风力发电介绍
风力发电简介介绍
04
风力发电的挑战与前景
风力发源，逐渐在全球范围内受 到关注。然而，风力发电也面临着一些挑战，同时也有着广 阔的前景。
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风力发电的原理
风力发电的原理可以概括为以下几个 步骤
2. 机械能转换：风轮的旋转通过传动 装置连接到发电机上，将风轮的机械 能传递给发电机。
1. 风能捕获：风力发电机的风轮叶片 受到风力的作用，开始旋转。叶片的 特殊设计使得风能能够有效地推动风 轮旋转。
3. 电能生成：发电机内部通过磁场和 导线的相对运动产生电流，即电能。 这个电能经过变压器升压，然后输送 到电网中供给用户使用。
风力发电的优势
01
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风力发电具有许多优势 ，包括
1. 可再生能源：风能是 一种无穷尽的可再生能 源，与化石燃料相比， 风力发电不会释放温室 气体，对环境友好。
2. 能源安全：通过多样 化能源供应，减少对传 统能源的依赖，提高能 源安全性。
3. 创造就业机会：风力 发电项目的建设和运营 为当地经济创造大量就 业机会，促进经济发展 。
风力发电简介介绍
汇报人： 2023-11-20
目 录
• 风力发电概述 • 风力发电机组的构成与运行 • 风力发电技术发展趋势 • 风力发电的挑战与前景
01
风力发电概述
风力发电的定义
• 风力发电，又称风电，是通过风力发电机将风能转换成电能的 过程。风能是一种清洁、可再生的能源，具有巨大的开发潜力 。
垂直轴风力发电机组：叶片和轴心垂直布置，适 用于城市和小型风电场，具有较低的噪音和较好 的景观效果。
这些类型的风力发电机组在风能利用、机组性能 、适用环境等方面各具特点，根据实际需求选择 合适的风力发电机组是实现风能高效利用的关键 。
《风力发电介绍》课件
成功风力发电项目介绍
01
成功案例一
荷兰的“巨人风车”项目
02
成功案例二
丹麦的哥本哈根风电场
03
04
成功案例三
德国的勃兰登堡风电场
成功案例四
美国加利福尼亚州的“沙漠之 风”风电场
风力发电在偏远地区的实际应用
应用一
为偏远地区提供电力供应，解决能源问题
应用二
促进偏远地区的经济发展，创造就业机会
应用三
改善偏远地区的生态环境，减少对化石燃料 的依赖
风力发电的原理
风力发电的基本原理是利用风的动力 ，通过风力发电机组的风轮机叶片旋 转，从而驱动发电机转动，将机械能 转化为电能。
风轮机叶片受到风的作用产生旋转动 力，驱动发电机转动，进而产生电能 。发电机产生的电能通过变压器升压 后接入电网，供给用户使用。
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生、无污染的能源，风力发电能够减少化石 燃料的消耗和二氧化碳等温室气体的排放，有助于环境保护 和气候变化应对。同时，风能分布广泛，尤其在资源丰富的 地区，风力发电具有很大的开发潜力。
《风力发电介绍》ppt课件
目 录
• 风力发电概述 • 风力发电技术 • 风力发电的应用 • 风力发电的未来展望 • 风力发电案例研究
01
风力发电概述
风力发电的定义
01
风力发电是指利用风能转化为电 能的发电方式，通过风力发电机 组将风能转化为机械能，再通过 发电机将机械能转化为电能。
02
风力发电是一种可再生能源，具 有清洁、环保、可持续等优点， 是全球范围内大力推广的能源利 用方式。
应用四
提高偏远地区的能源安全，保障能源供应的 稳定性
大型风电场的建设与管理
风力发电-ppt概述
德国北方风电项目是全球最大的陆上风电项目之一，位于德国北部沿海地区。该项目由多个风电场组成，总装机 容量超过400兆瓦，每年可提供约1.2太瓦时的清洁能源。该项目采用先进的涡轮发电机技术，提高了能源转换效 率和可靠性。
中国风力发电项目介绍
甘肃酒泉风电基地
甘肃酒泉风电基地是中国最大的风电基地之一，位于甘肃省酒泉市。该基地总装机容量超过1000兆 瓦，拥有数千台风力发电机组，覆盖面积超过200平方公里。该基地的建设推动了当地经济发展和清 洁能源产业的发展。
风能资源的分布不均，主要集中在沿海地区、草原地区和部分山 区，其他地区的风能资源相对较少。
对土地资源的需求
