刘志璋-小型风力发电机技术路线及发展趋势
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。
浅谈风力发电技术的现状及发展前景

浅谈风力发电技术的现状及发展前景摘要:主要介绍了风力发电机的主要组成、种类、我国风力资源的分布情况、发展前景、风力发电的优越性,以及我国风力发电亟待解决的问题。
关键词:风力发电;资源分布;风机的分类;发展前景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。
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 风力发电机的主要组成1.1 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。
1.2 大型风力发电机组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。
风力发电技术的发展趋势及其应用场景

风力发电技术的发展趋势及其应用场景一、引言近年来,随着环保意识的不断提高,风力发电作为一种清洁能源受到越来越多的关注。
风力发电技术在过去几十年中得到了迅速发展,如今已成为能源领域不可忽视的一股力量。
本文将从技术的角度,探讨风力发电技术的发展趋势及其应用场景。
二、风力发电技术的发展历程风力发电的历史可以追溯到公元前3000年左右。
我国古代就有用风车抽水灌溉的工具,而在欧洲,风车被广泛用于磨面粉和抽水。
到了20世纪初,随着石油和天然气等化石燃料的广泛应用,风力发电的发展开始停滞。
直到20世纪70年代,由于对传统能源短缺的担忧和对环境污染的认识不断加强,世界各国开始重新重视风力发电。
当时的风力发电机功率较小,一般不超过5kW,因此发电成本较高,应用范围有限。
随着技术的不断进步,风力发电技术也不断地发展和完善。
目前,风力发电机组功率已经突破了10MW的大关,发电成本不断降低,应用范围也越来越广泛。
三、风力发电技术的发展趋势1、提高发电效率风力发电机组的效率是影响发电成本的重要因素之一,因此提高发电效率成为了当前风力发电技术发展的主要方向之一。
通过采用高效的转子设计、改进控制算法、提高转速等手段,提高风力发电机组的效率,是当前技术研究的热点。
2、降低成本目前,风力发电技术成本已经比传统能源的成本更低,但是仍然需要在技术上不断创新和完善,通过发掘节能降耗的办法、改进设计以降低制造成本、提高运维效率等多种手段来降低成本,使得风力发电技术的应用更具有竞争力。
3、提高可靠性风力发电站通常是在风速较大或极端天气条件下运行,因此对风力发电机组的可靠性要求较高。
在技术上,可以通过改进材料、提高运维技术、完善故障检测等方式,提高风力发电机组的可靠性,确保风电站持续、稳定地发电。
4、深化智能化目前,智能化技术得到了广泛应用。
通过将大量无人值守的仪器和设备连接到互联网,形成一个可监测、可控制的系统,可以实现风电站智能化管理。
风力发电现状与发展趋势

风力发电现状与发展趋势发布时间:2023-02-03T02:45:42.365Z 来源:《中国电业与能源》2022年第18期作者:刘怡辛[导读] 风力发电作为一种可再生清洁能源,具有良好的经济、环境效益刘怡辛国家电投集团通道风力发电有限公司湖南省通道县418500摘要:风力发电作为一种可再生清洁能源,具有良好的经济、环境效益,因此世界各国都致力于风电技术的研究、开发和应用。
当前,我国正处于经济结构转型的重要时期,加快发展风电产业对我国经济战略的调整具有重要作用。
因此,要立足于风电发展现状,认清其未来发展趋势,以便采取最有效的发展方案及措施。
关键词:风力发电;现状;发展趋势进入新世纪,我国市场经济不断发展,电力需求不断增加。
当前,我国仍在使用传统的火力发电方式,但我国的火力资源严重不足和枯竭。
随着我国可持续发展资源的不断减少,其它发电方式将严重污染环境。
风力发电是解决上述问题的最佳途径,因而风力发电将成为我国未来发展的最主要方式。
一、常用的风力发电系统当前,风力发电系统中常用的风力发电机有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机、直驱永磁同步发电机。
由于变速恒频系统能适应大范围的风速,已成为风力发电的主流机型,而直驱永磁同步发电机与全功率变流器组合具有广阔的发展前景。
1、恒速恒频发电机系统。
其由风力机、变速箱、异步发电机和并联电容器组成。
风轮机应用定浆失速控制能确保发电机输出电能电压及频率保持恒定。
由于异步发电机在输出有功功率的同时会产生无功功率,所以通过并联电容器能提高电网功率因数。
由于风能波动及不稳定性特点,恒速恒频发电机系统的风能利用率低,能量输出波动大。
2、变速恒频双馈异步发电机系统。
这种发电机是现今较先进的发电机,已成为支撑风力发电的重要设施,得到了广泛应用,而且该系统采取了先进的变浆距角技术,有利于更好的利用风能。
最重要的是此系统有助于延长机组使用寿命,因能在紧急情况下减少其机械碰撞,有效降低磨损,有利于保证整个机组的长期性。
风能发电技术的发展现状与未来趋势

