2018我国风力发电行业现状与未来发展趋势分析

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风力发电现状与发展趋势分析

风力发电现状与发展趋势分析

风力发电现状与发展趋势分析摘要:在新能源快速发展的今天,风电技术受到越来越多人的关注,有着优化能源结构、改善生态环境、促进社会和经济可持续和谐发展等方面的优势。

为此,本文探讨了风力发电现状与发展趋势。

关键词:风力发电;发展趋势引言近些年来,全球的风力发电行业发展十分迅速,发展前景可观,各个国家都十分重视风力发电技术,风电机组装机容量不断提升,即使在全球经济衰退的大背景下,在制造业行业中整个风电累计装增量的增长率依然遥遥领先。

由于我国的能源短缺问题、环境污染问题比较严重,风电技术由于清洁、可靠、无需进口的优势成为了发展的重点项目。

1新能源的概念所谓新能源是指传统能源之外的各种非常规能源,主要是在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,当前主要包括太阳能、地热能、风能、核能等,这些新型能源以新技术和新材料为基础,将传统的可再生能源进行循环开发利用。

新能源的出现和应用是在能源和环境危机日益严重地背景下为了人类的可持续发展而不得不采取的一种手段,常规能源的储存总量有限且使用过程中很容易造成环境污染等问题,环保的重要性逐渐被世界各个国家和地区所重视,持续开发利用新能源是解决当前全球环境和经济发展危机的首要选择。

2我国风力发电发展的历史回顾与分析1986年山东荣成风电场的成功并网代表着我国风电开发建设的开始,至今我国风力发展技术的开发与应用研究已经过了30多年,实现了从无到有、由弱变强质的飞跃。

在技术研究之初主要由相关高等院校及科研机构进行理论、原理样机方面的研究,之后出现了一批风力发电技术企业如新疆金风科技股份有限公司,企业在国家政策的引导、扶持下,通过技术引进与创新加快了我国风力发电的速度,完善了风力发电相关产业链,技术创新方面取得了新的突破。

2006年1月1日实施了《可再生能源法》,我国的风电进入了高速的黄金发展时期,2009年颁布了《新能源产业规划》、《风电“十二五”发展规划》,推进了河北、蒙西、甘肃、新疆等9个大型风电基地建设,风机的装电量突破了2000万千瓦。

