通过温度计和气压计测试出实验地点的环境温度和大气压,由下式计算出空气密度。

(6)

式中:ρ—空气密度,kg/m3;

h—当地大气压力,Pa;

t—温度,℃。

从空气密度公式可以看出,空气密度的大小与大气压力、温度有关。

2.4 风力机的主要组成

1) 小型风力发电机

小型水平轴风力机主要组成部分有:风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。

(1)风轮

风轮是风力机从风中吸收能量的部件,其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。水平轴风力发电机的风轮是由1~3个叶片组成的。叶片的结构形式多样,材料因风力机型号和功率大小而定,如木心外蒙

玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。

(2)发电机

在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机,发出的交流电通过整流装置转换成直流电。

(3)塔架

塔架用于支撑发电机和调向机构等。因风速随离地面的高度增加而增加,塔架越高,风轮单位面积捕捉的风能越多,但造价、安装费等也随之加大。

(4)调向机构

垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风,因此不需要调向机构。对于水平轴风力机,为了得到最高的风能利用效率,应用风轮的旋转面经常对准风向,需要对风装置。常用的调向机构主要有尾舵、舵轮、电动对风装置。

(5)限速机构

当风速高于风力机的设计风速时,为了防止叶片损坏,需要对风轮转速进行控制。

(6)贮能装置

贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。

(7)逆变器

用于将直流电转换为交流电,以满足交流电气设备用电的要求。

2) 大型风力发电机

大型风力发电机组由两大部分组成:气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴,其功能是驱动发电机转子,将风能转换为机械能。电气部分包括异步发电机、电力电子变频器、变压器和电网,其功能是将机械能转换为频率恒定的电能。近年来,又研制成功了直驱式变速恒频风力发电机

组(无增速齿轮箱)。

3 风力机与风力发电技术

3.1 风力机与风力发电技术的发展史

风能,是人类最早使用的能源之一。远在公元前2000年,埃及、波斯等国已出现帆船和风磨,中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。我国是世界上最早利用风能的国家之一,早在距今1800年前,我国就有风力提水的记载。1890年丹麦的P·拉库尔研制成功了风力发电机,1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。自二十世纪初至二十世纪六十年代末,一些国家对风能资源的开发,尚处于小规模的利用阶段[4]。

随着大型水电、火电机组的采用和电力系统的发展,1970年以前研制的中、大型风力发电机组因造价高和可靠性差而逐渐被淘汰,到二十世纪六十年代末相继都停止了运转。这一阶段的试验研究表明,这些中、大型机组一般在技术上还是可行的,它为二十世纪七十年代后期的大发展奠定了基础。

1980年以来,国际上风力发电机技术日益走向商业化。主要机组容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麦在Vindeby建成了世界上第一个海上风电场,由11台丹麦Bonus 450kW单机组成,总装机4.95MW。随后荷兰、瑞典、英国相继建成了自己的海上风电场。

目前,已经备离岸风力发电设备商业生产能力的厂家,主要有丹麦的Vestas(包括被其整合的NEG-Micon),美国的GE风能,德国的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德国著名的Enercon公司。单机额定功率覆盖范围从2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。叶轮直径从80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。

3.2 风力机的种类

风力发电机是把风能转换为电能的装置,鉴于风力发电机种类繁多,因此分类法也是多种。按叶片数量分,

单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分,水平轴、垂直轴(立轴)式;按桨叶工作原理分,升力型、阻力型。目前风力发电机三叶片水平轴类型居多。

水平轴风力机,风轮的旋转轴与风向平行,如图1所示;垂直轴风力机,风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向,如图2所示。

4 国内外风力发电的现状

4.1 世界风力发电的现状

目前,中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示,截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW,年装机容量为11,310MW,增长率为24%;风力发电量占全球电量的1%,部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2,前十名合计51750.9MW,约占世界总装机容量的87.7%。

2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势:有11个国家的装机容量已高于1,000MW,其中7个欧洲国家(德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙),3个亚洲国家(印度、中国、日本),还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量,其增长率为48%[5]。

2002年欧洲风能协会(EWEA)与绿色和平组织(Greenpeace International)发表了一份标题为“风力12(Wind Force 12)”的报告,勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测,而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电

等温室气体的要求,论证了风电达到世界电量12%的可能性。报告还指出源技术发展历程的比较以及减排CO

2

中国2020年风电装机有可能达到1.7亿千瓦[6]、[7]。

4.2 国内风力发电的现状

根据国家气象科学院的估算[8],我国陆地地面10米高度层风能的理论可开发量为32亿kW,实际可开发量为2.53亿kW。海上风能可开发量是陆地风能储量的3倍。

内蒙古实际可开发量0.618亿kW

西藏实际可开发量0.408亿kW

新疆实际可开发量0.343亿kW

青海实际可开发量0.242亿kW

黑龙江实际可开发量0.172亿kW

2005年中国除台湾省外新增风电机组592台,装机容量50.3万kW。与2004年当年新增装机19.8万kW相比,

2005年当年新增装机增长率为254%。

截至2005年底,中国除台湾省外累计风电机组1864台,装机容量126.6万kW,风电场62个。分布在15个省(市、自治区、特别行政区),它们按装机容量排序如表3所示。与2004年累计装机76.4万kW相比,2005年累计装机增长率为65.6%。2005年风电上网电量约15.3亿kW.h[9]。