建设风电场需要占用大量的土地资源，可能会对当地生态环境造成 一定影响。
对电网的依赖
风能具有不稳定性，因此需要依赖电网进行调节和平衡，对电网的 运行管理提出了更高的要求。
02
风力发电技术
风力发电机组
01
02
03
04
风力发电机组是风力发电的核 心设备，包括风轮、发电机、
塔筒等部分。
风轮将风能转化为机械能，通 过传动系统传递给发电机，最
终转化为电能。
风力发电机组有水平轴和垂直 轴两种类型，其中水平轴风力
发电机组应用更为广泛。
风力发电机组的功率和转速受 风速影响，需要进行调速和限
幅控制。
风力发电控制系统
清洁环保
风力发电是一种清洁能源，不会 排放有害气体和废弃物，对环境 友好。
风力发电的优势与局限性
节能高效
随着技术的不断进步，风力发电机组的效率和可靠性不断提高，能够满足大规 模能源需求。
地理分布广泛
风能分布广泛，尤其在沿海地区和内陆高原地区，具有较大的开发潜力。
风力发电的原理和应用
风力发电的原理和应用风力发电，顾名思义，是利用风力产生电能的一种发电方式。
在现代社会，随着对可再生能源的需求不断增加，风力发电也成为了一种越来越重要的能源。
本文将介绍风力发电的原理、应用和未来的发展趋势。
一、风力发电的原理风力发电的基本原理很简单，就是利用风轮（也称为风机）旋转发电。
当风流过风轮时，将推动风轮转动，风轮通过传动系统带动发电机旋转，发电机则将机械能转换为电能输出。
其中，风轮是由叶片和轴组成的，叶片是承受风力的部分。
叶片的形状、数量和大小等因素将影响风轮的转速和转动效率。
虽然风力发电的原理很简单，但实现起来却不容易。
首先，风轮需要在合适的风速下才能转动产生电能，而风力的大小和方向又会随着气象条件的变化而不断变化。
因此，选址成为了风电站建设中的重要因素，一般会选择海拔高、风力稳定的地区来建立风电站。
另外，为了提高风力发电的效率，还需要在设计阶段考虑风轮的材质、结构和设计等方面的因素。
二、风力发电的应用风力发电作为一种清洁能源，被广泛应用于全球各个国家和地区。
根据国际能源署的数据，截至2019年底，全球风力发电的总装机容量已经超过了6.32亿千瓦，占全球电力供应的5%。
其中，中国、美国和德国是全球三大风力发电大国。
风力发电在能源领域的应用主要分为两个方面：一是大规模的商业化利用，另外一个是小规模的分布式利用。
大规模的商业化利用通常指的是建立风电站来大规模地利用风力发电。
风电站可以有不同的容量，从几百千瓦到几十兆瓦不等。
风电站的建设需要考虑很多因素，如选址、设备采购和调试等。
但是，在商业化利用中，由于需要建设大型的风电站，需要投入巨大的成本，并且存在地域和季节限制。
小规模的分布式利用则是将风力发电技术应用于家庭、企业和社区等小规模场景中。
一般通过安装风力发电设备，如小型风轮或风能发电机组，在小规模的场景中产生清洁的电力。
分布式利用具有灵活性、可持续性和可控性等优点，并且适合于人口分散的区域。
风力发电原理及工作过程
风力发电原理及工作过程风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源方式，具有环保、可持续等优点。
本文将介绍风力发电的原理以及其工作过程。
一、风力发电原理风力发电的原理基于风能转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能的过程。
具体来说，原理包括以下几个步骤：1. 风能捕捉：风机叶片的设计使其能够捕捉到风的能量。
当风吹过风机时，风机叶片的形状和角度会使风与叶片表面之间产生压力差，从而吸收了风能。
2. 旋转叶片：当风吹过风机时，风机叶片会受到风的作用力而旋转。
风机通常有多个叶片，其数量和设计也会影响风机的效率。
3. 传递机械能：风机的旋转运动会通过一个传动系统，如齿轮箱，将机械能传递给发电机。
齿轮箱起到增加旋转速度的作用，以达到发电机运行所需的旋转速度。
4. 机械能转化为电能：发电机是将机械能转化为电能的关键部件。
当风机传递的机械能通过齿轮箱传递给发电机时，发电机内的导体会受到磁场的作用而产生电流，从而将机械能转化为电能。
5. 输送电能：产生的电能会经过变压器进行升压处理，然后通过输电线路输送到电力网络，供应给用户使用。
二、风力发电工作过程了解了风力发电的原理后，我们来了解一下其工作过程。
风力发电的工作过程主要包括以下几个阶段：1. 风速监测：在选址搭建风力发电场之前，需要进行风资源评估。