风力发电现状与发展趋势分析

风力发电现状与发展趋势分析

水电工程Һ㊀风力发电现状与发展趋势分析聂㊀政摘㊀要:风力发电作为一种清洁的发电方式,在我国已经得以广泛的运用㊂相比于传统的火力放电的方式,风力发电能够节省更多的能源,且投入的成本较低,适用性较强,在我国许多地区都可以运用㊂文章对风电新能源发展与并网技术进行了深入的研究与分析,并提出了一些合理的措施,旨在提高风电新能源的使用质量,更好地结合并网技术,对风电发展中出现的问题进行解决,促进我国风电技术的发展与前进㊂关键词:风力发电;新能源;并网技术;可持续发展一㊁风电新能源的基本特点概述风电作为一种新能源,其工作方式是利用相关的设备将风产生的动能转为成为电能,而风能是一种清洁的㊁可再生的能源,风电近些年来在世界范围内受到各个国家的重视,我国也正在大力开展风电建设㊂从世界范围来看,经过相关的计算表明,世界当前可利用的风能资源储量比水力资源高出10倍左右㊂我国的风能资源也非常丰富,可以供开发和利用的风能储量超过10亿kW,我国目前风电装机超过2亿kW㊂风能是一种具有代表性的无公害㊁可再生的清洁能源,风电在一些水资源匮乏的地区发挥着重要的作用,例如我国的沿海城市㊁草原牧区㊁山地高原等地区,都非常适合使用风力发电的方式提供电力能源㊂我国对风电建设也给予了高度的关注,国家通过财政补贴的方式大力支持全国各地开展风电建设,取得了很好的效果,目前我国多个地区已经兴建了许多大型的风电场,对我国的电力能源输送起到了至关重要的作用㊂二㊁风力发电并网技术分析(一)同步风电机组并网技术同步风电机组,即是同步电机与风电机组结合产生的,在机组运行时既可保证有功功率输出还能提供无功功率,并且还能有效地确保电能质量,因此在我国风电系统中应用越来越广泛㊂目前,我国很多专家正在深入研究同步发电机与风力发电机的有机融合方法㊂一般来说,风速波动较大会导致转子转矩发生波动,无法满足机组并网调速精度㊂在融合同步发电机㊁风力发电机以后,如果未对以上问题进行充分考虑,尤其是在较大荷载条件下,电力系统极易发生无功振荡现象或者失步现象㊂以上问题导致同步风电机组广泛运用受到影响,随着变频器装置广泛的运用,该问题得到了有效解决㊂(二)异步风电机组并网技术异步风电机组,即是异步发电机与风电机组结合产生的㊂异步风电机组的转速只要与同步发电机组的转速差不多即可,它对精度的要求并不高㊂另外,异步风力发电机的控制装置并不复杂,且能可靠㊁安全地运行㊂不过,异步风电机组并网技术同样也会产生许多问题,如在并网之后极易出现比较大的冲击电流,造成风电机组电气安全隐患㊂还有磁路饱和现象,会导致励磁电流增加使系统功率降低㊂故应对异步风电机组加强运行监督,做好有效预防才能更好地保证异步风电机组并网运行的安全性㊂针对调速精度,异步风电机组对其并未提出较高的要求,只要风力发电机组转速与同步风电机组转速差不多即可,不需要进行整步操作与同步设备㊂但异步风电机组并网较为复杂,需要解决较多问题㊂如果异步风电机组直接进行并网,则极易产生极大的冲击电流,降低电压,严重影响电力系统的正常运行㊂故电场运行部门要做好监督工作,制订有效预防措施,以确保风电机组并网运行的可靠性与安全性㊂三㊁解决运维问题的举措和方法(一)运用全寿命周期管理理念,构建合理的运维模式体系我国风电场装机的容量不断扩大,运行风电机组的数量逐年增加,风电场的运行已经进入规模化的发展阶段,全寿命周期的投资理念已经逐渐被业内接受,不仅要选好设备,更要用好设备,风电设备运维管理状况成为当下行业关注的重点㊂学习国外先进的管理经验,基于大数据和云计算,采用系统诊断㊁风险评估㊁可靠性分析㊁寿命管理㊁预知性维修㊁整体解决等风电运维策略,加强设备管理与技术提升㊁优化工作环境与资源配置㊁构建合理运维模式与体系,改变 头痛医头,脚痛医脚 的落后管理方式,从被动式运维向主动式运维㊁智慧运维转变,做到有计划的 预防式 保障服务,既有 急诊式 维修又要做 体检式 预防㊂运维管理是风电场工作中的一项重要任务,不仅是提升设备利用率,提高设备安全性㊁稳定运行,降低各种能耗的前提,而且还是风电场获得更多经济效益的保障.(二)运用新技术提高运维工作效率和有效监管风电场事故不仅与整机质量有关,而且与企业的管理体制㊁风电场管理与运维人员的规范操作有着密不可分的关系㊂风电场维护检修人员的安全意识㊁技术水平和责任心,对保证风电机组正常运行及风电机组的安全有着最为直接㊁关键的作用㊂作为风险较高的发电企业,实现安全生产,除了完善各项制度,更需在技术上加以提高㊂我国风电运行阶段的监测手段主要集中于电气设备,对一些风电的主要部件,特别是关系到风电设备寿命㊁运行隐患的关键部件如发电机主轴㊁轴承㊁齿轮箱㊁叶片等缺乏有效的㊁系统的状态监测,导致运行阶段对风电设备的了解始终处于被动和局限的状态,无法跟踪故障的发展趋势,不能预先发现并提前排除故障隐患㊂运维工作主要是依靠相关人员的责任意识和专业水平及时发现隐患并加以排除㊂然而,对设备的定期巡检要1 2个月才进行一次,有限的运维人员,恶劣的气候条件㊁高空场地条件㊁人员技术水平㊁工具状况以及人员身体状况等各种因素的存在,使得风力发电设备常常处于亚健康状态运行,无法保障全生命周期效益最大化㊂四㊁结语综上所述,为了更好地推动我国风电新能源的发展,需要对其并网技术进行深入的研究,从多个角度㊁多个层面不断完善并网技术,提高风电系统的稳定性㊁可靠性㊁安全性,为我国发电行业做出更大的贡献,确保我国电能产业可持续发展㊂参考文献:[1]汪成国.关于风电新能源发展与并网技术的探析[J].中国战略新兴产业(理论版),2019(14):1.[2]邹璐.风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究[J].无线互联科技,2019(17):130-131.[3]马春兰.风电新能源及其并网技术的发展现状探究[J].湖南水利水电,2019(2):65-66.作者简介:聂政,新疆龙源风力发电有限公司㊂702。

