风能技术与应用
风能技术与应用
内容简介
《风能技术与应用》详尽介绍了世界风能领域的发展现状与前景，评述了国内外在这一领域的最新科技成果。主要内容包括风力发电技术概述、风力发电发展现状与展望、风力发电应用进展、世界风机制造行业评述、风力发电设备和材料技术的发展、风力发电新技术和新设备、中国风力发电应用进展与展望、中国风电产业发展。
《风能技术与应用》可用作从事能源以及风能领域的规划、科研、生产和信息管理人员的工作指南用书，也可供国家决策机构人员和相关人员参阅，并可作为各大院校环境及相关专业师生的参考用书。
目 录
第1章 风力发电技术概述
1.1 风能利用潜力
1.2 风力发电原理
1.2.1 风力发电原理概述
1.2.2 风力发电的核心技术
第2章 风力发电发展现状与展望
2.1 风力发电发展回顾
2.1.1 2004年
2.1.2 2005年
2.1.3 2006年
2.1.4 2007年
2.1.5 2008年
2.1.6 2009年
2.2 海上风能
2.2.1 概述
2.2.2 海上风力涡轮技术开发
2.3 风力发电前景
第3章 风力发电应用进展
3.1 欧洲发展现状和展望
3.1.1 欧洲发展总览
3.1.2 德国
3.1.3 法国
3.1.4 英国
3.1.5 西班牙
3.1.6 葡萄牙
3.1.7 挪威
3.1.8 荷兰
3.1.9 比利时
3.1.10 丹麦
3.1.11 芬兰
3.1.12 土耳其
3.1.13意大利
3.1.14 爱尔兰
3.1.15 瑞典
3.1.16 波兰
3.1.17 东欧
3.1.18 俄罗斯
3.2 美国风力发电进展
3.2.1 风力发电现状和展望
3.2.2 近年风力发电项目建设
3.3 加拿大风力发电进展
3.3.1 概述
3.3.2 项目建设
3.4 其他国家和地区风力发电进展
3.4.1 印度
3.4.2 新西兰
3.4.3 澳大利亚
3.4.4 韩国
3.4.5 日本
3.4.6 哈萨克斯坦
3.4.7 越南
3.4.8 巴基斯坦
3.4.9 巴西
3.4.10 智利
3.4.11 阿根廷
3.4.12 中东
3.4.13 非洲
3.4.14 其他
第4章 世界风机制造行业评述
4.1 世界风电装机和设置发展态势
4.2 世界风电设备及制造发展趋势
4.3 全球风电机组技术发展趋势
第5章 风力发电设备和材料技术的发展
5.1 叶片材质的发展
5.1.1 概述
5.1.2 叶片生产商简介
5.1.3 对风机叶片材料的要求与选择
5.1.4 复合材料风机叶片的材料体系及制造工艺5.1.5 风电机叶片材料的技术发展
5.2 碳纤维及其在风机叶片中的应用
5.2.1 碳纤维概述
5.2.2 碳纤维市场
5.2.3 碳纤维制造商产能及扩产计划
5.2.4 聚丙烯腈基碳纤维生产商与制造工艺
5.2.5 中国碳纤维发展现状与趋势
5.2.6 碳纤维在风力发电机叶片中的应用
5.3 润滑油和涂料技术进展
5.3.1 润滑油
5.3.2 涂料
5.4 组件设备技术进展
5.5 风电基础技术进展
5.6 恶劣环境下风力发电设备的运输与安装
5.6.1 风力发电设备大型化带来的挑战
5.6.2 解决风力发电设备面临的具体问题
5.6.3 新技术及新产品
5.7 风机叶片的回收途径分析
5.8 风力发电场建设成本
第6章 风力发电新技术和新设备
6.1 新型蓄能发电站
6.2 小型风能涡轮
6.3 浮置式风力涡轮
6.4 创新的风力涡轮
6.5 新型垂直轴风力发电机
6.6 磁悬浮垂直轴风力发电机组
6.7 直接驱动风力涡轮
6.7.1 西门子能源公司创新的3.6 Mw直驱风力涡轮
6.7.2 中国引进荷兰Emergya风能公司技术
6.7.3 株洲南车电机公司首台2.5 Mw直驱永磁同步风力发电机6.7.4 世界第一台兆瓦级半直驱风力发电机在深圳下线
6.8 风筝电站
6.9 多转子风力涡轮
6.10 智能风力涡轮叶片
6.11 隐形风力发电机