通过监测风速和风向分布的数据，确定是否具备建设风力发电站的条件。
2. 风机安装：根据选址评估的结果，选定适当的风机，并搭建风力发电站。
风机的安装需要考虑风速、地理位置等因素，以确保风机能够高效地捕捉到风能。
3. 运行管理：风力发电站的运行需要进行严密的管理与监控。
包括对风机的运行状态进行监测，及时发现故障并进行维修；对发电量进行监测，进行数据分析以优化发电效率等。
4. 电网连接：发电站产生的电能通过变压器升压后，通过输电线路连接到电力网络。
连接到电力网络后，发电站的电能可以供应给周边用户使用，也可以被输送到其他地区。
介绍我国风力发电
介绍我国风力发电
风力发电是指把风的动能转为电能的一种可再生能源技术。
其背景可以追溯到古代，人们利用风能驱动帆船、风车等进行机械工作。
现代风力发电起源于20世纪末的能源危机和环境保护意识的兴起。
风力发电是一种环保、可再生的能源选择，风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
近年来，随着技术的不断进步和成本的下降，风力发电已经成为全球最重要的可再生能源之一。
许多国家都在大力发展风力发电，不仅为能源供应提供了一种可靠的替代选择，而且对减少碳排放和应对气候变化具有积极意义。
我国在风力发电方面也有着显著的发展。
截至2023年6月底，中国风电装机容量约亿千瓦，同比增长%。
风电的增长不仅反映了我国在可再生能源领域的投资和努力，也表明了我国在应对气候变化和推动绿色能源转型方面的决心。
总的来说，风力发电在全球范围内呈现出良好的发展势头，我国在这一领域也取得了显著进展。
在未来，随着技术的进步和新能源政策的推动，风力发电在我国的发展前景将更加广阔。
风力发电机简要介绍
风力发电机简要介绍什么是风力发电机风力发电机是一种利用风能来产生电能的装置。
它是一种可再生能源技术，通过转换风的动能为机械能，再通过发电机将机械能转换为电能。
风力发电机通常由塔架、机舱和叶轮等组成。
风力发电机的工作原理风力发电机主要通过以下几个步骤来产生电能：1.风通过叶片旋转风轮：当风流经风轮的叶片时，叶片会受到风力的作用而旋转。
叶片的数量和形状根据设计来确定，可以最大程度地捕捉风能。
2.旋转风轮带动发电机：旋转的风轮与发电机相连，通过传动装置将风轮的机械能转换成转子槽中的磁能。
3.电能产生和输送：通过发电机的转子槽中的磁能感应出电流,将机械能转化成电能。
这些电能经过电缆输送到变电站，最终供电给电力网络。
风力发电机的类型目前，有几种不同类型的风力发电机，主要分为以下几类：1.桨叶式风力发电机：桨叶式风力发电机是最常见的一种类型。
它使用大型桨叶，通过风力使其旋转，并将机械能转换为电能。
桨叶式风力发电机通常由三个或更多的桨叶组成，这些桨叶通过桨叶轴与发电机相连。
2.垂直轴式风力发电机：与桨叶式风力发电机不同，垂直轴式风力发电机的主轴是垂直的，而不是水平的。
它的结构较为简单，可以适应不同的风向。
垂直轴式风力发电机通常用于城市区域或其他需要紧凑型发电机的场合。
3.带桨叶的风力发电机：这种类型的风力发电机结合了桨叶式和垂直轴式风力发电机的优点。
它具有更高的效率、更大的容量和更稳定的功率输出。
风力发电机的优势和挑战优势•可再生能源：风是一种可再生的能源，不会耗尽。
使用风力发电机可以减少对传统能源的依赖。
•环保：风力发电过程中不排放任何温室气体和污染物，对环境影响较小。
•可分布式布置：风力发电机可以分布式地布置在各个地点，不需要集中在一个地方，从而减少输电损失。
挑战•高成本：建造、安装和维护风力发电机的成本较高，尤其是对于海上风力发电机。
•受风速限制：风力发电机的输出功率与风速的关系密切，当风速过低或过高时，发电机效率会受到影响。
介绍风力发电
介绍风力发电
风力发电是利用风的动力将风能转化为电能的一种可再生能源发电方式。
风力发电利用风机（又称风力发电机组或风力涡轮机）将风能转化为机械能，然后通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电具有无污染、无排放、可再生等优点。
风力发电的核心设备是风机，一般由叶片、母线、塔架、传动系统、控制系统等组成。
风机的叶片采用空气动力学设计，能够将风能转化为机械能。
通过风机的传动系统，将叶片的旋转运动传送给发电机，进而转化为电能。