风力发电的技术与经济分析

风力发电的技术与经济分析

风力发电的技术与经济分析一、风力发电技术的发展历程风力发电技术是利用风力转动涡轮发电的一种清洁能源技术。

该技术可以追溯到公元前2世纪,当时古希腊人利用风车磨面粉。

19世纪末期,风力发电开始成为欧洲一种新兴的能源,许多人为了利用风能,开始研制风力帆船和风车发电机。

在20世纪60年代,风轮涡轮机风电场的建设开始逐渐普及。

二、风力发电的现状目前,风力发电已成为一种发达国家清洁能源领域的重要选择。

2018年,全球总安装风电容量达到591.5千兆瓦,其中中国占比最大,达到221.1千兆瓦。

欧洲国家也已经形成了完整的风能产业链,德国、西班牙、荷兰、丹麦等国一直位居全球风力发电前列。

三、风力发电的技术特点1. 可再生性高:风力发电是一种可再生的、无穷无尽的新能源。

根据国家能源局的统计,中国风能资源储量亿千瓦,而当地可开发的风电资源储量为30亿千瓦左右,因此有很大的可开发潜力。

2. 发电效率高:微型风力发电系统可以转换大约30%至40%的风能,而工业级风电系统的转换效率通常在40%到50%之间,比许多其他可再生能源如太阳能、水力能和地热能要高。

3. 灵活性高:风力发电可以在广泛的地区布署,可以在陆上、沿海、湖泊、山区等各种环境中布署。

但是,由于风速的不断变化,风力发电系统需要具备一定的自适应能力。

4. 对环境友好:与燃油、燃煤等常规能源相比,风力发电没有任何污染物排放,对环境没有任何影响。

四、风力发电的经济性分析由于风力发电系统的建设、运行成本和可再生能源投资的稳定回报等多种因素影响,风力发电的经济性具有一定的复杂性。

目前,风力发电的经济性主要在以下方面体现:1. 投资成本风力发电的安装成本较高,主要包括风机设备成本、土地租赁和接入电网等费用。

据新兴产业研究院发布的数据,2020年中国风电一般投资水平为每千瓦5,000元至6,000元。

2. 电价电价是指发电单位电量的售价。

数字化技术的不断普及推动了电网侧面计价的定价机制,新能源电价不再是与传统火力算法相加的直接计算,而是通过绿证和负荷市场的考虑得出。

风力发电现状与发展趋势分析

风力发电现状与发展趋势分析

风力发电现状与发展趋势分析摘要: 我国地理环境复杂,拥有广阔的草原、戈壁和绵长的海岸线,它们都为国家风力资源生产产业发展创造了良好先决条件,总体来看国家风力发电现状与发展趋势一片大好。

本文研究介绍了我国风力发电产业的发展现状、技术管理方法以及项目经济效益,并对产业未来发展趋势进行了综合展望。

关键词: 风力发电; 发展现状; 技术管理方法; 项目经济效益; 未来发展趋势一、我国风力发电产业的基本发展现状风力发电主要由风产生动能来驱动风车叶片的旋转,使用速度增加装置来提高风车的旋转速度。

最后,风能通过电磁效应将所有的动能转换成电能。

我国现有风力技术相关的一个3 m / s的风可以发展,风力涡轮机,塔、发电机、能源储存装置, 尾翼调向器及其他的组件,主要是风力能源转换过程中被使用。

为了提高风力生产效率,风能储藏。

在过去的20年里,我国风电产业呈现出快速发展的趋势,但由于各种因素的制约,国内风电产业在技术应用和综合管理方面还处于初级发展阶段,还存在很多技术问题。

等待着解决。

以下是对我国风力发电产业发展现状的简单说明。

(1)丰富的风能资源我们国家拥有总国境长度超过20,000公里,海岸线长度超过18,000公里的广阔领土。

根据国立气象厅的相关调查数据,我国拥有丰富的风能资源。

其中陆地风力发电资源可利用的风力超过260gw,海洋风力能源资源比土地资源高3倍以上。

我国西部和西北部的风力能源资源是无限制的。

据统计,我国现在的平均风速在6m / s以上,占整个面积的1.2%,仅次于美国和俄罗斯,居世界第3位。

(2)风力发电产业快速发展。

我国风力发电产业蓬勃发展。

最早在2009年,我国的新风力发电项目和风力发电容量增加了世界第一位,开发速度,在过去10年里,每年平均20件以上的风力发电项目,正在各自的发电容量为100 mw以上的风力发电园区完成了。

根据我国的长期风力发电计划,预计到2020年风力发电容量至少达到1亿6千万kW。

风力发电工程行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势

风力发电工程行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势

风力发电工程行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势一、引言风力发电作为一种可再生能源,正逐渐发展成为全球能源转型的重要组成部分。