6.12 带有“风力加速器”的风力涡轮
6.13 美国Clemson大学开发新一代风力涡轮
第7章 中国风力发电应用进展和展望
7.1 中国风能资源
7.2 中国各地风力发电现状
7.2.1 中国风力发电现状与展望
7.2.2 中国各地风力发电进展
7.2.3 海上风能资源
第8章 中国风电产业发展
8.1 中国风电产业发展概况
8.1.1 中国风电制造商装机市场份额
8.1.2 中国风电制造业情况
8.2 中国风电装备发展良策
8.2.1 引进技术、消化吸收
8.2.2 改进改型、自主研发
8.2.3 风电质量控制
8.3 中国风力发电专利回顾统计
8.3.1 2008年风电专利省市分布情况
8.3.2 2008年风电专利申请人情况
8.3.3 2008年风电专利国际专利分类情况
8.4 国外风电企业抢滩中国市场
8.5 中国风电企业发展现状与前景
8.5.1 国内风电机组产业迅速崛起
8.5.2 新型风电机组技术开发与应用
8.5.3 加快推进国产化进程
8.5.4 发展前景
8.6 风力发电成本
参考文献
前 言
风能作为可再生能源的重要类别，具有蕴藏量巨大、可再生、分布广、无污染等特点，风力发电已成为世界可再生能源发展的重要方向。
世界风能协会（WWEA）发布的“世界风能报告”指出，2005年以来，风能行业与世界其他工业部门相比，创造了较多的就业机会，截至2009年，已有55万人从业于风能行业。WWEA预测，风电行业的从业人数2010年底将上升至67万人，预计2012年将达到100万人。
据WWEA统计，2009年全世界累计风电装机容量达到159GW，其中，2009年增加了38GW。而在10年前，全球风力发电设置能力只有4GW，目前达到了38GW，相当于近10倍的增长。
世界风能协会预计，全球风能市场将继续快速增长，世界风力发电能力在未来5年内，将增长160%，全球风力发电装机容量将在2014年达到409GW。
中国风能能力将继续以惊人的速度增长，2009年，中国占全球年度风能能力增加量的三分之一，新增风力发电场13 GW，使总装机能力达到25.1GW，仅次于美国和德国，位居世界第三位。中国在未来数年内将继续是全球风能增长的主要动力之一，预计到2014年风能能力年增加量将超过20GW。
本书从全球视角出发，介绍了世界风力发电应用现状与展望、世界各国（地区）风力发电应用进展、世界风机制造行业发展现状和发展趋势、风力发电设备和材料技术进展、风力发电新技术和新设备、中国风力发电应用进展和展望等内容。
本书可用作从事能源以及风能领域的规划、科研、生产和信息管理人员的工作指南用书，也可供国家决策机构人员和相关人员参阅，并可作为各大院校环境及相关专业师生的参考用书。
原文地址：https://www.360docs.net/doc/c715279024.html,/baike/1562.html
风能利用与可持续发展
风能利用与可持续发展 姓名:唐宇炜 学号：53 专业：电气工程及其自动化[摘要]
简述了常规能源的有限性及其大量使用对环境的破坏、对空气的污染等问题，指出大力开发利用新能源和可再生能源是实现能源可持续发展的必由之路。同时，对风能利用的优势、可利用的几种形式以及国内外风能利用的现状和发展前景做了介绍。 资源与环境是人类赖以生存、繁衍和发展的基本条件，而资源短缺、环境污染和生态恶化已成为人类面临的重大课题之一，不很好地解决这个问题，势必影响到可持续发展。我国是一个发展中国家，人均资源十分有限，随着经济的飞速发展，能源需求快速增长，有害物质排放也随之上升。降低污染，节约资源，保护环境，更多更好地开发和利用风能、水能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等清洁可再生能源，是实现可持续发展的必由之路。 1 可持续发展的含义 “可持续发展”这一概念，是在1992 年6 月举行的联合国环境与发展大会上首次得到170 多个联合国成员国认可的，在此次大会上通过了《里约环境与发展宣言》及《21 世纪议程》两个纲领性文件。