国内外风力发电技术现状与发展
风能技术的发展现状与未来趋势分析

风能技术的发展现状与未来趋势分析概述:近年来,世界各国对清洁能源的需求不断增加,风能作为一种可再生能源备受关注。
本文将分析风能技术的发展现状以及未来趋势,并探讨其在能源转型中的地位和作用。
一、风能技术的发展现状1. 增长态势迅猛:近年来,全球各国对风能技术的投资不断增加,风电装机容量不断扩大。
特别是在欧洲和中国,风能发电已经成为重要的能源来源,电网接入能力和产业规模也不断提升。
2. 技术突破与创新:风力发电技术从传统的水平轴风力机逐渐发展到现代的垂直轴风力机和深海风电。
同时,各种新型风力发电机组投入使用,如直驱风机、齿轮箱减少型风机等。
3. 风电成本下降:随着技术的发展和规模的增大,风电的成本不断下降。
尤其是在风机制造、运维和电网接入方面的成本降低,使得风能发电逐渐具备竞争力。
二、风能技术的未来趋势1. 大规模风电开发:随着对清洁能源需求的增加以及技术的进步,未来将会有更多的大规模风电场建设。
同时,风电场的规模将会更大,并且在海上风电和远海风电的开发上会有更多突破。
2. 大数据和人工智能的应用:随着大数据和人工智能技术的发展,风能行业将会更好地应用这些技术。
比如,通过大数据分析风速、风向等数据,优化风机的布局和运行;通过人工智能算法,提高风电场的发电效率。
3. 高效风能转换技术:未来,风能转换技术将会更加高效,从而提高风能的利用率和发电效益。
例如,利用新型材料和结构设计,改进风机的气动性能;发展可调控和预测性强的风机,以适应变化多样的气象条件。
4. 能源储存技术的研发:风能的不稳定性是目前面临的一个难题,因此,能源储存技术的研发将成为未来风能行业的重要方向。
例如,利用电池储能、氢能储能等技术,将风能转化为可靠的电力供应。
5. 国际合作与政策支持:风能技术的发展需要国际合作和政策支持。
各国应加强合作,共享技术和经验,共同推动风能技术的发展。
此外,政府应出台相应的政策,提供资金支持和减税优惠,以推动风能行业的健康发展。
风力发电的发展现状及应用

风力发电的发展现状及应用一、风力发电的发展现状风力发电是一种利用风能产生电力的技术,目前已经成为可再生能源领域中的主要代表之一。
随着全球对清洁能源的需求不断增加,风力发电技术取得了长足的发展,成为全球能源结构的重要组成部分。
1.全球风力发电装机容量的快速增长根据国际能源署(IEA)的数据显示,2000年至2019年,全球风力发电的装机容量从17.5GW增长到651GW,呈现出了快速增长的趋势。
特别是在欧洲、北美以及亚洲地区,风力发电已成为主要的清洁能源之一。
2.技术进步推动风力发电成本持续下降随着技术的不断创新和进步,风力发电的成本在持续下降。
据国际可再生能源机构(IRENA)的数据显示,全球范围内,风力发电的成本已经大大降低,特别是在欧洲一些发达国家,风力发电的成本已经竞争力十足,甚至低于传统化石能源。
3.政策和市场推动风力发电的发展许多国家和地区都出台了支持风力发电的政策和规划,鼓励企业和投资者加大对风力发电的投入。
而且,一些国家还采取了采购电力的方式,鼓励风力发电项目的建设和发展。
4.风力发电在能源转型中的重要作用当前,全球正在进行能源结构的转型,寻求更加清洁和可持续的能源供应。
而风力发电正是能够满足这一需求的重要能源形式,它能够代替传统的化石能源,减少温室气体的排放,保护环境和改善空气质量。
二、风力发电的应用风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,具有较广泛的应用领域。
它不仅可以用于大型商业发电项目,也可以在小型家庭和商业用途中得到应用。
1.大型商业风电项目大型商业风电项目是风力发电的主要应用形式,它通常是由大型风力发电场组成,通过集中式的发电和输送系统,为城市和工业区域供应电力。
这种风电项目通常会占据较大的土地面积,需要大规模的投资和建设。
2.分布式风能发电项目分布式风能发电项目是指在城市、农村或者工业区域附近设立小型风力发电设备,利用风能为小范围用户供电。
这种项目通常规模较小,可以分散建设,适合于电网不发达或者需求相对较小的地区。
风力发电技术与市场前景分析