本文将以业内资深精英人士的水平,对风力发电工程行业的现状进行深入分析,并展望未来五至十年的发展趋势。

二、行业现状分析市场规模不断扩大随着全球对清洁能源需求的增加和环境保护意识的提高,风力发电市场规模不断扩大。

许多国家和地区纷纷制定政策,鼓励和支持风力发电工程的建设。

同时,风力发电的成本不断降低,使其具备了更大的市场竞争力。

技术水平不断提升风力发电工程作为一项技术密集型的工程,需要各种高效、可靠的技术支撑。

随着技术的不断进步,风力发电设备的效率和可靠性不断提高。

例如,新型的风力发电机组设计和创新的叶片材料可以提高发电效率和抗风能力。

这些技术的进步推动了风力发电工程行业的发展。

市场竞争日益激烈由于风力发电市场前景广阔,吸引了众多企业进入。

市场竞争激烈,企业争夺订单和项目,并通过技术创新和成本控制来提高自身竞争力。

这种竞争不仅加剧了价格竞争,也推动了技术的不断创新和发展。

三、未来五至十年发展趋势政策支持将更加明确随着全球对可持续能源的需求增加,政府对风力发电工程的政策支持将更加明确。

政府将继续出台更多的激励政策,如补贴和税收减免等,以促进风力发电工程的发展。

同时,政府还会加强对风力发电工程的监管和管理,确保其安全、高效运行。

技术创新将进一步推动行业升级未来五至十年,风力发电工程行业将面临更多的技术创新机遇。

新型风力发电机组设计和创新的叶片材料将进一步提高风能的捕捉效率和风电机组的性能。

同时,智能化、数字化技术的应用将提高风力发电设备的运行管理效率。

海上风电发展潜力巨大海上风电发展具有巨大的潜力。

海上风力资源更加丰富且稳定,可以提供更稳定的发电量。

未来五至十年,海上风电工程将成为风力发电行业的重要发展方向。

同时,随着技术的进步和成本的降低,海上风电的商业化运行将逐渐实现。

国际合作和市场拓展助推行业发展风力发电工程行业需要加强国际合作,共同应对全球能源转型的挑战。

风电技术的发展现状与未来发展趋势展望

风电技术的发展现状与未来发展趋势展望

风电技术的发展现状与未来发展趋势展望近年来,由于各种原因,包括环境保护、能源安全和可持续发展等,风电技术受到了广泛的关注和推广。

作为一种清洁、可再生的能源形式,风能具有巨大的潜力和优势。

风电技术的发展在世界范围内存在着巨大的差异。

一方面,发达国家在风电技术研发上积累了丰富的经验,不断突破技术瓶颈,提高了风力发电设备的效率和可靠性。

另一方面,发展中国家则面临着技术和资金等方面的限制,限制了其风电行业的发展速度和规模。

在发达国家,风电技术已经进入了成熟期,取得了显著的成就。

风力发电设备的功率越来越大,风轮的直径和高度也在不断增加。

同时,通过改进设计和优化系统配置,风力发电设备的装机容量和利用率得到了大幅提升。

目前,一些先进的风力发电设备已经能够实现高效低噪音的运行,并具备良好的环境适应性。

然而,值得注意的是,风电技术仍然面临一些挑战。

首先,风能资源的分布不均匀,限制了风电项目的布局和发展。

其次,风力发电设备的制造成本较高,导致风电发电的电价相对较高。

此外,风力发电设备的可靠性和稳定性仍然需要进一步提高,以应对极端天气等不利因素的影响。

随着科技的不断进步和风能产业的迅猛发展,风电技术有望迎来更加广阔的发展前景。

首先,新一代的风力发电设备不断涌现,如垂直轴风力发电机、大型风能储存系统等,这些新技术有望进一步提高风力发电设备的效率和可靠性。

其次,风力发电技术正在向深海、高山等特殊环境领域拓展,为风能开发提供了更广阔的空间。

此外,风电技术与其他能源技术的综合利用也成为未来发展的重要方向,如与太阳能光伏技术的结合、海洋能和储能技术的应用等。

未来,风电技术的发展趋势将呈现多元化和差异化。

发达国家将继续加大对风电技术的研究和发展投入,进一步提高风力发电设备的效率和可靠性。

同时,发展中国家将借鉴发达国家的经验,加强技术引进和人才培养,加快风电产业的发展步伐。

此外,政府部门应加强政策支持和市场化机制的建设,为风电技术的发展创造良好的环境和条件。

风力发电技术的应用现状与展望

风力发电技术的应用现状与展望

风力发电技术的应用现状与展望摘要:改革开放以来,我国经济得到了快速的发展,而随着近年来能源消耗量的不断增加以及社会各界对环保问题重视程度的提高,如何提高太阳能、风能等新型环保型能源的利用率,减少煤炭、石油等化石能源的使用,成为当前的热门话题。介绍了我国风力发电的实际发展情况,分析了风力发电控制技术、电力电子变换器控制技术、谐波消除技术、风轮控制技术等技术。风电资源在应用的过程中体现出了广泛的优势,对其进行研究已经成为全世界共同的发展研究方向。关键词:风力发电系统;风力发电;技术控制;随着风电比例的不断上升,出于电网稳定运行考虑,我国对风电机组的并网性能也不断提出新的要求,包括低电压穿越、高电压穿越、惯量响应和一次调频等。