“可持续发展”广义上是指：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求构成危害。其需求将经济、社会、资源和环境保护构成一个密不可分的系统，协调发展，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。因此要求人们：在发展过程中利用各种资源时，既要满足当代人的物质、文化需求，又要为人类子孙后代的长远发展着想；要节约使用各种资源，如煤炭、石油、天
然气、矿产、森林、水、生物、土地和海洋等；最大限度利用废弃物资源，做到一物多次利用、合理利用；要研究、开发、利用各种可再生能源，借此节约不可再生的煤炭、石油、天然气等常规能源。 2 能源利用现状与自然环境问题 常规能源的有限性 目前，世界各国所利用的能源基本上都是煤炭、石油和天然气3 大化石能源，其比例约为68：17：15。据预测，随着人口的增长和社会的发展，世界能耗将以每年%的速度增长。按目前探明的储量计算，石油只可用40 年，天然气将在60 年内用完,煤炭也只能用220 年。而石油、天然气和煤炭等天赐的化石能源都是亿万年前古代太阳能的积存，现在再产生这些能源已基本不可能，因此属于不可再生的能源，只能用一点少一点，需要人们十分珍惜。人类必须从现在开始及早寻求替代能源，从根本上解决能源匮乏的问题，而开发新能源是一条符合社会发展趋势的必由之路。 环境污染与生态破坏问题 随着工业化的发展与人口的快速增长，人们对能源的需求越来越大，而煤炭、石油、天然气等能源的大量开发和使用，造成的大气、环境污染及生态破坏，已严重危害了人类的生存环境和人们的身体健康。上述能源的大量消耗，不断将各种有害气体排入大气层中，其中的氮氧化物会造成臭氧层的损耗，而能够屏蔽99%紫外线辐射的臭氧层一旦遭受破坏，无疑将使进入地球表层的紫外线辐射增加，从而危及整个生态系统；燃烧所生成的二氧化碳会产生“温室效应”，
风能应用
沿海地区风能资源的开发与利用 摘要: 我国沿海地区风能资源丰富，风能的相关应用，如风能发电，具有低碳，节能，环保等特点，符合我国新能源产业的要求，顺应全球经济社会可持续发展需求，因此近年来我国风能利用产业快速发展。本文就沿海地区风能资源特征以及应用现状和开发前景进行讨论。关键词：风能; 沿海; 开发利用; 可持续 引言 能源是推动人类社会进步的动力。自从工业革命以来，以石油、天然气、煤炭为代表的一次能源的推广利用，迅速推动了世界工业化的进程，提高了社会发展水平和人类生活水平。然而，这些不可再生能源的储量有限，难以满足急剧增长的巨大要求。能源危机严重阻碍了人类社会的进一步发展。风能资源是洁净的可再生资源。发展风能在调整能源结构，缓解环境污染等方面的作用已经成为了全世界的共识，世界上很多国家都给予重视，在其开发方面投入大量资金，是风能的开发利用在全世界得到迅猛发展。截至2009年，全球风电总装机容量已经达到1.6亿kw，全球已安装风力机每年发电3400万kwh，相当于全球电力消费的2%[5]我国海上风能资源非常丰富，但发展刚开始起步，从2005年开始，我国开始在浙江岱山、河北黄骅、上海以及江苏的如东和东台等地建设海上风电场。根据中国气象科学研究院初步探明，我国10米高度以上的陆上风能潜力为2.53亿kW，而近海风能资源是陆上风能资源的3倍，预计达到7.5亿kW[7]而且近海风资源丰富区距离辽东、华东及东南沿海电力负荷中心较近。海上风电资源开发潜力巨大，意义深远。开发与利用风能已经成为可持续发展的重要部分。今后, 随着国家对新能源的重视, 制定中长期规划, 出台激励政策, 我国风电将进入一个新的大规模发展阶段。 一沿海地区风能资源的自然条件 我国风能资源仅次于美国和前苏联，居世界第三[11-12]。已探明的中国风能理论储量为32.26亿千瓦，可利用开发为2.53亿千瓦。