中国“十一五”国家科技支撑计划重大项目“大功率风电机组研制与示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上双馈式变速恒频风电机组的研制;1.5~2.5MW、2.5MW以上直驱式变速恒频风电机组的研制;1.5MW以上风电机组叶片、齿轮箱、双馈式发电机、直驱式永磁发电机的研制及产业化;1.5MW以上双馈式风电机组控制系统及变流器、直驱式风电机组控制系统及变流器的研制及产业化;近海风电场建设关键技术的研究;近海风电机组安装及维护专用设备的研制;大型风电机组相关标准制定及风电技术发展分析等16个课题的研究[10]。“十一五”末,我国风电技术的自主研发能力将接近世界前沿水平。

4.3小型风力发电机

4.3.1小型风力发电机行业现状

作为农村可再生能源主要支柱之一的小型风力发电行业在2005年度得到长足的发展,从事小型风电产业的开发、研制、生产单位达到70家。据23个生产企业报表统计,2005年共生产30kW以下独立运行的小型风力发电机组共33,253台,比上年增长34.4%,其中200W、300W、500W机组共生产24,123台,占全年总产量的72.5%;15个单位共出口小型风力发电机组5,884台,比上年增长40.7%,创汇282.7万美元,主要出口到菲律宾、越南等24个国家和地区。并且,由于汽油、柴油、煤油价格飞涨,且供应渠道不畅通,内陆、江湖、渔船、边防哨所、部队、气象站和微波站等使用柴油发电机的用户逐步改用风力发电机或风光互补发电系统。

4.3.2 小型风力发电机行业发展趋势

1) 由于广大农牧民生活水平提高、用电量不断增加,因此小型风力发电机组单机功率在继续提高,50W机组不再生产,100W、150W机组产量逐年下降,而200W、300W、500W和1kW机组逐年增加,占总年产量的80%。

2) 由于广大农民迫切希望不间断用电,因此“风光互补发电系统”的推广应用明显加快,并向多台组合式发展,

成为今后一段时间的发展方向。

3) 随着国家《可再生能源法》及《可再生能源产业指导目录》的制定,相继还会有多种配套措施及税收优惠扶植政策出台,必将提高生产企业的生产积极性,促进产业发展。

4) 目前我国尚有2.8万个村、700万户、2,800万人口没有用上电,且分散居住在边远山区、农牧区、常规电网很难达到,有关专家分析700万无电用户中、300万户可用微水电解决用电,而400万户可以用小型风力发电

或风光互补发电,满足农牧民用电需要[11]。

4.3.3浓缩风能型风力发电机

浓缩风能型风力发电机由内蒙古农业大学新能源技术研究所研制,已获得中国实用新型专利(专利号:ZL94244155.9)。该型风电机组将稀薄的风能经浓缩风能装置加速、整流和均匀化后驱动叶轮旋转发电,从而提高了风能的能流密度,降低了自然风的湍流度,改善了风能的不稳定等弱点,提高了风能品位,降低了风电度电成本。该风力发电机具有的切入风速低、发电量大、噪音低、安全性高、寿命长、度电成本低等特点。

浓缩风能型风力发电机可独立运行、风光互补运行、多机联网运行和并入低压电网运行。现已研制开发的系列产品有200W、300W、600W、1kW、2kW等机组。浓缩风能型风力发电机经过中试后,可以向中、大型机组发展。这种新型风电技术在中国和世界的应用,将有效地提高风电系统的供电水平和质量,有效地利用低品位

的风能,提高风电商品竞争力,具有重要的经济益和生态环保效益[12]。

5 结论

在今后的20年内,国际上风力发电产业将是增长速度最快的产业,风力发电技术也将进入快速发展的黄金时期;在中国,并网型风力发电机组装机容量增长速度将明显加快,令世界瞩目,离网型风力发电机组发展的地域广、潜力大,装机总容量最终将超过并网型风力发电机组。

田德,吉林松原人,1958年8月生。内蒙古农业大学教授,华北电力大学教授,博士生导师。1985年赴日本留学,1992年9月获得日本明星大学电气工程学博士学位。现任中国农业工程学会理事、中国太阳能学会理事、《太阳能学报》编委、全国“百千万人才工程”第一、二层次人选。享受国务院政府特殊津贴。省级中青年突贡专家。省级优秀留学回国人员。主持完成的项目获内蒙古自治区科技进步一等奖1项,已获得中国实用新型专利1项。正申请国家发明专利3项。发表研究论文50余篇,多篇被EI收录。主持完成和正在主持的科研项目有:3项国家自然科学基金资助项目、3项国际合作项目、1项国家“十一五”科技攻关项目、9项省部级项目、3项横向项目。

现从事离网型风力发电系统、并网型风力发电系统和可再生能源利用的研究。

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[6] The European Wind Energy Association, Greenpeace International. Wind Force 12.2002. https://www.360docs.net/doc/e13246851.html,/index.php?id=45,2006.11.5

[7]欧洲风能协会,国际绿色和平(著), 中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会, 绿色和平中国(译). 风力12:关于2020 年风电达到世界电力总量12%的蓝图. https://www.360docs.net/doc/e13246851.html,/index.php?id=45,2006.11.5.

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[11]李德孚.2005年小型风力发电行业现状与发展[J].中国风能,2006,(2):9~11

[12]田德,王海宽,韩巧丽.浓缩风能型风力发电机的研究与进展[J].农业工程学报(增刊),中国农业工程学会第七次全国会员代表大会暨学术年会论文集,2003,19:177~181.