发电机将机械能转化为电能后，将电能输送到输电系统中储存或供电。
风力发电的优点包括：1.能够由自然资源驱动，无需依赖石油、煤炭等有限资源；2.不产生温室气体和其他污染物，对环境友好；3.能够分散布局，减少能源传输的损耗；4.具有较高的可
再生性，能够持续供应电力。
然而，风力发电也存在一些挑战和限制。
首先，风力发电受到风速和风向的影响，风力不稳定会导致发电量波动。
其次，风力发电需要大面积的土地和相对开阔的场地，这在一些地区可能受到限制。
此外，风力发电的成本相对较高，需要投入较多的资金和资源。
总体而言，风力发电是一种具有潜力的可再生能源发电方式，可以为能源供应提供一定的解决方案，同时也需要进一步研究和发展，以克服其面临的挑战和限制。
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2021/4/16
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2009-2030年世界风电装机预测
2009年-2030年世界风电累计装机预测（万千瓦）
150000
100000
50000
0
装机容量（万千瓦） 增长率（%）
2009 14338
22
2010 17228
20
2015 37895 120
2020 70933
87
140 120 100 80 60 40 20 0 2030
2021/4/16
7
中国风力发电快速发展
随着《可再生能源法》的实施和京都议定书协议的 生效，国家加大了对可再生能源支持的力度，风力 发电产业得到了连续快速发展，出现了风电热。
我国风电增长速度已连续三年超过100%。2008年 我国新增风电装机容量624.6万千瓦，累计装机容 量为1215.2万千瓦，现规模已位居世界第四，风电 占全国电力装机总容量的1.5%。
2021/4/16
30
混合型风力发电机组
2021/4/16
31
WinWinD WWD-1风力发电机组
1 轴承 2 单级行星齿轮 3 永磁发电机 4 电驱变距系统
2021/4/16
32
海上风力发电快速发展
发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。目前， 海上风电技术日趋成熟，并开始进入规模化开发阶 段。
中国南方沿海地区受台风影响严重，2003年10月受台风影 响，广东惠来风场损坏了27片叶片；2006年8月，浙江苍南 风电场遭“桑美”台风袭击，风速超过每秒70米，风电场 28台风机中，20台均受严重损害，部分彻底报废。
2021/4/16
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风电机组抗低温设计
2021/4/16
65
中航工业风力发电产业的发展思路
2021/4/16
20
双馈变速恒频型风力发电系统
2021/4/16
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华锐（大连重工）1.5兆瓦风机
2021/4/16
22
1.5MW变速恒频双馈型风电机组
东方汽轮机厂
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23
直驱型风力发电机组
直驱型风力发电机组是无齿轮箱的 变桨距变速风力发电机组，风轮轴直接 与低速发电机连接。直驱型风力发电机 组要采用全功率变流器。
风机制造业快速发展，主机生产企业已有70余家， 国产化风机的装机数量所占比例也在逐年增加，08 年已达到72%。
2021/4/16
8
中国风力发电快速发展
2021/4/16
9
新疆达板城风电场
2021/4/16
10
广东南澳风电场
2021/4/16
11
承德风电场
2021/4/16
12
风电场图片（内蒙辉腾西勒）
甘肃酒泉1100万千瓦； 新疆哈密2000万千瓦；
内蒙西部2000万千瓦； 内蒙东部3000万千瓦；
河北1000万千瓦；
江苏1000万千瓦（含700万海上风场）
2021/4/16
14
三、风力发电机组技术简介
失速调节 主动失速 定速
变速控制
齿轮箱 变距调节 变速调节 无齿轮箱
大型风力发电机组发展趋势
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750kW风力发电机组 (浙江运达风力发电工程有限公司)