风能是水能的10倍，只要能够将地球1%的风能利用好，就能满足全球的能源需要。 我国的风能资源丰富区主要集中在两个带状地区，一条是“三北”（东北、华北、西北）地区，终年在高空西风带控制之下，且又是冷空气侵入我国必经之地，该地区面积大、交通方便、地势较平坦，风速随高度增加很快，风能资源十分丰富；另一条是“沿海及其岛屿地丰富带”，其风能功率密度线平行于海岸线。这些地区每年可利用风能的有效小时数约在7000～8000 小时，沿海夏、秋还有热带气旋的影响，每当台风登陆可产生一次大风过程。近年来，我国的交通条件得到极大的改善，电网覆盖程度有了很大的提高，许多风资源丰富地区己置于电网覆盖之下，也为我们建设大型风电场提供了更有利的条件。沿海丰富带年有效风能功率密度在200w/m2以上，将风能功率密度线平行于海岸线，沿海岛屿风能功率密度在500w/m2以上如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等。可利用小时数约在7000-8000[6]小时，这一地区特别是东南沿海，由海岸向内陆是丘陵连绵，所以风能丰富地区仅在海岸50km之内，再向内陆不但不是风能丰富区，反而成为全国最小风能区，风能功率密度仅50w/m2左右，基本上是风能不能利用的地区。 沿海风能丰富带，其形成的天气气候背景与三北地区基本相同，所不同的是海洋与大陆两种截然不同的物质所组成，二者的辐射与热力学过程都存在着明显的差异。大气与海洋间的能量交换大不相同。海洋温度变化慢，具有明显的热
风能利用
风能的利用 摘要：进入21世纪，我国在风能的开发利用上加大了投入力度，使高效清洁的风能利用在我国能源的格局中占有应有的地位。 关键词：风、风能、太阳辐射、能源…… 一、概述 风是由太阳辐射引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动而形成风。我国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪我国人民就利用风力提水、灌溉、磨面、舂米和用风帆推动船舶前进。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足发展。 据估计，到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但全球的风能约为2.74×107 MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的
草原牧场，以及远离电网和近期内还难以到达的农村、边疆，作为解决生产和生活能源也日益受到重视。 我国位于亚洲大陆的东南，濒临太平洋西岸，季风强盛。季风是我国气候的基本特征，如冬季季风在华北长达六个月、在东北长达七个月，东南季风则遍及我国东半部。全国风力资源的总储量为每年的 1.6×106 MW，近期可开发的约为1.6×105 MW，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列，年平均风速大于3m/s的天数在200天以上。我国风力发电机的发展，在20世纪50年代末是各种木结构的布篷式风车，1959年公江苏省就有木风车20多万台，到60年代中期主要是发展风力提水机。70年代中期以后风能开发利用得到迅速发展。进入21世纪，我国在风能的开发利用上加大了投入力度，使高效清洁的风能利用在我国能源的格局中占有应有的地位。 二、风况 2.1风的起源 大气的流动也像水流一样是从压力高处往压力低处流动，太阳能则是形成太气压差的原因。由于地球表面各处温度和气压的变化，气流就会从压力高处向压力低处运动，把热量从热带向两极输送，因此形成不同方向的风，并伴随不同的气象变化。从全球尺度来看，大气中的气流是巨大的能量传输介质，地球的自转会进一步促进了大气中的半永久性
风电技术以及光伏发电技术应用研究