风电的发展现状及展望

风电的发展现状及展望 Prepared on 24 November 2020

论文题目:我国风力发电的现状及展望

摘要 风是地球上的一种自然现象,全球的风能约为,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。其能量大大超过地球上水流的能量,也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。在各种能源中,风能是利用起来比较简单的一种,它不同于煤、石油、天然气,需要从地下采掘出来;也不同于水能,必须建造大坝来推动水轮机运转;也不像核能那样,需要昂贵的装置和防护设备。另外,风能是一种清洁能源,不会产生任何污染。与其他新能源相比,风能优势突出:风能安全、清洁。而且相对来说,风能是就地取材,且用之不竭,在这一点上,风电优于其他发电。 关键词:风力资源丰富;风电安全且清洁;风能用之不竭 目录

第1章绪论 引言 气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响在尽量不影响生活水平的情况下,透过全球气候升高这个现象,我们现目前必须的意识到节能减排的重要性,而改变目前现状的最直接有效的方法就是选择清洁型(相对于煤石油等而言,对于植物动物等一系列生态环境污染相对而言较少甚至可以达到零的能源)能源来替代传统的火力发电。如:水能、太阳能、风能和核能等。风力发电是目前最快发现的最快的清洁能源,且风能是可再生能源。对它加以使用相对而言能使得时下大地所遭受的环境问题得到一定程度的改善,风力发电与传统发电进行相比较风力发电不会产生二氧化碳以及其他有害气体,所以对风能加以利用,这样能相对有效的改变目前世界所面临的环境问题,这样大大的避免造成臭氧空洞以及形成酸雨之类的自然危害,也有利于降低全球的气温。所以加大风力发电建设是改善现目前世界环境的一个有效途径。在国际上对于新能源的开发这一方面做了许多调查和研究,通过调查研究发现在这一方面德国是做的最好的,从上个世纪80年代末起至今,在德国的风电机组总功率即使已越过1万兆瓦的大关,并且已完成了近万个风力发电机组的安装,所占比例已达到了全球风力发电总量的1/3,然而数据研究表明德国近年来减少了约1700万吨的的温室气体排放,所以通过德国温室气体的排放量减少说明开发风力发电等新能源是减少全球气温升温和减少温室气体排放的有力途径。德国竭力用实际行动为《京都议定书》的减排目标迈出了一大步。我国在风力方面也有着相当丰富的资源,可被开发利用的风能储量约10亿kW左右。 本论文的研究背景及意义 根据气候变化专门委员会(IPCC)的调查研究并所给出的第三次评估报告提供的预测结果显示,预计到22世纪初大地平均气温或许会增高—℃。以及伴随着国民日常需求的的不断提高,经济的高速发展,国民的用电量也日益增长,伴随着电力结构的不断调整优化,技术装备水平的逐步提高,发电机组的不断增大以及技术装备水平的逐步提高。随着大自然给予我们不可再生能源的衰竭、对于用电量的不断升高、全球气温的升温以及生态环境的破坏,对于开发新能源发电已成为迫在眉睫的事情。而我国疆域广阔并且有着十分丰富的风力

中国风力发电的发展现状及未来前景要点

中国风电发展现状及前景 前言 随着能源与环境问题的日益突出,世界各国正在把更多目光投向可再生能源,其中风能因其自身优势,作为可再生能源的重要类别,在地球上是最古老、最重要的能源之一,具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性,成为全球普遍欢迎的清洁能源,风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。 风,来无影、去无踪,是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比,每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布,中国已把风能利用放在重要位置。 一、国内外风电市场现状 1.国外风机发展现状 随着世界各国对环境问题认识的不断深入,可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下,风力发电产业也在高速发展。截至2011年底,世界风电装机量达到237669MW,新增装机量43279MW,增长率22.3%,增速与2010年持平,低于2009年32%的增速。由表一,可以看出中国风电装机量62364MW,远远超过世界其他各国装机量,而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中,很明显的看出,从2001年到2004年,风电装机增速是在下降的,2004年到2009年风电有处于一个快速发展期,直到近两年风电装机的增速又降为22%左右,可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提

升的阶段。 图表 1 世界风电装机总量图 图表 2 世界近10年新增装机量示意图

图表 3 世界风电每年装机量增速

图表 4 总装机量各国所占份额

图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状 中国的风电产业更是突飞猛进:2009年当年的装机容量已超过欧洲各国,名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW,超越美国,成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出,中国风电正经历一个跨越式发展,这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而,图8 中,我们能够清楚的看出自2007年以后,虽然新增装机量很大,但增速却明显下降,而其他国家,比如美国、德国,这些年维持着一个稳定的增速。由此,我们应该意识到,我国风电,尤其是陆上风电,正在进入一个转型期,从发展期进入成熟期,从量的追求进入到对质的提升。 图表 6 中国每年风电装机量示意图