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双馈变速恒频型风力发电机组
双馈变速恒频型风力发电机组的风轮叶片桨距角 可以调节，同时采用双馈型发电机，发电机可以变速， 并输出恒频恒压电能。在低于额定风速时，它通过改 变转速和叶片桨距角使风力发电机组在最佳尖速比下 运行，输出最大的功率，而在高风速时通过改变叶片 桨距角使风力发电机组功率输出稳定在额定功率。
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风机轮毂
2021/4/16
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国产风机轮毂
2021/4/16
50
风机轴承
2021/4/16
51
风机变距轴承
2021/4/16
52
偏航电机和变桨电机
2021/4/16
53
风机连轴器
2021/4/16
54
风机刹车系统
2021/4/16
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风机基础法兰盘加工
2021/4/16
56
整机装配
其中排名前三位华锐（140万千瓦）、金 风（113万千瓦）、东汽（105万千）， 共占据风电设备市场份额的54%。
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40
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国外品牌风电机组在中国设厂
• 在国有制造企业纷纷转向风电产业的同时，国外知名的风电 设备制造企业也看好中国的风电市场，纷纷在中国设立制造厂 • 丹麦的Vestas公司、美国GE能源集团、西班牙Gamesa公司印 度Suzlon公司独资建厂。 • 西班牙EHN集团、德国Nordex公司等采取合资建厂的方式。 • 国外品牌风电机组进入风电市场对于中国风电产业既是一种 促进，也是一种挑战，竞争的市场环境是对国内企业自身能力 的一种考验。
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2
装机容量（MW ） 增长率%
1997年到2008年世界风力发电装机
1997年-2008年世界风力发电装机（MW）
140000
45
120000
40
35 100000
30
80000
25
60000
20
15 40000
10
20000
5
0
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
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进入风机制造产业应该注意的问题
注重产品研发，开发出具有自主知识产权的产品 对引进的技术应加快消化吸收再创新的步伐 注重产品质量，风机主要设备装在60米高空，大部件出现
故障维修成本非常高
中国风电场在北方，最低温度可到零下40度，极端温度可 到零下50度。而欧洲一般为零下20-30度，因此在金属件选 材、叶片低温时的震动、低温润滑油、控制器电子元件低 温性能等都比欧洲运行有更苛刻要求。
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直驱型风力发电系统
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直驱型风力发电机组
1 基座 2 偏航系统 3 发电机定子 4 发电机转子 5 轮毂 6 叶片
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直驱型风力发电机组
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ENERCON E
组
11 2 风 力 发 电 机
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1.5 MW直驱型风电机组
至2006年止，世界海上风电总装机容量已达80万千 瓦，主要集中在丹麦和英国。欧洲在开发海上风能 方面依然走在世界前列。