风力发电技术与市场前景分析随着全球对可再生能源的需求不断增长,风力发电已成为可再生能源领域的一项重要技术。
风力发电技术利用风能转化为电能,具有绿色环保、可再生、减少化石燃料使用等优势。
本文将对风力发电技术的现状和未来进行分析,并探讨该技术在市场前景方面的潜力与发展。
一、风力发电技术的发展现状风力发电技术早在古代就有了雏形,但真正起步发展的时间可以追溯到20世纪70年代。
随着技术的不断改进和成本的降低,风力发电设备的性能和效率也得到了大幅提高。
目前,风电技术主要分为水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组两种。
水平轴风力发电机组是目前主流的技术,它通过桨叶转动驱动发电机产生电能。
这种技术具备高效稳定、功率大、成熟度高等特点,已经在全球范围内得到了广泛应用。
而垂直轴风力发电机组则具有结构简单、抗风性能高等优点,适用于特殊环境条件下的发电需求。
二、风力发电技术的优势与挑战1. 优势(1)绿色环保:风力发电是一种绿色能源,不产生温室气体和其他污染物。
相较于传统的化石燃料发电方式,风力发电可以减少碳排放,有助于缓解气候变化和环境污染。
(2)可再生:风永远不会枯竭,它是可再生能源的重要来源。
利用风能发电可以实现绿色低碳的可持续发展。
(3)地域广泛:风能资源分布广泛,几乎遍布全球各地。
通过合理布局发电设备,可以有效利用地区的风能资源。
2. 挑战(1)可再生能源的不稳定性:风力发电由于受风速和风向等因素的影响,其能源输出不够稳定。
这对于电网的稳定运行带来了挑战。
(2)设备成本和维护成本高:虽然风能资源广泛,但在某些地区发电设备的安装和维护成本较高,这限制了风力发电的普及程度。
三、风力发电市场前景分析1. 国际市场前景随着全球对可再生能源需求的增长,风力发电市场前景广阔。
根据国际能源署(IEA)的报告,预计到2030年,全球风力发电装机容量将达到1.2万兆瓦以上。
同时,风力发电的成本也逐渐下降,使其在逐渐成熟的市场中保持竞争力。
国内外风力发电技术现状与展望(新能源)ppt

海上风电机组的的研究与开发
发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。世界上对海上风电的研究与开发始于20世纪90年代,经过十多年的发展,海上风电技术正日趋成熟,并开始进入大规模开发阶段。
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GE3.6s 风力发电机 (公司名称: Gamesa Eòlica )
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REpower 5MW风力发电机 (公司名称:REpower Systems AG)
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华锐1.5MW风电机组
东汽1.5MW风电机组
上海电气1.25MW风电机组
国内兆瓦级风电机组
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国内兆瓦级风电机组
南车时代1.65MW风电机组
海装2MW风电机组
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国内兆瓦级风电机组
惠德1.0MW风电机组
明阳1.5MW风电机组
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金风62/1200 风力发电机组 生产厂家:新疆金风科技股份有限公司
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上海电气风电设备有限公司与德国Aerodyn公司联合设计具有自主知识产权的2MW风力发电机组; 哈尔滨哈飞威达风电设备有限公司和芬兰Winwind公司合资,生产1MW和3MW变桨变速并网型风力发电组; 东方汽轮机厂与德国REpower公司合作进行1.5兆瓦MD70和MD77型风力发电机组整机设计。同时,在“十五”期间,中国的风电场和并网风电得到迅速发展,如:内蒙古、新疆、辽宁、宁夏、上海等地风电场和风电设备的发展。其中内蒙古赤峰大唐、辉腾锡勒风电场发展成为规模最大风电场。
图1 古代风力机
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以后又发展了一种水平轴风力机,它的风轮具有十根梁,其间用张线固定,每根梁上有一块小帆布。至今在江苏一带还可见到竹木帆布结构的风力机。这种风力机在农田灌溉和盐池提水方面仍起到重要作用。
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中世纪风力机
到公元11世纪,在中东古代风力机应用很广泛。到13世纪,这种风力机传到了欧洲。到14世纪,荷兰率先改进了古代风力机,并广泛利用这种改进后的风力机为莱茵河三角洲的沼泽地和湖泊抽水。 中国宋朝是风力机的全盛时期,当时流行着垂直轴天津风车。
风力发电技术发展现状及关键问题探索