目前,低电压穿越已成为我国风电设备入网的强制性要求,对高电压穿越、惯量响应和一次调频能力的要求正在深入论证中,但还没有提出明确的技术指标及测试方法。

各个国家都根据自身电力系统的情况,提出有针对性的风电设备入网标准,部分国家的入网标准中对风电的高、低电压穿越和一次调频性能要求已经非常明确,开展更为广泛的技术交流,极大地提高了我国风电机组产业在电网接入技术领域的话语权。

1新时期新能源风力发电技术的应用价值1.1经济性价值明显人们对风能的使用可追溯至古时候,随着近年来人们对风能重视程度的提高,风能利用技术得到了快速的发展并在发电领域得到了较好的应用。目前在我国一些风能密度较大的地区,风力发电的成本已经接近于传统火力发电的成本,因而其经济性得到了显著的提高,并且随着风力发电能力的提高,其建设与运行成本还将进一步的降低。1.2建设周期短,独立性好相较于其他发电技术的应用,风力发电系统建设周期短,可在较短的时间内实现区域供电。随着风力发电技术的快速发展,风力发电系统的组建已经逐渐趋于标准化,一般风力发电站的建设可在较短时间内建设完成并投入使用。此外,在我国一些偏远山区,风力发电技术的应用可有效满足当地分散性的电力需求。1.3环保性好风能是一种可再生的清洁能源,通过加大风能利用技术的研发力度来提高风能的利用率,可以减少化石能源的使用量,进而改善传统能源使用造成的环境污染问题。2风力发电及其控制技术分析2.1风力发电控制技术风力发电主要借助的是风力,主要是由于风力以及地面距离相差相对来说比较大,可以在空中来完成整个风力发电的能量转换工作,使电机以及相关的设备都能够顺利运转,提升工作效率。在风力发电的过程中,使用永磁发电机时就有一定的优势,具体表现在运行效率更高,损耗问题更小,因此将其广泛应用在风力发电系统中,使之发挥作用。另外,发电机的制造还可以通过模块优化的方式来进行,这样就能够更好地控制在风力发电系统运行过程中所需要消耗的成本,在控制风力发电系统时可以采取矢量控制的方式,这种方法顺利地解决了交直轴电流之间存在的矛盾,也让整个系统功率控制效果更加简单和良好。2.2电力电子变换器控制技术电力电子变换器在风力发电系统中的应用实际上是十分广泛的,在大型风力发电系统中,由于能量的转换率本身比较高,在完成转换工作之后的传输效率同样比较高,同时又可以完善无功功率等方面的因素,让整体的使用性能更加良好。电力电子变换器在运行的过程中,由于自身的运行功率比较高,覆盖的功率范围比较大,也不需要消耗很多的成本。此外,使用PWM整流器用于风电发力系统中时,可以使系统的最大功率得到控制,而使用整流器时则可以让有功功率以及无功功率之间的阻碍被突破,让无功功率更加符合相关方面的实际运行要求。2.3谐波消除技术在风力发电系统的运行过程中,谐波的存在会导致整体的电能质量水平并不高,对于电的电压以及频率造成的影响也不容忽视,还会导致风力发电系统中无功功率以及有功功率之间的平衡性不协调。因此需要结合实际情况去消除其中存在的谐波问题,要更加重视谐波对于风能发电产生的重要影响,这会使整个系统设备出现热故障问题,导致运行受到了阻碍。而消除谐波的过程中,可以采取的技术方法是使用电力变流器和其他的电力设备来让谐波以及相位抵消,也可以通过调整电容器组来改变无功功率,从而使谐波对无功功率的影响得到控制。针对风电场的谐波问题进行消除和治理的过程中,主要是可以采取有源滤波器方式以及无源滤波的方式。