世界风电发展史
单元2 风力发电的历史
二、近代风力发电机发展的三个阶段
第一阶段，1977-1987年。这个阶段的主要成就是证明风能 第一阶段，1977-1987年 是可以用来发电的，风的很多特点是可以被人们利用和控制的。 是可以用来发电的，风的很多特点是可以被人们利用和控制的。 其中，丹麦和美国的研究成果最多， 其中，丹麦和美国的研究成果最多，风力发电机容量也从几十 瓦发展到百千瓦。 瓦发展到百千瓦。 第二个阶段，1987-1997年 风电技术逐步成熟， 第二个阶段，1987-1997年。风电技术逐步成熟，风电产业 成规模发展，并建立了稳定的商业模式。涌现出了近10 10家技术 成规模发展，并建立了稳定的商业模式。涌现出了近10家技术 较为成熟的优秀制造企业，单机容量从百千瓦提高到几百千瓦， 较为成熟的优秀制造企业，单机容量从百千瓦提高到几百千瓦， 变桨机组技术成熟并进入市场，与失速机组在竞争中共同发展。 变桨机组技术成熟并进入市场，与失速机组在竞争中共同发展。 第三个阶段，1997年至今 兆千级的风力发电机成主要趋势， 年至今。 第三个阶段，1997年至今。兆千级的风力发电机成主要趋势， 海上风电逐步推广。随着单机容量提高， 海上风电逐步推广。随着单机容量提高，为应对极限载荷和疲劳 载荷的挑战，新的直驱变速变桨 双馈变速变桨逐步成为兆千级 直驱变速变桨和 载荷的挑战，新的直驱变速变桨和双馈变速变桨逐步成为兆千级 风力发电机的主流技术。 风力发电机的主流技术。
25,170 23,903 16,754 12,210 9,645 3,736 3,404 3,241 3,180 2,862 16,693 104,104
德国 西班牙 中国 印度 意大利 法国 英国 丹麦 葡萄牙 其他 前十名总计 全球总计
西班牙
120,798 100.0
第二章 风电历史
2005年 2005年２月16日，《京都议定书》正式生效。这是人类历史 16日 京都议定书》正式生效。 上首次以法规的形式限制温室气体排放。为了促进各国完成 上首次以法规的形式限制温室气体排放。 温室气体减排目标，议定书允许采取以下四种减排方式： 温室气体减排目标，议定书允许采取以下四种减排方式： 两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“ 一、两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权 交易” 即难以完成削减任务的国家， 交易”，即难以完成削减任务的国家，可以花钱从超额完成 任务的国家买进超出的额度。 任务的国家买进超出的额度。 净排放量”计算温室气体排放量， 二、以“净排放量”计算温室气体排放量，即从本国实际 排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量。 排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量。 可以采用绿色开发机制， 三、可以采用绿色开发机制，促使发达国家和发展中国家 共同减排温室气体。 共同减排温室气体。 可以采用“集团方式” 四、可以采用“集团方式”，即欧盟内部的许多国家可视 为一个整体，采取有的国家削减、有的国家增加的方法， 为一个整体，采取有的国家削减、有的国家增加的方法，在 总体上完成减排任务。 总体上完成减排任务。
1891年丹麦研制的风电机组 年丹麦研制的风电机组
美国的小型风电机组
20世纪30年代后，美国开始研制大中型风力发电机。 20世纪30年代后，美国开始研制大中型风力发电机。 世纪30年代后 1941年设计了一台1250kW的大型风力发电机 年设计了一台1250kW的大型风力发电机， 1941年设计了一台1250kW的大型风力发电机，风轮直径 53m，二叶片，作为常规电站并入电网。 53m，二叶片，作为常规电站并入电网。 丹麦在风力机并网方面研究比较深入， 丹麦在风力机并网方面研究比较深入，最具代表性的风力 机是盖瑟风力发电机组。额定功率200kW 200kW， 机是盖瑟风力发电机组。额定功率200kW，年平均发电量 45万kW·h，采用异步发电机、定桨距风轮、 45万kW·h，采用异步发电机、定桨距风轮、叶片端部有 制动翼片。 制动翼片。
风力发电的发展历史、现状及趋势综述
CAIXUN 财讯－105－风力发电的发展历史、现状及趋势综述□ 西华大学西华学院 刘峻豪 / 文随着全球科技技术爆发式提升，作为主要能源提供的化石能源日渐枯竭，源。