风力发电现况以及未来发展趋势

风力发电现况以及未来发展趋势 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。其蕴量巨大,全球的风能约为×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。 一、国外发展状况 目前,中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示,截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW,年装机容量为11,310MW,增长率为24%;风力发电量占全球电量的1%,部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2,前十名合计,约占世界总装机容量的%。2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势:有11个国家的装机容量已高于1,000MW,其中7个欧洲国家(德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙),3个亚洲国家(印度、中国、日本),还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量,其增长率为48%[5]。2002年欧洲风能协会(EWEA)与绿色和平组织(Greenpeace International)发表了一份标题为“风力 12(Wind Force 12)”的报告,勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测,而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求,论证了风电达到世界电量12%的可能性。 二、国内发展现状 经过前几年的低谷期,国内的风电市场正在迎来新的发展期,特别是在节能减排、环境治理的趋势下,国家出台的一系列政策,使得风电产业站上了风口。 (一)我国风电发展进入新阶段 风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源。近年来,全球资源环境约束加剧,气候变化日趋明显,风电越来越受到世界各国的高度重视,并在各国的共同努力下得到了快速发展。据世界风能协会统计,截至2013年年底,世界上开发风能的国家已经达到103个,年发电量达到6400亿千瓦时,占全球总电力需求的4%。我国可开发利用的风能资源十分丰富,在国家政策措施的推动下,经过十年的发展,我国的风电产业从粗放式的数量扩张,向提高质量、降低成本的方向转变,风电产业进入稳定持续增长的新阶段。2003年底,我国风电装机只有50万千瓦,排名世界第十。2013年我国新增风电装机容量1610万千瓦,占当年世界新增容量的45%;累计装机容量突破9000万千瓦,占世界累计装机容量的28%,两项指标均居世界第一?2013年我国新增风电并网容量1449万千瓦;累计并网容量达到7716万千瓦,占全国电源总装机容量的%。今年1至9月,我国风电新增并网容量858万千瓦;到9月底,累计并网容量8497万千瓦,同比增长22%。预计到今年年底我国风电累计并网容量可达到1亿千瓦,从而提前一年完成“十二五”规划目标,风电发电量占全国总发电量的比重也将由2008年的%增长到%,连续两年超过核电,成为国内继火电、水电后的第三大主力电源。 (二)财政优惠 根据财政部文件,为鼓励利用风力发电,促进相关产业健康发展,自2015年7月1日起,对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品,实行增值税即征即退50%的政策。中国可再生能源学会秘书长秦海岩对中国证券报记者表示,这项政策实际并非新政,2001年相关主管部门在对资源综合利用目录的增值税征收政策进行规范时,就提到了风电也是“减半征收”。但“减半征收”在操作层面比较复杂,因此,相关主管部门在2008年的文件中提出即征即退50%。现在只是为了重新梳理政策,把之前的资源综合利用的目录作废,并对风电提出来单独进行了规范说明。 分析人士表示,这实际上是之前风电增值税优惠政策的延续。今年以来,从国家发改委、国家能源局到国家电网公司,再到新能源装机大省的地方政府都在围绕风电发展给予多方面的支持。今年4月28日,国家能源局公布“十二五”第五批风电项目核准计划,项目共计3400万千瓦,超出业界预期;5月下旬,国家能源局发布了《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》,对于弃风限电比例超过20%的地区、年度开发方案完成率低于80%的地区,不安排新项目。 (三)风电企业业绩逐步向好 近期,A股风力发电板块展示出了高景气度。截至7月1日,A股风力发电概念板块23家公司(以设备制造商为主)中,有9家已预告或发布中报业绩情况,除1家净利润变动幅度为负,其余8家净利润增幅在24%至350%之间。其中,

2020年中国风力发电行业现状及未来发展趋势分析

2017年中国风力发电行业现状及未来发展趋势分析 风能是一种淸洁而稳定的新能源,在环境污染和温室气体排放日益严重的今天,作为 全球公认可以有效减缓气候变化、提高能源安全、促进低碳经济增长的方案,得到各国政府、 机构和企业等的高度关注。此外,由于风电技术相对成熟,且具有更高的成本效益和资源有 效性,因此,风电也成为近年来世界上增长最快的能源之一。 1、全球发展概况 2016年的风电市场由中国、美国、徳国和印度引领,法国、上耳其和荷兰等国的表现 超过预 期,尽管在年新增装机上,2016年未能超过创纪录的2015年,但仍然达到了一 个相当令人满意的水平。根据全球风能理事会发布的《全球风电发展年报》显示,2016年 全球风电新增装机容量 54.600MW,同比下降14.2%,英中,中国风电新增装机容量达 23328MW (临时数据),占2016年全球 风电新增装机容量的42.7%o 到2016年年底, 全球风电累计装机容量达到486J49MW,累计同比增长 12.5%。其中,截至2016年底, 中国总量达到16&690MW (临时数据),占全球风电累计装机总量的34.7%。 2001-2016年全球风电装机置计容量 450.000 400.000 350.000 300.000 土 250.000 W 200.000 150,000 1W.OOO 50.000 数据来源:公开资料整理 ■ ■ ■ ■ ■ 11 nUr l ■蛊计装机容蚤

按照2016年底的风电累计装机容量计算,全球前五大风电市场依次为中国、美国、徳国、印度和西班牙,在2001年至2016年间,上述5个国家风电累计装机容量年均复合增长率如下表所示: 数据来源:公开资料整理 2、我国风电行业概况 目前,我国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。根据全球风能理事会(Global Wind Energy Council)统讣数据,全球风电累计装机容量从截至2001年12月31 日的23.9OOMW增至截至2016年12月31日的486.749MW,年复合增长率为22.25%, 而同期我国风电累计装机容量的年复合增长率为49.53%,增长率位居全球第一:2016年,我国新增风电装机容量23328MW (临时数据),占当年全球新增装机容量的42.7%,位居全球第一。 (1)我国风能资源概况 我国幅员辽阔、海岸线长,陆地而积约为960万平方千米,海岸线(包括岛屿)达32,000 千米,拥有丰富的风能资源,并具有巨大的风能发展潜力。根据中国气象局2014年公布的最新评估结果,我国陆地70米高度风功率密度达到150瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为72亿千瓦,风功率密度达到200瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为50 亿千瓦;80米高度风功率密度达到150瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为102亿千瓦,达到200瓦/平方米以上的风能资源技术可开发量为75亿千瓦。 ①风能资源的地域分布 我国的风能资源分布广泛,苴中较为丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部(东北、华北、西北)地区,内陆也有个别风能丰富点。此外,近海风能资源也非常丰富。 A. 沿海及其岛屿地区风能丰富带:沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省(市)沿海近10千米宽的地带,年风功率密度在200瓦/ 平方米以上,风功率密度线平行