据专家预计，到2010年和2020年，欧洲海上风电总 装机容量将分别达到1000万千瓦和7000万千瓦。
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海上风力发电快速发展
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海上风电场
–到2017年共实现销售收入1000亿元，占全国市场规 模的10％以上。
–在风电投资领域，通过有计划、分步骤地发展，计 划到2017年，集团风力发电总装机容量达到1000万 千瓦规模。
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风力发电机运行过程中,齿轮箱、发电机、控制系统等部 件会产生大量的热量,为了确保发电机组长期安全稳定运行, 需要对以上部件进行有效冷却。早期的风力发电机由于功 率较小,其发热量也不大,只需通过自然通风就可以达到冷却 要求。随着风力发电机的功率逐步增大,自然通风已经无法 满足机组的冷却需求,目前运行的风力发电机组普遍采用强 制风冷却和液冷的冷却方式。
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失速型风力发电机组
定桨距失速型风力发电机组是通过风轮叶片失速来 控制风力发电机组在大风时的功率输出，以及通过叶尖 扰流器来实现极端情况下的安全停机问题。
变桨距失速型（主动失速型）风力发电机组在低风 速时通过改变桨距角或保持一定的桨距角，使其功率输 出增加，而在高风速时通过改变叶片桨距角来控制功率 输出。
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兆瓦级风电机组零部件—齿轮箱
南京高速齿轮制造有限公司
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重庆重齿风力发电 齿轮箱有限责任公司
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风轮叶片制造
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兆瓦级风电机组零部件—电控系统
北京科诺伟业公司
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风机塔架
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风机主轴
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发挥集团优势，统一组织、统一规划、统一协调，举全集团之力，全 面进入风电产业。
以风电场的建设和运营为牵引、以风机和关键零部件的制造为核心， 形成全价值链发展风电产业的模式，打造专业化公司，形成集团风电 品牌。
从研发、市场、管理多方面入手，加强对风电装备配套单位综合能力 的建设，提高核心配套能力。具体依据以下几个发展原则：
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中国风电市场将持续高装机将达到1 亿千瓦。
从2009年到2020年国内新增风电装机容量平均每年将达到740 万千瓦，投入风电场的资金将达到660亿元—740亿元，其中风 机设备将达到444亿元。
国家能源局已规划将在6个地区建设千万千瓦级的风电场：
142044 100
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2008年世界排名前十位的整机制造商
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二、中国风力发电发展状况
中国风能资源
本世纪初据中国气象科学研究院的初步测算在陆 地离地10m高度处，可开发储量为2.53亿kW；海上可 开发储量为7.5亿kW，总计约10亿kW。
2007年中国气象局风能太阳能研究中心提供的最 新测算数据，中国可开发利用风力资源约为：陆上8亿 千瓦，近海1.5亿千瓦。主要分布在东南沿海及附近岛 屿，内蒙古、新疆和甘肃河西走廊，以及华北和青藏 高原的部分地区。