现主要发展的替代能源即新能源主本文主要探究风力发电的发展历史、现本不会破坏环境，是稳定、安全的能源。
发电技术。
风能 风力发电 控制技术 电力系统风能利用历史（1）世界风能利用历史数千年前就出现了利用风能带动帆航行的船。
后又制造出一种风力机，可以利用风能来碾米和提水。
虽然人类利用风能在历史上很早就出现，但是风力发电技术发展却只有不到两百年的历史。
19世纪80年代末期，第一台的风力发电机由美国制造成功，但仅有12kw 的功率。
1939年至1945年期间，丹麦首次投入使用少叶片风力发电机。
19世纪50年代初期，丹麦制造出第一台交流风力发电机。
1930年至1960年，丹麦、美国等欧美国家开始研发更大功率的风力发电机。
20世纪80年代，已出现630kW 的风力发电机，国际技术已攻破风力发电技术瓶颈，大幅降低风力发电成本。
1990年，新一代风力发电机的雏形已形成。
（2）我国风力发电历史上个世纪90年以来，大型风力机开始在我国推广应用，取得了可喜的成就。
截止2000年底，全国建成风电场27个，分布在10余个省区，安装机组800余台，最大容量为1300千瓦，总装机容量为400兆瓦，1996年至2001年风电装机容量的平均年增长率为16%，我国已跻身风力发电行业快速发展的国家行列。
2016年中国风电新增装机量2337万千瓦，累计装机量达到1.69亿千瓦，其中海上风电新增装机59万千瓦，累积装机容量为163万千瓦。
目前发达欧美国家大功率风力发电机制造水平远远领先我国。
在第八、九个五年计划期间，风力发电得到国家重视，被列入重点科研项目，取得了一些突破性成就。
在1980年至1990年，我国尝试研制过变桨距调节风力发电机，由于当时我国机械控制水平较低，研发的机组可靠性差，没有形成产业化，此技术并未发展起来。
国际风电发展史
国际风电发展史当涉及到技术难题，比如如何把大规模的高度不稳定的风电安全并网时，丹麦的领先地位就凸显无疑。
而当我们把目光转向那些风电装机容量最大的国家，比如美国、德国、西班牙、印度，就会发现，这些国家风电行业的飞速发展，无一例外与政府强有力的政策支持有着很大的关系。
美国：从鼓励装机到鼓励发电美国的风电政策在20世纪90年代前后有一个转变的过程。
在20世纪80年代，可以归纳为投资抵税和高电价收购。
到了90年代之后，逐渐采用直补发电量的方式，主要目的是由鼓励装机变为鼓励多发电，其实也就是鼓励风电并网。
从2004年开始，美国风电发展速度和装机容量增长均保持世界领先地位，这主要得益于其实施了“生产税返还”政策，该政策相当于给并网风电提供了约1美分/千瓦时的电价补贴，使资源比较好的风电项目在经济上具备可行性。
此外，2009年2月，美国国会依据“经济刺激法案”，决定投资110亿美元用于智能电网研究和建设，其中将新建4827公里采用先进输电技术的电网，目的是接纳更多的可再生能源电力，新建电网将采用先进的电源配置、电网调度管理和储能技术及装备，以扩大风电等可再生能源电力在电网中的比例。
从性能角度看，美国现在的风力发电场已经与常规发电场具有很多的共同之处，如可以具有变化的电力输出等。
随着风电注入的不断增加，大多数系统运营商已经认识到风力发电场可以与常规风电场一样，在有波动的情况下进行稳定的系统运作。
当然，如果要实现2030年风能占20％的目标，还有待于大量建造新的电力传输网络。
这些超高速传输网络就像一条行驶着各种车辆的高速公路，承载着各种混合电能，能够把风电从发电场远距离输送到用电负荷中心。
德国：优惠的上网电价德国在2001年到2007年保持风电装机容量世界第一，到2008年底累计达到2390万千瓦，直到最近才被美国超越。
德国风电发展取得的成就，主要得益于其固定的上网电价政策。
1990年，德国议会通过强制购电法。
该法案规定：电力公司必须让风电上网，并以固定价格收购其全部电量；以当地电力公司销售价格的90%作为风电上网价格；风电上网价格与常规发电技术的成本差价由当地电网承担。
风力发电的发展史
二、风能的先驱——Poul la Cour
Poul la Cour（1846-1908）是一名气 象学家同时也是现代风力发电机的先驱。 Poul la Cour 是现代空气动力学的鼻 祖，他建了一个属于他自己的风洞来实 验风力发电机。图中是Poul la Cour和 他的妻子。Poul la Cour致力于能源储 存的研究，将风力机发出的电力用于电 解来生产氢气，供他学校的瓦斯灯使用。 这个计划的唯一缺点是，由于氢气中含 有少量氧气致使氢气爆炸，他不得不数 次更换几个学校的的窗户。