风电技术以及光伏发电技术应用研究 发表时间：2017-08-31T10:12:04.590Z 来源：《电力设备》2017年第12期作者：郭伟锋 [导读] 摘要：伴随当今社会经济的日益发展，新能源得到越发广泛与深入的应用，太阳能、风能等也越发成为各行业争相应用的重点能源，发电行业便为其一。 （国家电力投资集团公司北京市 100033） 摘要：伴随当今社会经济的日益发展，新能源得到越发广泛与深入的应用，太阳能、风能等也越发成为各行业争相应用的重点能源，发电行业便为其一。本文首先对风力发电的现状及优势作以简要分析，探讨了当前光伏发电的特性和综合应用策略，且以相关实例展开剖析。 关键词：风电技术；光伏发电；应用 伴随我国科学技术水平的日益提升，风电发电技术也呈现出快速发展势头，另外，各企业在建设自身发电体系也变得越发完善，能够更加合理的应用各种有效资源，且运用多种技术手段，制定行之有效的风力发电策略，为更好的推动风力发电工程发展奠定了坚实的基础。 1.风力发电技术现状与改进 针对风力发电技术而言，其囊括有诸多学科知识与技术，综合性超强，乃是一项拥有十分复杂操作系统的工程。无论是力学知识，还是空气动力学领域、自动化控制领域研究领域，均对风力发电技术水平的提升产生了诸多影响。当前，我国在风力发电基础上仍然处于快速的发展阶段，在风力发电机组相应核心技术方面，仍需深入提升与完善，尤其是控制技术方面，往往对风力发电的效益产生决定作用。除了科技水平会影响到风力发电技术之外，环境因素也对其发展造成制约。所谓风力发电，即把风能以某种方式转化成电能，首先把风的动能向机械动能转化，然后把机械动能以某种方式向电力动能转化。针对风的自然速度而言，其并非人可控，乃是处于不断变化中，这与风电场周围环境特点存在着紧密关系，包含气温、湿度及气压等条件，这些都会影响到风力机组的运行效率。为促进风能利用效率的提升，便需持续改进风力发电机组。现阶段，提升风力发电机组的单机容量，通常情况下，通过采取延长叶片长度来实现，且还会使得塔架的高程增加，但针对部分比较大型化的发电机组来讲，如若同样采用此方式，则会造成成本投入的增加，且具有较大的施工难度，至此，研究与应用新型的叶片，乃是时下切实所需，比如选用分段式叶片技术，除了能够将长途运输问题较好的解决掉，而且还能实现安装效率的提升，达到合理控制成本的目的。需指出的是，分段式叶片连接处相应技术质量，会对使用效率产生实质性影响，为规避出现刚性断裂状况，除了需选择一些比较优质的制造材料之外，还需对连接技术进行合理化控制。 提升风力发电技术，除了需要投入外在技术之外，还需合理化利用现有资源，通过内部结构设计的优化，同样是促进生产效率提升的核心内容。目前，风力发电机组有着比较短的使用寿命，而应用商业化运行理念，同样是对经济效益提升造成影响。为了能够最大化获取经济效益，便需要不断提升与更新生产工艺，选用各种先进的生产技术，实现机组内部机构的优化，最终提升运行性能，对于风力发电机组当中的发电机、浆叶及控制器等，通过制定更为合理、科学的组装配置设计方案，且重视区域侧风数据，特别是在极端风速情况下，这便对风机关键技术提出了更高的要求，尤其是抗风能力、机型选择、风机基础及叶片强度指标等，降低生产安全风险，可取长补短，充分发挥出整个机组的功效，实现风力发电机组使用寿命的提升。 2.光伏发电技术的应用实例 某光伏发电站从建成之后，便有着良好的运行效果，运用20MWP整体并网发电方式咋2015~2016年期间，工完成发电量2719.4万千瓦时，而上网电量则达到了2667.78万千瓦时。在此期间，此电站并未出现由于电网因素所造成的弃光问题，也没有出现站内设备故障弃光，各月发电单元可利用率及平均可利用率均达100%。在检修发电设备时，均于晚上进行，这样不会影响到正常发电。从投入光伏发电站之后，为出现对发电设备造成严重影响的事故。在运行期间，共有5面汇流箱烧损，经排查得知，施工期间一些汇流套件出现接线错误状况，汇流箱保险熔断，这些对发电造成影响的组件数为3250块，共计容量0.1777MWP，均实际消缺，未影响年发电量。