其中有源滤波借是一种新型的,能够用于动态抑制谐波以及补偿无功的电力电子装置,有源滤波器在工作的过程中拥有良好的动态性能,其时间不足1ms,同时能够实现三项补偿谐波电流,谐波次数甚至可以高达50次。而无源滤波则主要是由滤波电容器和电抗器组合形成一种专业的LC滤波装置,包括调谐滤波器、高通滤波器等。将这个电路并联在风电场的电网中,就能够形成一个基本的无源滤波回路,在这种回路中,通过调整电抗器的电感量以及电容器的电容量参数,就可以通过谐振频率来滤除谐波的频率,让谐波电流大部分通过滤波回路,同时又不会影响电网中的其他的设备。2.4风轮控制技术首先是可以使用功率信号的反馈功能,让这种功能对风轮功率信号进行管控,如果风轮处于运行的状态,相应的功率以及实际条件的变化情况会保持一致,之后再去对功率的关系进行分析,绘制出最大功率的曲线图,在此之后再进行后续的操作时,需要对综合分析最大功率以及系统的输出功率,获取具体的差值之后,再对分轮进行桨距的调整,让风轮的运行功率得到最大化。2.5现代化控制技术风力发电系统中使用的现代化控制技术,包括智能控制技术、自适应控制技术以及鲁棒控制技术等,其中使用变结构控制技术时体现出更为良好的反应能力,在设计的过程中会更加简单,同时实现的难度并不大,如果是要解决一些多变量的问题,那么就可以使用鲁棒控制技术来体现出作用。而使用智能化控制技术时,就是能够达到模糊控制的目标。当前在风力发电系统的建设过程中,准确的风力发电机数学模型的建成概率相对来说比较小,因此在对风力发电机组进行控制的过程中,完全可以使用模糊控制方法,使其体现出相应的作用。3未来风力发电技术的发展方向3.1大容量风电系统随着社会对风力发电技术关注度的提高,近年来投入使用的风力发电系统规模越来越大,结构也越来越复杂。但是,现阶段我国在大容量风力发电系统的开发和应用方面还存在较多的不足,目前仍有许多技术难题未能有效攻克。同时,现代风力发电机组单机装机容量的不断加大,也导致风力发电系统结构设计以及控制系统的设计变得更加困难。未来,随着各种新材料的出现以及加工工艺的创新,大容量、高可靠性和高性能等要求都可以在风力发电系统中实现。3.2并网技术与最大风能捕获技术并网型风力发电系统主要包括风力发电并网技术与发电机转速控制技术两个层次的内容。通过全功率电力变换器进行系统控制,能够有效的保证风力发电系统的可靠性要求,并网开关可实现并网控制功能。在实际应用中,通常采用调节变桨距和发电机组功率转速的方式来尽可能的捕获风能,风力发电机组输出功率的调节需要综合考虑风力发电系统的经济性与可靠性,因此未来风力发电系统并网技术与风能捕获技术的创新优化也是未来风力发电技术的重要发展方向。3.3变桨距调节技术和变速运行技术的优化通过变桨距调节能够保证系统始终保持在最优设置下运行,因而可以实现较高的可靠性。当实际风速低于额定风速时,能够有效提高风能的利用率;当实际风速大于额定风速时,通过系统调节,保证输出功率的恒定。同时,变速运行能够在保证最大风能捕捉量的前提下显著提高系统运行的稳定性。因此,变桨距调节技术与变速运行技术未来还需要进一步的优化,以实现更好的效果。4结束语在风电发展方面,我国将继续落实陆上大型基地建设、陆上分散式并网开发和海上风电基地建设,并结合我国制造业转型升级的国家战略,积极推动整机设备和零部件出口。