金风科技股份有限公司
Johannes Juul风力发电机
创新的200KW Gedser 风力发电机在1956-57年由 Johannes Juul为SEAS电力公司建成，风机安装 在丹麦南部的Gedser海岸。三叶片，上风向，带 有电动机械偏航和异步发电机的风力发电机是现 代风力发电机的设计先驱。这台风力机是失速调 节型风力机，Johannes Juul发明了紧急气动叶尖 刹车，在风机过速时通过离心力的作用释放。基 本上，现代失速型风力发电机上使用着相同的系 统。这台风力发电机，在随后的很多年中一直是 世界上最大的。它在无需维护的情况下，运行了 11年。风力机的机舱和叶轮现在在丹麦 Bjerringbro电力博物馆中展出。
五、1980年后的风力发电机
Riisager 风力发电机
一个名叫Christian Riisager的木匠在 自已家的后院安装了一台小型的22KW 的风力发电机，他以Gedser风力机的 设计为基础，尽可能地采用了便宜的 标准部件（如，用一台电动机作为发 电机，把汽车的部件用作齿箱和机械 刹车）。Riisager的风力发电机在丹麦 许多私人家庭中成为了成功的典范， 同时他的成功给丹麦的风力发电机制 造商提供了灵感，从1980年起，制造 商开始设计他们自己的风力发电机。
风电的发展史
风力发电技术
1. 世界风力发电的发展 从时间的发展来看
限于当时技术水平和研制经验，未能正常运行
丹麦是风电机组制造业的成功范例
制定鼓励风电发展的政策
建立较为完善的风电机组研发、制造、检测和认证体系
随着风电机组技术不断进步，风轮直径和风电机组单机容量 不断增加，结构形式趋于一致
以上用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分称 为电气一次部分。为了实现对厂站内设备的监测与控制，电 气部分还包括所谓的二次部分，即用于对本厂站内一次部分 进行测量、监视、控制和保护的部分。
风力发电技术
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3. 风电场电气部分的组成
电气一次部分和电气二次部分都是由具体的电气设备 构成的。
1997年12月，在日本京都通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以 抑制全球变暖的《京都协议书》
2005年2月16日，《京都协议书》正式生效
2002年，欧洲风能协会和国际绿色和平组织联合发布《风力12：
关于2020年风电达到世界电力总量12%的蓝图》
2020年，全球风电装机容量可达到1200GW 年发电量3000TWh，约相当于世界电力需求的12%
2014/5/19
2. 风力发电简介
报告人：李军徽
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电气工程学院 School of Electrical Engineering
1.世界风力发电的发展
利用风能3000多年，利用风力进行发电100年前
从时间的发展来看
1866年,德国科学家西门子发明了发电机
风电机组的基础
1887~1888年，美国Charles F.Brush研制成功风电机组
光伏、风电发展史
光伏、风电发展史
光伏（太阳能光伏）和风电是可再生能源领域两个主要的发电技术，它们的发展历史可以追溯到很久以前。
以下是它们的发展史的简要概述：
光伏发展史：
1839年：法国物理学家Edmond Becquerel首次发现光电效应，为光伏效应的奠基。
20世纪中叶：美国贝尔实验室研究人员发明了第一块硅光伏电池。
1954年：贝尔实验室的三位科学家发明了第一块高效的结晶硅太阳能电池。
1970年代：太阳能电池开始在太空任务中广泛应用，推动了太阳能技术的进步。
1990年代：随着环保意识的增强和政府的支持，光伏在地面和屋顶安装上取得了一些商业成功。
21世纪初：太阳能电池的效率不断提高，成本逐渐降低，太阳能行业迎来了爆炸性增长。
目前：太阳能光伏系统在世界各地广泛应用，成为一种重要的清洁能源。
风电发展史：
2000多年前：人类早期开始使用风能，如帆船等。
19世纪末：发电机的发明催生了第一批风力发电机。
20世纪初：大型风力涡轮机开始在美国和欧洲等地建造。