中国风电发展现状与潜力分析

风能资源作为一种可再生能源取之不尽,中国更是风能大国,据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦,而且中国风能资源分布集中,有利于大规模的开发和利用。 据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区,一条是“三北(东北、华北、西北)地区丰富带即西北、华北和东北的草原和戈壁地带;另一条是“沿海及其岛屿地丰富带,即东部和东南沿海及岛屿地带。 这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少,夏季风小、降雨量大,而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。 一、风电发展现状据统计,从2017年开始,中国的风电总装机连续5年实现翻番,截至2017年底,中国以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一,较瓦,到2020年可达1.5亿千瓦。 (二)风电投资企业风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。 从风电开发商的分布来看,更向能源投资企业集中,2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%,其中中央能源投资企业的比例超过了80%,五大电力集团超过了50%。 其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%,地方国有非能源企业、外企和民企大都退出,仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎,当年新增和累计在全国中的份额也很小。

从风电装机制造企业来看,主要是国内风电整机企业为主,2017年累计和新增的市场份额中,前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率,分别达到了55.5%和发电;由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。 此外,中国华锐、金风、东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。 中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。 2017年,国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目,然而,华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目,用完全中国自主的技术和产品,用两年的时间实现了装机,并于2017年成功投产运营,令世界风电行业震惊。 (四)风电场并网运行管理目前,风电并网主要存在两大问题:风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。 它们使得风电发展受到严重影响。 对于这种电力上网“不给力的现况,国家和电网企业都在积极努力地解决好风电基地电力外送问题,除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外,其余各大风电基地就近消费一部分电力和电量之外的电力外送的基本考虑是:河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网;2020年前后需要山东电网接纳部分电力和电量;蒙东风电基地近期送入东北电网和华北电网;甘肃酒泉风电基地和新疆哈密风电基地近期送入

最新风力发电现状与发展

风力发电的现状和前景 1 2 许文石沂东刘博高海松冯东洋 3 (华北电力大学,河北,保定 071000) 4 摘要本文主要针对我国还有世界的风力发电的发展历程进行了阐述, 文章 5 首先介绍了全球风力发电的现状,分析了风力资源的能量总量和分布情况, 讨 6 论了各国目前的装机容量, 并具体讨论了利用风能发电所涉及实际技术的产生 与运用, 介绍了国内外使用风能的现状和发展趋势, 并对风电系统中所采用发7 8 电机的性能、风力发电系统的类型、风电系统中所采用发电机的性能与特点以 9 及未来风力发电技术的发展趋势进行了详细深入的探讨,为更好地了解国内外 风力发电的现状与前景提供了参考。 10 11 关键词风能; 我国风能资源; 风能的开发和利用; 风电转换; 风力发 12 电。 13 Advances and Perspectives in the Application of Wind Energy 14 Xu Wen Shi Yidong Liu Bo Gao Haisong Feng Dongyang 15 North China Electric Power University Abctract This paper explores the feasibility of extensive use of wind 16 17 energy proposed by our country’s environmental protection organizations. 18 Through introduction of the mechanism of wind energy and the total amount 19 and distribution of wind energy resources in our country, and alternative 20 direct application of wind energy is discussed. In the paper, the wind 21 power generation and its relative technology are reviewed including 22 performance and feature of generators applied in wind power generation 23 system, and development tendency of future wind power generation 24 technology, which providing references for well learning about the

(完整版)我国风力发电的发展现状

我国风力发电的发展现状 我国是世界上风力资源占有率最高的国家,也是世界上最早利用风能的国家之一,据资料统计,我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW ,其中陆上可开采风能总量为253 GW ,加上海上风力资源,我国可利用风力资源近1000 GW 。如果风力资源开发率达到60% ,仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚,和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距,风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的,发展初期研制的风机主要为1 kW 、10 kW 、55 kW 、220 kW 等多种小型风电机组,后期开始研制开发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛推广应用,目前有的风机已远销海外。至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场,并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底,我国风机装机容量已达到6.05 GW ,年发电量占全国发电量的0.8% 左右,比2000 年风电发电量增加了近10 倍,我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前,我国小型风力发电机组技术已相当成熟,建设速度也较快,特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟,已大量使用,并达到批量生产的要求。100 、 200 、300 、500 W 及1 kW 、2 kW 、5 kW 的小型风力发电机,年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展

我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口,通过多年来的开发研制,如今,大型风电机组的主要部件已基本实现国产化,其成本比进口机组低20% ~30% ,国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始,到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组,再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组,我国已建成一大批大型风力发电场,使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富,但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家,故我国的风力发电普及率还很低。在我国,还有一些无电村,其中部分地区风能资源丰富,应开发利用风力发电。 2 国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及,尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家,风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机,欧美国家政府加大补贴投入,鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元,到1980 年投资就增至6800 万美元;美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组,总装机容量达到3 MW ;1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴,政府拨款建立小型风轮机试验中心,承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末,全球共有大型风轮机近2 万台,总装机容量2 GW 。国际市场风力发电成本不断降低,有些条件较好的风力发电场,机组发电成本仅为8 美分/kWh ,风场运行维修费为1.5 美分/kWh 。从当前世界风力发电情况来看,无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量,200 ~500 kW 的中型风电机组都具有较大竞争