风电行业的发展趋势与挑战

风电行业的发展趋势与挑战

风电行业的发展趋势与挑战引言风电作为一种清洁能源,被广泛认可为未来能源发展的重要方向之一。

然而,随着社会经济的发展和能源需求的增长,风电行业也面临着一系列的发展趋势和挑战。

本文将分析风电行业的发展趋势,并着重讨论其中的挑战以及应对策略。

一、风电行业的发展趋势1. 可再生能源的发展趋势在全球范围内,可再生能源已经成为各国政策的重点关注对象。

风电作为可再生能源的主要组成部分之一,具有巨大的发展潜力。

随着技术的进步和成本的降低,风电的发展趋势正向着规模化、集约化和智能化方向发展。

2. 多元化的市场需求风电不仅能够为城市提供清洁能源,还可以为农村地区提供电力支持。

因此,风电行业在不同市场需求下也呈现出多元化的发展趋势。

一方面,城市需求越来越大,需要更多的大型风力发电项目。

另一方面,农村地区的需求也在逐渐增长,需要小型风力发电设备。

3. 新能源政策的支持各国纷纷出台了一系列支持可再生能源发展的政策和措施。

这些政策的实施将进一步促进风电行业的发展。

例如,中国政府发布的《十三五能源发展规划》明确提出将风电和太阳能发电作为主要的能源发展方向。

这种政策的支持为风电行业提供了良好的发展环境。

4. 技术创新的推动风电技术在过去几十年中取得了重大突破,但仍然存在一些挑战。

技术创新将是风电行业未来发展的重要驱动力。

通过研发新的风力发电技术,提高风电设备的效率和可靠性,可以进一步推动风电行业的发展。

二、风电行业面临的挑战1. 土地资源的争夺由于风电项目需要大面积占地,因此土地资源的争夺成为风电行业面临的主要挑战之一。

不少地方政府都希望吸引风电项目投资,但往往存在土地资源分配不均衡的问题。

解决土地资源争夺的问题,需要各利益相关方的合作和有效的规划。

2. 风速不稳定的影响风电行业依赖自然风能来发电,但风速的不稳定性会对风电设备的发电效率造成影响。

在某些地区,风速可能是一个突变变量,这会给风电项目的运营带来风险。

因此,如何合理评估风速的变化规律,并采取相应措施来应对这种不稳定性是一个重要的挑战。

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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清洁而稳定的新能源,在环境污染和温室气体排放日益严重的今天,风力发电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、全球风电行业发展概况2016 年的风电市场由中国、美国、德国和印度引领,法国、土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%,其中,中国风电新增装机容量达23,328MW(临时数据),占2016 年全球风电新增装机容量的42.7%。

到2016 年年底,全球风电累计装机容量达到486,749MW,累计同比增长12.5%。

其中,截至2016 年底,中国风电装机总量达到168,690MW(临时数据),占全球风电累计装机总量的34.7%。

2001-2016年全球风电装机累计容量数据来源:公开资料整理按照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、德国、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)统计数据,全球风电累计装机容量从截至2001 年12 月31 日的23,900MW 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23,328MW(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,陆地面积约为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,其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,风功率密度线平行于海岸线。

B.北部地区风能丰富带:北部地区风能丰富带包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和新疆等省(自治区)近200 千米宽的地带。

风功率密度在200-300瓦/平方米以上,有的可达500 瓦/平方米以上,如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁、承德围场等。

C.内陆风能丰富区:风功率密度一般在100 瓦/平方米以下,但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,风能资源也较丰富。

D.近海风能丰富区:东部沿海水深5-20 米的海域面积辽阔,但受到航线、港口、养殖等海洋功能区划的限制,近海实际的技术可开发风能资源量远远小于陆上。

不过在江苏、福建、山东和广东等地,近海风能资源丰富,距离电力负荷中心很近,近海风电可以成为这些地区未来发展的一项重要的清洁能源。

我国风能资源地理分布与现有电力负荷不匹配。

沿海地区电力负荷大,但是风能资源丰富的陆地面积小;北部地区风能资源很丰富,电力负荷却较小,给风电的经济开发带来困难。

由于大多数风能资源丰富区,远离电力负荷中心,电网建设薄弱,大规模开发需要电网延伸的支撑。

②风能资源的季节分布我国风能资源的季节性很强,一般春、秋和冬季丰富,夏季贫乏,不过风能资源的季节分布恰好与水能资源互补。

我国水能资源是夏季丰富,雨季在南方大致是3-6 月或4-7 月,因此,大规模发展风力发电可以在一定程度上弥补我国水电冬春两季枯水期发电电力和电量的不足。

(2)我国风电产业的发展及现状我国风电场建设始于20 世纪80 年代,在其后的十余年中,经历了初期示范阶段和产业化建立阶段,装机容量平稳、缓慢增长。

自2003 年起,随着国家发改委首期风电特许权项目的招标,风电场建设进入规模化及国产化阶段,装机容量增长迅速。

特别是2006 年开始,连续四年装机容量翻番,形成了爆发式的增长。

近年来我国风电的快速发展,得益于明确的规划和不断更新升级的发展目标,使得地方政府、电网企业、运营企业和制造企业坚定了对风电发展的信心,并且有了一个努力的方向和目标;风电的快速发展,也促使规划目标不断地修正和完善。

在2003 年召开的全国大型风电场建设前期工作会议上,国家发改委部署开展全国大型风电场建设前期工作,要求各地开展风能资源详查、风电场规划选址和大型风电场预可行性研究工作。

通过此项工作,各省(自治区、直辖市)基本摸清了风能资源储量,结合风电场选址,提出了各自的规划目标,为风电的快速发展打下了良好的基础。

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。

据全球风能理事会的统计,2010 年,我国除台湾省以外共新增风电机组12,904 台,新增装机容量达18,928MW,2011 年新增装机容量18,000MW,保持全球新增装机容量第一的排名,2012 年新增装机容量12,960MW,位列全球新增装机容量第二位,2013年新增装机容量16,100 MW,全球新增装机容量第一。

2010 年底我国累计风电装机容量为44,733MW,全球累计装机容量排名由2008 年的第4 位、2009 年的第2 位上升到第 1 位。

2016 年我国新增风电装机容量23,328MW,占当年全球新增装机容量的42.7%,截至2016 年底我国风电累计装机容量为168,690MW,占全球累计装机容量的34.7%,位居全球第一。