1970年代：风能开始以商业化的方式应用，出现了一些小规模的风电场。
1980年代：风电技术不断进步，风力涡轮机的容量逐渐增加。
1990年代：风电成为一种主流的可再生能源，得到了政府的支持和投资。
21世纪初：风电装机容量快速增加，全球范围内的大型风电场逐渐成为现实。
目前：风电技术逐步成熟，风力涡轮机的效率和规模不断提高，风电是全球最重要的可再生能源之一。
光伏和风电的发展史都经历了多个阶段，从初步的科学研究到商业化应用，对清洁能源领域做出了巨大贡献。
风力发电知识点总结大全
风力发电知识点总结大全一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能带动风机叶片旋转，进而带动发电机产生电能。
风机通常由塔架、主轴、叶片和发电机等部件组成。
其中，风机的叶片接收到风的动能，然后带动主轴旋转，主轴通过传动装置驱动发电机产生电能。
在发电过程中，所产生的电能可以被接入电网，也可以储存到电池中供以后使用。
二、风力发电的发展历史风力发电的历史可以追溯到公元前500年的古希腊时期，当时人们已开始使用风车来抽水和磨面。
而真正意义上的现代风力发电可以追溯到19世纪末的美国，当时科学家开发出了第一台风力发电机。
20世纪70年代，丹麦成为风力发电的先锋国家，开始大规模发展风电。
自此以后，风力发电逐渐成为一种主流的可再生能源形式，并在全球范围内得到广泛应用和推广。
三、风力发电的技术分类根据风力发电机的类型和结构，风力发电可以分为多种技术分类，包括水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机和混合式风力发电机等。
其中，水平轴风力发电机是目前应用最为广泛的一种类型，它具有结构简单、稳定性好、效率高等特点；而垂直轴风机则具有风向适应性强、噪音小等优点；混合式风力发电机则融合了水平轴和垂直轴的优点，将风能转换成电能。
四、全球风力发电的发展状况目前，全球范围内的风力发电已经成为一种重要的能源形式，并且得到了广泛的推广和应用。
根据国际能源署（IEA）的数据，截至2019年，全球累计安装的风力发电容量已达到了651.7吉瓦，其中中国、美国、德国、印度和西班牙等国家是全球风力发电的主要发展国家。
同时，全球风力发电的装机容量每年都在稳步增长，并且逐渐成为了可再生能源中的主要形式之一。
五、风力发电的优缺点风力发电作为一种清洁的可再生能源，具有许多明显的优势，比如不排放二氧化碳、占地面积小、可再生性好等。
但同时，风力发电也存在一些缺点，比如对风资源的依赖性较强、噪音污染、对鸟类的生存造成影响等问题。
因此，在发展风力发电时，需要综合考虑其优缺点，采取相应的措施来解决其中的问题。
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我国首个海上风电项目 上海市东海大桥10万千瓦风电场
东海大桥发电机组选型和布置
项目
机型 单机容量
台数 总装机容量
轮毂高度 理论发电量 理论利用小时 尾流影响率 其他折减率 年上网电量 装机利用小时
容量系数 比较投资估算 风机设备、塔筒及安装
场内电缆 风机基础费用 比较投资合计 单位千瓦比较投资 单位电度比较投资
5 MW
126,0 m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轮毂高度 100–120 m 陆地 90–100 m 近海
功率控制 电动变桨
叶轮转速 6,9–12,1 1/min
风电场
丹麦的风电场Middelgrunden 丹麦现在的风电总装机约2000MW,有
约6000台风力机在运行。其中80% 风力机属于个人或当地风力机合资公 司。丹麦最大的风电场是 Middelgrunden，而且它还是当时 世界上最大的海上风电场，拥有20 台Bonus 2MW风力机，总装机为 40MW。丹麦最大的陆地风电场是位 于洛兰岛的Syltholm风电场，拥有 35台NEG Micon750kW风力机，总
金风科技股份有限公司
Bonus 2MW
Bonus 2MW于1998年秋投入运 行。叶轮直径为72米。在这种 状况下（德国威廉港），塔架 为60米。风机主要为海上风电 场而设计，为混合失速控制 （Bonus商标上称其为主动失 速）。类似的风机有Bonus 1MW 和1.3MW风机。
Nordex 2.5MW
单位
MW 台 MW m 万 kWh h ％ ％ 万 kWh h