我国风力发电现状及发展趋势

我国风力发电现状及发展趋势 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国家政 府所重视。本文概述了风力发电的基本现状,分析了风电在国内外的发展状况、主要面临的问 题及其解决途径和发展前景。 关键词:风力发电;现状;发展趋势 1.风力发电概述 众所周知, 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中, 风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1]。据中国气象科学研究院估算,在中国,10m 高度可开发的风能为10亿kW 以上(陆地2.5亿kW ,海上7.5亿kW )[2]。 在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、酸雨和温室效应加剧的现实面前, 风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视[3]。 2.风力发电原理风力发电机的分类 2.1.风力发电原理 力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转, 转速通常较低, 需要齿轮箱增速, 将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电, 发电机输出端接一个升压变压器后连接到电网中。典型的风力发电系统包括风力机(叶片、轮毅等部分)及其控制器、转轴、换流器、发电机及其控制器等。风速、作为风力机及其控制器的输入信号, 风力机控制器将风速与参考值进行比较, 向风力机输出桨距角信号, 调整输出机械转矩T 和机械功率 。转轴输出的机械功率输入到发电机中, 发电机的输出功率经过换流器输送到变压器中, 最终输送至电网。 风能的表达式为: 32 1νρts E = (式1-1) 式中:s —单位时间内气流流过截面积(m 2) ρ—空气密度(kg/m 3) v —风速(m/s)

中国风电发展现状与潜力分析

中国风电发展现状与潜力分析 风能资源作为一种可再生能源取之不尽,中国更是风能大国,据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦,而且中国风能资源分布集中,有利于大规模的开发和利用。 据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区,一条是“三北(东北、华北、西北)地 区丰富带”即西北、华北和东北的草原和戈壁地带;另一条是“沿海及其岛屿地丰富带”,即东部和东南沿海及岛屿地带。这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少,夏季风小、降雨量大,而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期 和丰水期有较好的互补性。 一、风电发展现状 据统计,从2017年开始,中国的风电总装机连续5年实现翻番,截至2017年底,中国 以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一,较 瓦,到2020年可达1.5亿千瓦。 (二)风电投资企业 风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。从风电开发商的分布来看,更向能源投资企业集中,2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%, 其中中央能源投资企业的比例超过了80%,五大电力集团超过了50%。其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%,地方国有非能源企业、外企和民企大都退出,仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎”,当年新增和累计在全国中的份额也很小。从风 电装机制造企业来看,主要是国内风电整机企业为主,2017年累计和新增的市场份额中,前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率,分别达到了55.5%和 发电;由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。此外,中国华锐、金风、 东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。2017年,国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目,然而,华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目,用完全中国自主的技术和产品,用两 年的时间实现了装机,并于2017年成功投产运营,令世界风电行业震惊。 (四)风电场并网运行管理 目前,风电并网主要存在两大问题:风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风 的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。它们使 得风电发展受到严重影响。对于这种电力上网“不给力”的现况,国家和电网企业都在积极 努力地解决好风电基地电力外送问题,除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海 等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外,其余各大风电基地就近消费一部分电力和电 量之外的电力外送的基本考虑是:河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网;

风电技术现状及发展趋势

风电技术现状及发展趋势 Current Situation and Developing Trend of Wind Power Technique The paper mainly discusses the current situation and developing trend of wind power technique. Abstract: Key words: anemo-electric generator ; current situation ; developing trend 0 引言 风电古老而现代,但之所以到近代才得以发展,是因为在这方面存在许多实际困难。主要表现在:(1)风本身随机性大且不稳定,对其资源的准确测量与评估存在误差;(2)风速大小、风力强弱、风的方向都随时间在变化,设计制造在不同风况下都能保持稳定运行的风电系统,并使其风电输出功率效率高且理想平滑十分困难;(3)风为间歇式能源,有功功率与无功功率都将随风速的变化而变化,在与电网连接时,需要考虑输出功率的波动对地区电网的影响。此外,在降低制造成本和运行维护费用的前提下如何提高系统运行的安全性与可靠性、如何延长的寿命以及改善系统储能措施使其容量更大、体积更小、效率更高且寿命更长等问题上尚有待于得到更完善的解决。 1 风力发电技术发展现状 现代风力发电系统由风能资源、组、控制装置及检测显示装置等组成。组是风电系统的关键设备,通常包括风轮机、发电机、变速器及相应控制装置,用来实现能量的转换。完整的并网风力发电系统结构示意图见图1。

率曲线比较 长期以来风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式( Constant Speed Constant Frequency 简称CSCF)和变速恒频发电方式(Variable Speed Constant Frequency 简称VSCF)两种。 恒速恒频发电方式,概念模型通常为“恒速风力机 +感应发电机”,常采用定桨距失速或主动失速调节实现功率控制。在正常运行时,风力机保持恒速运行,转速由发电机的极数和齿轮箱决定。由于风速经常变化,功率系数C p不可能保持在最佳值,不能最大限度地捕获风能,效率低。 变速恒频发电方式, 概念模型通常为“变速风力机+变速发电机(双馈异步发电机或低速永磁同步发电机)”,采用变桨距结构,启动时通过调节桨距控制发电机转速;并网后,在额定风速以下,调节发电机反转矩使转速跟随风速变化以保持最佳叶尖速比从而获得最大风能;在额定转速以上,采用变速与桨叶节距的双重调节限制风力机获取的能量以保证发电机功率输出的稳定性。 前者结构简单、运行可靠,但其发电效率较低,而且由于机械承受应力较大,相应的装置成本较高。后者可以实现不同风速下高效发电从而使得系统的机械应力和装置成本都大大降低。两者运行功率曲线比较如图 3所示。可以看出,采用变速恒频发电方式, 能在风速变化的情况下实时调节风力机转速,使之始终在最佳转速上运行,捕获最大风能[2]。 2 风力发电技术发展趋势