(2016 年数据为临时数据)2001 年-2016 年,我国风电累计装机容量及年增长率如下表所示:数据来源:公开资料整理2002 年至2016 年,我国风电年度新增装机容量及增长率如下表所示:数据来源:公开资料整理(3)我国风电行业发展模式①大规模集中开发是我国“十一五”期间风电开发的主要模式为更好推动我国风电发展,国家发改委于2008 年提出了按照“建设大基地、融入大电网”的要求,规划建设八个千万千瓦级风电基地的发展目标。

八个千万千瓦级风电基地分别位于甘肃酒泉、新疆哈密、河北、吉林、内蒙古东部、内蒙古西部、江苏、山东等风能资源丰富的地区。

根据规划,到2020 年,在配套电网建成的前提下,各风电基地具备总装机1.4 亿kW 的潜力。

②规模化和分布式发展相结合成为“十二五”期间新的发展模式在大规模集中开发的模式下,风电场建设密集,但绝大部分分布于“三北”(华北、西北、东北)地区,远离东南部电力消费地区,使得风电并网难度较高。

因此,国家能源局提出,未来几年我国的风电发展模式为:“大型风电基地建设为中心,规模化和分布式发展相结合”,即在过去建立大基地融入大电网促进风电规模化发展的基础上,支持资源不太丰富的地区,发展低风速风电场,倡导分散式开发模式。

这样能避免风电场的过于集中对电网造成的压力,尤其是在东部建设低风速风电场可以就近为东部电力负荷较大的地区供电,缓解电网输配电压力。

(4)我国风电行业发展的区域特征根据国家能源局的不完全统计,截至2016 年12 月31 日,我国有31 个省、市、自治区(不含港、澳、台地区)已实现风电场并网发电,风电累计并网装机容量超过1GW 的省份为23 个,其中超过2GW 的省份为18 个。

内蒙古自治区领跑我国风电发展,紧随其后的是新疆和甘肃省,前十名省份并网装机容量合计占全国装机容量的76.31%。

下表所列为2016 年各省风电并网装机容量及发电量统计:注:新疆地区数据为新疆维吾尔自治区与新疆生产建设兵团合计值。

2016 年,全国风电保持良好发展势头,根据国家能源局统计资料,全年新增风电装机1,934 万千瓦,累计并网装机容量达到1.49 亿千瓦,占全部发电装机容量的9%,风电发电量2,410 亿千瓦时,占全部发电量的4%。

2016 年,全国风电平均利用小时数1,742 小时,同比增加18 小时,全年弃风电量496 亿千瓦时。

2016 年我国风电产业发展并网运行统计数据注:新疆地区数据为新疆维吾尔自治区与新疆生产建设兵团合计值。

数据来源:公开资料整理(5)我国风电行业发展趋势为满足“十二五”规划1 亿kW 的风电装机目标,我国确定了三条具体的风电规划路径,分别为陆上大型基地建设、陆上分散式并网开发、海上风电基地建设。

我国政府承诺到2020 年我国非化石能源占一次能源消费比重达到15%到2030 年要达到20%。

根据《风电发展“十三五”规划》,到2020 年底,风电累计并网装机容量确保达到2.1 亿千瓦以上,其中海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上;风电年发电量确保达到4,200 亿千瓦时,约占全国总发电量的6%。

“十三五”期间,我国将继续落实三条风电规划路径,具体如下:①继续建设陆上大型基地。

虽然八大千万千瓦级风电基地是我国风电最为集中的地区,但其开发空间仍非常广阔。

根据国家《新能源产业振兴规划》草案,到2020 年,八大千万千瓦级风电基地的装机容量将超过 1.35 亿kW,保证我国3,000 多亿千瓦时电能的输出和消纳,实现国家可再生能源中长期规划的目标。

②进行陆上分散式并网开发。

山西、辽宁、黑龙江、宁夏等部分地区,风能资源品质和建设条件较好,适宜开发建设中小型风电场。

河南、江西、湖南、湖北、安徽、云南、四川、贵州以及其他内陆省份,也有一些资源条件和建设条件较好、适宜进行分散式并网开发的场址。

“十三五”期间,我国将在上述地区因地制宜开发建设中小型风电项目。

③建设海上风电基地。

在江苏、山东、河北、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等沿海区域开发建设海上风电场。

3、风电行业市场竞争格局(1)风电市场竞争情况我国风电市场的竞争主要呈现以下特点:①由于受到行业进入门槛的制约,风力发电行业呈现市场份额较高的行业集中度特征,根据中国风能协会的数据统计,2016 年,中国风电有新增装机的开发商企业超过100 家,前十家装机容量超过1,300 万千瓦,占比达到58.8%。

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