万元 万元 万元 万元 元/kW 元 /kWh
方案一
Vestas 2MW 2 50 100 70
37305 3731 5.18
25 26529 2653 0.303
156000 12500 43000 211500 21150 7.97
方案二 Vestas 3MW
3 34 102 90 35431 3474 6.31 25 24896 2441 0.279
方案三
Vastas 1.5MW Vastas 1.5MW 风机的原形于 1996年问世。最初的模式是 63米叶轮直径，一台 1500kW 发电机。最新的模式是 68米 叶轮直径一台两极发电机 1650/300kW 。照片上吊车正 在吊装机舱。在它的左侧可以 看到ELSAM 2MW 测试风机 （混凝土塔架），还有再远一 些的NEG Micon 1500kW 风 力机。
多兆瓦级风力机
NEG Micon 2MW
NEG Micon 2MW风力机于1999年8 月投入运行。叶轮直径为72米。在 这种条件下（丹麦Hagesholm）， 风机塔架高度为68米。在图片的背 景中可以看到另两台风机的基础。 风机将用于海上风电。外界象 1500kWNEG Micon这样的风机如 此之多，致使你不得不通过观察风 机的停止状态（叶片侧风）来区别： 2MW的风机叶片是桨矩调节的，因 为风机是主动失速控制，而1500kW 风机是被动失速控制。
九、兆瓦级风力发电机
Nortank1500
图片上是NEG Micon1500kW 风 机，于 1995 年投入运行。此型风 机最初的模式是叶轮直径为 60米， 两台 750kW 发电机并联。最新的 模式是1500/750kW 模式（两台 750KW发电机）叶轮直径为 64米。 这张照片在丹麦西部靠近 Esbjerg 市的 Tjaereborg 拍摄的。
F.L.Smidth 风机 Gedser 风力发电机
Tvind 2 MW 风力发电机
与小风机不同的是Tvind 2 MW 风力机， 它是一台相当革命的风机。这台机组 是下风向变速风机，叶轮直径为54米， 发电机为同步发电机。目前，这台风 力机还在正常地运行之中。早期丹麦 的风力发电机与德国，美国、英国或 加拿大政府资助大型风力发电机研制 工程完全不同。最后，由Gedser风力 发电机 改良的古典三叶片、上风向风 力机设计在疯狂的竞争中成为商业赢 家。
Poul la Cour
Poul la Cour（1846-1908）是一名气 象学家同时也是现代风力发电机的先驱。 Poul la Cour 是现代空气动力学的鼻 祖，他建了一个属于他自己的风洞来实 验风力发电机。 1897年，他发明的两 台实验风力机，安装在丹麦Askov Folk 高中。此外，la Cour于1905年创立了 风电工人协会，它成立一年后，就拥有 了356个会员。
风力机的起源
? 风力机最早出现在三千年前,当时主要用于碾米和提水。 ? 第一台水平轴式风力机出现在十二世纪。
? 在农场用来给牲畜和居民提水的风力机。 ? 用来给无电地区农牧民供电的小型风力发电机。
风能的先驱
Charles F. Brush
Charles F. Brush（1849-1929 ）是 美国电力工业的奠基人之一。他发 明了一种效率非常高的直流发电机 应用于公共电网，发明了第一个商 业化电弧光灯，找到了一种高效的 制造铅酸蓄电池的方法。他自己的 公 司 Brush Electric 位 于 俄 亥 俄 州 Cleveland 市。1889年他卖掉了公司， 1892 年与爱迪生通用电气公司合并 取名通用电气公司（ GE）。
Nordex 2.5MW风机于 2000年春投入运行。叶轮直 径为80米。图片中的风机位 于德国Grevenbroich，塔 架高度为80米。风机为桨矩 控制。现在是世界上最大的 商业化风力发电机。
GE 3.6MW
Vestas 4.5MW
叶轮直径 120米
Repower 5MW
额定功率 叶轮直径
风力发电发展简介
什么是风电？
风电：是风能发电或者风力发电的简称。属于 可再生能源，清洁能源。风能是最具大规模开 发和商业化发展前景的可再生能源，风力发电 是可再生能源领域中技术最成熟、发展最快的 发电技术
世界风力发电协会及相关机构： NREL （美国可再生能源实验室） ECN （荷兰能源研究中心） AWEA（美国风能协会） EWEA（欧洲风能协会） BWEA（英国风能协会） CWEA（中国风能协会）