风力发电简介及其在中国发展现状分析

历史 风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面……现在,人们感兴趣的,首先是如何利用风来发电。 风是一种潜力很大的新能源,人们也许还记得,十八世纪初,横扫英法两国的一次狂暴大风,吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船,并有数千人受到伤害,二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论,风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0.75千瓦)的功率!有人估计过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。 利用风力发电的尝试,早在本世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。目前,据了解,国外已生产出15,40,45,100,225千瓦的风力发电机了。1978年1月,美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机,其叶片直径为38米,发电量足够60户居民用电。而1978年初夏,在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置,其发电量则达2000千瓦,风车高57米,所发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。 原理 把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。 风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速

(完整版)我国风力发电的发展现状

我国风力发电的发展现状我国是世界上风力资源占有率最高的国家,也是世界上最早利用风能的国家之一,据资料统计,我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW,其中陆上可开采风能总量为253 GW,加上海上风力资源,我国可利用风力资源近1000 GW。如果风力资源开发率达到60%,仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚,和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距,风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的,发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW 等多种小型风电机组,后期开始研制开发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛推广应用,目前有的风机已远销海外。至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场,并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底,我国风机装机容量已达到6.05 GW,年发电量占全国发电量的0.8%左右,比2000 年风电发电量增加了近10 倍,我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前,我国小型风力发电机组技术已相当成熟,建设速度也较快,特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟,已大量使用,并达到批量生产的要求。100、200、300、500 W 及1 kW、2 kW、5 kW 的小型风力发电机,年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展

我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口,通过多年来的开发研制,如今,大型风电机组的主要部件已基本实现国产化,其成本比进口机组低20%~30%,国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始,到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组,再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组,我国已建成一大批大型风力发电场,使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富,但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家,故我国的风力发电普及率还很低。在我国,还有一些无电村,其中部分地区风能资源丰富,应开发利用风力发电。 2国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及,尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家,风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机,欧美国家政府加大补贴投入,鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元,到1980 年投资就增至6800 万美元;美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组,总装机容量达到3 MW;1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴,政府拨款建立小型风轮机试验中心,承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末,全球共有大型风轮机近2 万台,总装机容量2 GW。国际市场风力发电成本不断降低,有些条件较好的风力发电场,机组发电成本仅为8 美分/kWh,风场运行维修费为1.5 美分/kWh。从当前世界风力发电情况来看,无论从风机容量投资、

风力发电发展现状及预测

我国能源发展现状及发展趋势预测 一、我国能源利用现状及存在的问题 首先从不同一次能源的利用现状谈起: 1.煤炭 我国煤炭资源在地理分布上的总格局是西多东少、北富南贫。从地区分布看,储量主要集中分布在新疆、内蒙古、山西、陕西、贵州、宁夏、河南和安徽8省,8省储量占全国储量近90%。在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。截至2007年底,中国煤炭剩余可采储量1 145亿t,仅次于美国和俄罗斯,位居世界第3位,占世界总量的%,煤炭的储采比为45,远低于世界平均水平的133。中国是世界第一产煤大国,据统计,2009年煤炭产量达到亿t,比2008年增加亿t,同比增长%,占世界总产量的42%左右。 煤炭发电存在的问题:煤炭发电过程中除了排放二氧化碳等温室气体外外,还会排放出大量的二氧化硫。二氧化硫是主要的空气污染物之一,也是酸雨的主要来源。部分地区的荒漠化根源在于燃煤发电排放的二氧化硫,它造成大面积植被死亡、生态环境退化、蓄水能力下降。燃煤发电是山西、内蒙古生态退化的罪魁祸首,是北京沙尘暴的主要原因。 2.石油 我国是少油国家,但石油在我国能源结构中占有重要地位(仅次于煤炭处于第二位),目前我国石油还不能够完全自给,约50%的石油用量需要从国外进口。最近几年我国石油进口量一直在增长,从2004年的亿t增长到2009年的亿t,其中2004年增幅最大达%,除了2005年和2008年增幅较小外,其他

年份增幅都在2位数以上,从中可看出中国的石油消费对外依存度较高。截至2007年底,中国石油剩余可采储量亿t,位居世界第13位,但仅占世界总量的%,石油储采比1l,远低于世界平均水平的。 3.天然气 我国的天然气工业发展相对比较落后,但是我国天然气生产消费增速较快。近几年我国天然气产量和消费量都保持了较高的增长幅度。目前我国探明的天然气地质资源量为22.66万亿m3,可采资源量为 万亿m30 2007年我国天然气产量为亿m3,比2006年增长%,首次进入世界天然气生产前十强;2008年我国生产天然气亿m3,与上年相比增长%;2009年我国生产天然气亿m3,与上年相比增长%。 石油和天然气存在的问题:我国石油储量有限是无法改变的现实,化石燃料带来的环境污染也是不可忽视的重要方面。 4.水电 水电资源作为可再生清洁能源,是我国能源的重要组成部分,在能源平衡和能源工业的可持续发展中占有重要地位。我国在水电的具体规划布局上,2010年西部地区常规水电装机规模达到约9500万kW,占全国的55%,开发程度为%,其中水能资源最丰富的四川、云南水电装机容量分别达到2700万kW和l700万kW,开装机规模达到5000万kW,占全国的30%,开发程度达到68%;东部地区装机规模达到2500万kW,占全国的15%。而且“十一五”期间,我国已薪增水电装机容量7300万kW,其中抽水蓄能电站1300万kW。2010年全国水电装机容量达到亿kW,占电力总装机容量的26%左右,开发程度达到35%,其中大中型常规水电亿kW,小水电5000万kW,抽水蓄能电站2000万kW,已建常规水电装机容量占全国水电技术可开发装机容量的3l%。