风能发电技术的发展现状与未来趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能发电技术作为一种清洁、可再生的能源形式备受关注。
本文着重讨论风能发电技术的发展现状以及未来的趋势。
一、风能发电技术的发展现状近年来,全球范围内风能发电技术得到了快速发展。
主要表现在以下几个方面:1.设备效率的提升随着科技的进步和工程经验的积累,风轮和发电机等核心设备的效率得到了显著提升。
现代风轮的叶片设计更加科学合理,能够更好地捕捉到风能。
发电机的转换效率也有所提高,使得发电系统的整体效率得到了提升。
2.风场规模的扩大过去,风能发电主要采用分散式布局,各个风电场规模相对较小。
然而,近年来越来越多的大型风电场开始兴建,这些风电场规模庞大,集中供电能力更强,带动了风能发电行业的规模化发展。
3.储能技术的创新风能发电存在一个固有的问题,即能量的不稳定性。
当风速不够时,发电量将会减少或甚至中断。
为了解决这一问题,人们致力于开发储能技术,如利用电池储能、水泵储能等,使得风能发电系统能够更有效地存储和利用发电能量。
二、风能发电技术的未来趋势虽然风能发电技术已经取得了显著的进展,但仍然存在许多挑战和发展空间。
未来,风能发电技术将朝以下几个方向发展:1.海上风电的兴起由于陆地资源受限,海上风电在未来将成为重要的发展方向。
海上的风能资源更加丰富,而且海上风场不会影响到人类的居住与生活。
然而,海上风电面临的技术和经济挑战较多,例如海上风轮的制造和安装成本较高,海上环境对设备的腐蚀等。
因此,未来的研发将集中在降低海上风电成本、提高设备可靠性和维修技术。
2.智能化和自动化技术的应用随着人工智能和自动化技术的迅速发展,未来风能发电技术将更加智能化和自动化。
智能监测系统可以实时监控风场的状态和功率输出,实现远程控制和维护。
自动化技术可以提供更加精确和快速的风轮定位和转向,提高发电系统的效率和可靠性。
3.风能与其他能源形式的结合未来,风能发电技术将与其他能源形式相互结合,实现能量的互补与平衡。
风力发电现状与发展趋势分析

2020.11 EPEM21智库见解Vision风力发电现状与发展趋势分析通道新天绿色能源有限公司 王月普近些年来,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。
我国可以开发的陆地风能资源大约分别为253GW,海洋风能资源大约为750GW。
在风电的设计生产制造与运行控制技术方面,西班牙在2009年安装了第一台4.5MW 风电机组,该风电机组由本土制造商生产,机组的叶轮直径为128m,采用了中速齿轮箱和永磁同步发电机及全功率变流器设计,实现了叶片变桨独立控制,显著提高了机组的可利用率及使用寿命。
欧洲在海上风电产业技术方面的发展处于全世界领先地位,拥有的核心技术包括无齿轮直驱及混合驱动技术、双馈齿轮驱动技术等,美国风电设备制造商GE 已经研发一种被称之为“动态无功控制”的闭环风电场电压控制技术。
在风力发电初始阶段,采用较多的为低效率的定桨距恒速恒频风力机,风能利用率较低。
随着风力发电技术日趋成熟,出现了比较先进的变速恒频风力发电系统(VSCF),最大限度的提高了风能利用率。
变速恒频风力发电机应用的主流机组为双馈式感应异步发电机(DFIG)和直驱永磁同步风力发电机(PMSG)。
与DFIG 相比,直驱永磁同步风力发电机组可靠性、故障率、机械损耗等降低,机组的运行寿命延长。
风电电源在应用中需注重与电网的协同运行,相关的研究包括电网风电接纳能力、风电机组低电压穿越能力等,但这些研究相对独立,对于技术之间的相互影响及制约作用等处于研究的空白阶段。
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。
2024年小型风力发电产业市场研究报告