风力发电技术发展现状及关键问题探索一、风力发电技术的现状1. 技术成熟度高风力发电技术经过数十年的发展,已经相当成熟,成为了目前最主流的可再生能源之一。
利用风力发电的原理,通过风轮机将风能转化为电能,经过发电机产生电流,并最终投入电网供给用户使用。
目前,风力发电技术已经在全球各地得到了广泛应用,成为了电力系统的一部分。
2. 成本逐渐下降随着技术的不断进步和规模效应的逐渐显现,风力发电的成本逐渐下降,逐渐成为了一种竞争力强的新能源形式。
据统计,目前全球风力发电的成本已经接近了传统能源,尤其是近些年来,在一些地区已经可以实现平价上网甚至低于传统电力价格。
这一点对于促进风力发电的发展至关重要。
3. 大规模应用风力发电技术已经被大规模应用于全球各地,尤其是在一些风资源充裕的地区,风电装机容量已经超过了数十GW。
中国、美国、德国等国家的风电装机容量均居全球前列,已经成为了能源结构的重要组成部分。
4. 新技术的不断涌现随着科技的不断进步,风力发电技术也在不断涌现出新的技术应用。
水平轴风轮机和垂直轴风轮机、直驱式风机和齿轮传动风机、超大型风机和离岸风电等新技术的应用,正不断提升着风力发电的性能和效率。
1. 资源分布不均衡风力发电受到资源分布不均衡的限制,只有在风资源丰富的地区才能够进行大规模的利用。
而这些地区往往离用户用电地点较远,从而增加了输电成本和输电损耗,也增加了对电网的供给压力。
2. 供需匹配问题风力发电存在间歇性和波动性的特点,其供电能力无法像传统发电方式一样随时调节。
这就导致了风力发电与电网之间的供需匹配问题,尤其是在高负荷时段和低负荷时段,可能出现供给不足或者供给过剩的情况,造成电网运行不稳定。
3. 对电力系统的影响大规模的风力发电接入电网,会对现有的电力系统产生一定的影响。
特别是在电网接入能力、电网稳定性、电网优化调度等方面存在一些难题,需要通过技术手段和管理手段来加以解决。
4. 成本压力虽然风力发电的成本逐渐下降,但仍然存在一定的成本压力。
风力发电技术的发展现状及前景分析

风力发电技术的发展现状及前景分析一、引言风力发电作为一种绿色、清洁、可再生的能源,近年来越来越受到全世界的重视。
作为最早被利用的可再生能源之一,风力发电技术在过去的几十年里取得了快速的发展。
本文将从技术发展的角度出发,分析风力发电技术的现状和前景,并探讨未来的发展趋势。
二、风力发电技术的现状1.技术原理风力发电是一种利用风能转动风轮带动发电机发电的技术。
当风速达到一定的速度时,风轮开始旋转,产生连续的动能,并通过转动的轴将动能转换成电能,供应给电网或存储在电池中。
风力发电技术的核心是风机和发电机,其中风机的转子叶片具有重要的作用,它可以将风能转换成机械能,进而带动发电机转动并发电。
2.技术现状自19世纪70年代以来,风力发电技术经历了几十年的发展,取得了重大的进展。
目前,风力发电已经成为全球最快速增长的可再生能源之一,其全球装机容量已经达到了757 GW。
同时,风力发电技术也在不断地完善和提高,目前的风力发电机组已经达到了5 MW以上的容量,其转子直径可以达到100米以上,生成的电能可以供应到数千户家庭或企业使用。
此外,风力发电已经成为国际上公认的最成熟的可再生能源之一,并得到了广泛的应用和推广。
在全球范围内,风力发电已经成为低碳经济和清洁能源的重要支柱。
3.发展趋势从全球范围来看,未来风力发电技术的发展前景非常广阔。
根据国际风能协会的预测,到2030年,全球风力发电的装机容量将达到2400GW以上。
在中国等新兴市场中,风力发电技术也得到了广泛的关注和应用。
根据国际能源署的预测,未来20年内,中国将成为最大的风力发电市场之一,年均新增风力发电容量将达到约160GW。
尤其是在中国的海上风电领域,未来的发展将非常迅速,海上风电在未来十年内将成为中国最大的风电市场之一。
三、风力发电技术的未来发展方向1.技术的完善未来风力发电技术的研究方向主要包括:提高风力发电机组的效率、降低成本、延长寿命、减轻负载和提高性能等。
风力发电的发展现状及应用