浅析风力发电发展现状及前景

浅析风力发电发展现状及前景 风力发电能够满足能源的有序利用,将会是世界能源利用及发电发展的趋势,而中国风力发电的发展前景也是十分可观及广阔,风电产业和相关的科研机构应及时把握住这次机会,规划出一个系统可行的风电全面发展的计划,逐步解决掉风电发展中遇到的困难和出现的问题,在科研基础上完善风电机制,使风能真正得到大范围和高效率的利用。本文就风力发电发展现状及前景进行了简要的分析与探讨。 标签:风力发电;发展现状;前景浅析 一、我国开发风能的优势 我国地域辽阔地形复杂多样又紧紧相邻着世界上最大的大洋太平洋,风力资源很丰富,所以我国有开发风力资源的潜在优势。在我国的东南沿海及其附属的岛屿中,因为有广阔的海平面,有复杂的季风气候是风力资源最为丰富的地区,其全年的风力时间达到7100~8000个小时,也就是说全年的大部分时间都有风力并且其风速可以达到3.4m/s,这就给我们带来丰富的风力资源。在我国内陆地区,例如东北、华北和西北地区,风力资源也是不容小视的,平均每年中有一半的时间有可以利用的风能,并且他们的风速也都在2.9m/s以上,所以我国的大部分地区都有利用风能的有利条件。 二、我国风力发电的发展现状及存在的问题 (一)风力发电的发展现状 在电力行业中,风力发电是最重要的组成部分之一,可以说风力发电是电力行业的支柱,因此,风力发电一直以来受到了社会各界的广泛关注。风能作为一种重要的清洁能源,提供电力的同时在环境保护方面也做出了巨大的贡献,这也是风力发电应用范围越来越广泛的重要原因之一。目前就我国的情况来看,国家在风力发电领域提供了政策以及技术支持,明确表示要加大风力能源的使用力度,使其成为发电过程中的重要補充能源。为促进风力发电规模的扩大,很多地区都已经有针对性地开展了硬件设施的建设工作,目的是为了更好地促进风力发电行业的进一步发展。我国现存一百多家风力发电厂,其中以东北地区、东南沿海地区为主,尽管目前我国对风力发电方面的支持力度很大,但不可避免地还是存在着一些问题。 (二)我国风力发电领域存在的问题 就目前的情况来看,在我国风力发电领域存在的问题主要有以下方面:第一,风力发电厂的选址以及资源评价方面存在一定的问题,在风力发电的过程中,发电厂的选址非常关键,但是,由于前期调查工作的不当导致发电厂选址出现问题是很常见的,一些重要的因素例如风能的灾害、运输条件以及自然环境的保护等

1 风力发电国内外发展现状

1 风力发电国内外发展现状 1.1 国外风力发电发展现状 2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。与2007 年相比,美国保持第1 名,中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名,印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名,前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%[4]。 根据世界风能协会的统计,2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW,增长率约为29%。累计达到1.21 亿kW,增长率为42%,突破1 亿kW 大关。风电总量为2600 亿kWh,占全世界总电量的比例从2000 年的0.25%增加到2012 年的1.5%。 尽管风电的发展仍然存在着很多困难,如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等,但相比于常规能源,经济性优势逐步凸显,世界各国都对风电发展充满了信心。例如,欧美都公布了2030 年风电满足20%甚至更多电力需求的宏大目标,这也为全球风电的长期发展定下了基调。从国际能源署(IEA)2012 年颁布的《2050 年能源技术情景》判断,2012-2050年,全球风电平均每年增加7000 万千瓦,风电将成为一个庞大的新兴电力市场。 1.2 国内风力发电发展现状 我国是世界上风力资源占有率最高的国家之一,同时也是世界上最早利用风能的国家之一。据资料统计,我国10 m 高度层风能资源总量为3226GW,其中陆上可开采风能总量为253GW,加上海上风力资源,我国可利用风力资源约为1000GW。如果风力资源开发率可达到60%,仅风电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。我国利用风电起步较晚,和世界上风电发达国家如德国、美国、西班牙等相比还有很大差距。风电是20 世纪80 年代开始迅速发展起来的,初期研制的风机主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型风电机组,后期开始研发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛应用。至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风电场,并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场[5]。 截止2007 年底,我国风机装机总量已达6.05 GW,年发电量占全国发电量的0.8%左右,比2000 年风电发电量增加近10 倍。2012 年一年新增风电装机容量625 万千瓦,比过去20年累计的总量还多,新增装机增长率约为89%。累计风电装机容量约1215 万千瓦,占全国装机总量的1.5%,累计装机增长率为106%。风电装机主要分布在24 个省,比2007 年增加了重庆、云南和江西三个省。2006 至2012 年风电增长状况。 中国政府为了推动并网风电的商业化发展,国家发改委明确提出我国风电发展的规划目标:2005 年全国风电装机总量达到100 万千瓦,2012 年全国风电装机总量达到400 万千瓦,2015 年全国风电装机总量达到1000 万千瓦,2020 年全国风电装机总量达到2000 万千瓦,占全国总装机容量的2%左右。可以预计,中国即将成为世界风电发展令人瞩目的国家之一。

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