在2024年,小型风力发电产业市场呈现出蓬勃发展的态势。
随着对可再生能源需求的不断增长,小型风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注和采用。
一、市场规模小型风力发电市场在2024年达到了较高的规模。
根据数据统计,全球小型风力发电装机容量超过了100万千瓦,年发电量约为100亿千瓦时。
其中,中国是最大的小型风力发电市场,占全球市场份额的30%以上。
其他重要市场包括美国、德国、荷兰等国家。
二、市场趋势1.技术进步:小型风力发电技术在2024年得到了进一步提升。
新一代小型风力发电机组的效率大幅度提高,同时噪音水平也得到了有效降低。
这使得小型风力发电机组在城市和农村地区的应用更加普及。
2.政策扶持:在2024年,各国纷纷出台了对小型风力发电产业的支持政策。
例如,中国实施了国家支持政策,包括税收优惠、补贴等,鼓励农村地区使用小型风力发电机组。
这些政策的出台对小型风力发电市场的发展起到了积极的推动作用。
3.市场创新:在2024年,小型风力发电市场涌现出了一批具有创新性的产品。
例如,柔性叶片风力发电机组在市场上获得了广泛关注,其柔性叶片结构可以提高发电效率,并适应更复杂的风场环境。
此外,垂直轴小型风力发电机组也开始出现在市场上,其具有的小型化、低噪音等特点受到了一些特定场景的需求。
三、市场前景小型风力发电市场在未来几年有望继续保持较高增长率。
首先,全球对可再生能源的需求持续增长,小型风力发电作为清洁能源的重要组成部分将会受到更多的认可和采用。
其次,在技术进步和政策支持的推动下,小型风力发电技术将进一步成熟和普及,更多的企业将进入该市场,从而推动市场竞争和创新。
此外,市场需求的多样化也将成为小型风力发电市场的新亮点,例如,一些特定场景如海上发电、山区发电等将成为市场关注的焦点。
综上所述,2024年小型风力发电产业市场规模呈现出快速增长的态势,市场创新和政策扶持将进一步推动市场的发展。
在未来几年,小型风力发电市场有望继续保持高速增长,并逐渐在全球范围内推广和应用。
风力发电技术现状及发展趋势

该类 型调 节方 式通 过 在风 力机 上加 装 叶 在必行 ,多电平变化器相对两 电平变换器显著 片调节装置来改变浆距 角,使其能够适应风 速 年度市场 增长率达 4 0 %, 已有一百多个 国 的降低 了功率器件的开关损 耗,大幅度 的提 高 变 化 。 该 方 式 能 够 减 轻 机 组 重 量 ,使 桨 叶 承 受 } 足 到风 电 行 业 ,该 行 业 已经 成 为 世 界 能 源 了转换 效率, 同时 ,新型储 能技术也 日益受 到 的压力减小 ,降低机 组运行的损耗 ,提高系统 的 重 要 组 成 部 分 。我 国近 几 年 风 电产 业 发 了人 们 的 关 注 , 起 到 了维 持 电 网 频 率 稳 定 的 作 运 行效率 。 } 头 强劲 , 风 电新 增 装 机 的 容 量 稳 居 全 球 前 用。 . 5 风 力 发 电机 风 轮 轴 位 置 分 类 因此,对风力发 电的技术 现状和发展趋势 1 ( 4 )随着 风 电规 模的扩 大,对 电网 的影
l 力电子 ● P o we r E l e c t r o n i c s
风 力发 电技术现状 及发展趋势
文/ 王 珊 珊
1 . 3 . 1离 网 型 风 力 发 电系 统
储能式发 电机等 。
风 能是 最 具商 业化 前 景 的可 再 生 能源 ,在 全 球 已得 到 大规 模 的开发和利用 ,随着科技 的发展 , 风 力发 电技 术取 得 了显著 的进步。 本 文 阐述 了风 力发 电系统 的基 本 类 型 ,并对 不 同类 型风 力发 电 系 统 使 用 的发 电机 进行 了介 绍,最 后 对风 力 发 电技 术 的发展 趋 势进
1 . 4 . 1 定 浆 距 失 速 调 节 型 该 类 型风 电系 统通 过 固定 轮毂 和桨 叶来