风力发电的发展现状及应用风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术,是目前世界上广泛应用的一种清洁能源。
随着环境保护和能源危机的日益加剧,风力发电作为一种经济实用的新型能源被越来越多地重视和应用。
本文将结合风力发电的发展现状、技术特点、应用领域和未来发展趋势等方面进行论述。
一、风力发电的发展现状随着全球气候变暖和环境问题的日益严重,各国政府和企业纷纷加大了对清洁能源的投入,其中风力发电作为一种最具潜力的可再生能源得到了极大的发展。
截至2020年底,全球累计风力发电总装机容量已经超过了700GW,风力发电已经成为发展最快的可再生能源之一。
在全球范围内,欧洲、美洲和亚洲是风力发电发展最为迅速的地区。
特别是欧洲,在德国、西班牙、英国、法国等国家已经建成大规模的风力发电场,形成了良好的产业链和市场体系。
与此同时,美国、加拿大、巴西等国家在风力发电领域也取得了显著的成就。
另外,中国在风力发电领域也取得了长足的进步,已经成为全球最大的风力发电装机国家。
二、风力发电的技术特点1.资源广泛:风力资源是一种非常广泛的自然资源,几乎遍布全球。
尤其在一些地形起伏较大、海岸线较长、高山丘陵地区,风力资源比较丰富。
2.能源转化效率高:相比于传统化石能源,风力发电具有更高的能源转换效率。
通过风力涡轮机转动产生机械能,再转化为电能,整个过程相对高效。
3.环保节能:相比于传统的化石能源,风力发电不会排放温室气体和有害气体,对环境污染较小。
同时,不会产生固体废物,具有清洁、环保的特点。
4.装机成本下降:随着技术的不断进步和产业规模的扩大,风力发电的装机成本逐渐降低,发电成本也在不断下降,使得风力发电更具竞争力。
5.依赖性低:风力发电系统一般由多台风力发电机组成的发电场,相对于传统的燃煤或核能发电站来说,不存在单点故障的问题,系统可靠性高。
三、风力发电的应用领域1.大型商业风电场:目前全球大部分风力发电装机容量都集中在大型商业风电场领域,这些风电场一般由数十甚至数百台风力涡轮机组成,覆盖大片土地或者离岸海域。
国内外风电技术现状与发展趋势

国内外风电技术现状与发展趋势随着环境保护和能源可持续发展的重要性日益凸显,风电作为清洁、可再生的能源,正越来越受到全球的。
本文将概述国内外风电技术的现状,并探讨其发展趋势。
根据风力发电机的设计与结构,可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两大类。
其中,水平轴风力发电机具有转速高、功率大、适用范围广等特点,但同时也具有较高的噪音和涡流损耗。
而垂直轴风力发电机则具有低速、高效、可靠等优点,适用于风能资源不丰富的地区。
风力发电机在国内外得到了广泛应用。
在欧洲、美国和印度等国家和地区,风力发电已成为重要的能源供应来源。
而在中国,风电项目更是得到了大力发展和推广,成为全球最大的风电市场。
随着全球对可再生能源需求的增加,风电市场的前景十分广阔。
根据国际能源署的预测,到2030年,全球风电装机容量将达到6600吉瓦,到2050年将达到14?吉瓦。
因此,风电技术的发展将拥有巨大的市场潜力。
各国政府对风电技术的发展都给予了极大的支持。
在中国,风电被列为国家战略性新兴产业之一,政府通过提供财政补贴、税收优惠等政策予以大力推动。
在欧洲,各国政府也制定了相应的政策来促进风电技术的发展和应用。
随着科技的不断进步,风电技术也将迎来更多的技术突破。
例如,大型化风机、超高塔筒、长叶片等技术的出现,使得风电发电效率得到了显著提升。
智能化的风电场管理技术也将得到进一步发展,从而提高风电场的运营效率和安全性。
作为中国最大的风电运营商之一,龙源电力集团在风电技术方面不断取得突破。
通过引进和消化国际先进的风电技术,龙源电力集团已经成功建设了多个大型风电场,并在风能资源的评估、风电场设计、风机选型和施工建设等方面积累了丰富经验。
作为全球领先的风电设备制造商,维斯塔斯风能公司在风电技术的研发和应用方面具有较高声誉。
该公司致力于不断推陈出新,通过技术创新提高风电发电效率。
例如,其最新一代的超级长叶片风机,能够显著提高风能的捕获和转化率,为全球风电市场的发展做出了积极贡献。
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国内外风力发电技术现状与发展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=ρAV(2)在实际中,(3)式中:P W—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;C p—叶轮的风能利用系数;ηm—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;ηe—发电机效率,一般为0.70—0.98;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 max—风轮所能产生的最大功率;—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。
报告还指出中国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kW2005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。