依据以往经验，光伏发电技术有着其它技术所不具有的优越性，外界环境因素对其具有较小的影响，能够为那些无电地区提供诸多便利，除了获取良好的经济效益之外，还得到可诸多社会效益。相比于其他类型的发电站，光伏发电优势明显。采取光伏发电，不用担心存在资源枯竭状况，在实际使用时，不会出现噪声污染的情况，也不会污染环境，对人体也不会造成伤害，所以，乃为一种绿色、高效的发电方式。此外，针对光伏发电资源而言，其在具体分布上不受地域限制，不管是何种地形，均可开展光伏电力项目的建设工作，而且在规模上可大可小，针对普通住户来讲，可运用建筑屋顶的优势，从中获得电力资源。在实际光伏发电时，无需燃料，不会出现自然资源损耗状况，另外，不需要敷设输电线路，供电与发电全程，在用电区域内便可完成。光伏发电有着非常高的能源利用率，且质量良好，除此之外，光伏发电还有着较短的建设用时，能够实现能源获取效率的提升，较好的满足生活与生产用电。但光伏发电也存在自身不足，如大型光伏电站，在实际建设时，通常需要大量占地，这与太阳照射能量的分布密度存在紧密相关，因此，电站具有较高的投入成本，在电力能源价格方面也比较高。光伏电站在刺激采集能源方面，虽然不受地域条件限制，但会受到气象条件的影响，如阴晴变化、昼夜更替及四季嬗变等，存在着较明显的能源利用效率差异。 3.结语 综上，伴随当今科学技术的日益发展，风力发电所存在的不足也逐渐得到改善，风力发电机组在应用效益方面也得到显著提升。此外，随着光伏发电站的广泛建设与使用，为电力事业的发展提供了充足活力，且与风力发电之间形成优势互补，实现了社会效益与经济效益的融合。 参考文献： [1]李碧辉，申洪，汤涌，等.风光储联合发电系统储能容量对有功功率的影响及评价指标[J].电网技术，2011，35（4）：123-128. [2]王志新，刘立群，张华强.风光互补技术及应用新进展[J].电网与清洁能源，2008，24（11）：40-45. [3]王继东，张小静，杜旭浩，等.光伏发电与风力发电的并网技术标准[J].电力自动化设备，2011，31（11）：1-7. 作者简介： 郭伟锋（1983-01），男，汉族，籍贯：山西襄垣，学历：研究生，研究方向：风电、光伏发电技术
风能的现状与发展
风能发电的现状和发展 摘要：风电是风能利用的主流形式，在全球性能源危机的今天，风电正以可再生能源中资源最广、成本降低最快的发电方式之一而走入世界各国。本文对风电技术的发展现状及其目前的发展趋势、国内外风力发电技术对比等做了简明扼要地论述。 关键词：风力发电发展现状技术对比优缺点未来展望 1 前言： 风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。目前全球每年的风能大约相当于每年耗煤能量的1000倍以上，其含量大大超过水能，也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。受化石能源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动，自20世纪70年代中期以来,世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。风能的重要优势在于，它本身不含任何污染物，是一种清洁原料。风力发电是风能利用最重要的形式，在风电生产过程中既不会产生任何污染物，也不会造成太多的内部能量损耗，同时，因风能属于天然资源，无处不在、无时不有，开发成本十分经济，属于一种节能、洁净、廉价型的优质能源。风能将是21世纪最有发展前景的绿色能源，是人类社会可持续发展的主要新动力源。 2 国内外风能发电发展现状： 2.1发展现状 作为最具竞争力的新能源类型之一，风电不仅在能源安全和能源供应方面扮演着重要作用，也在经济增长、大气污染防治和温室气体减排中扮演了重要作用。美国、德国、法国、丹麦等发达国家都对发展风能投入了高度的关注，并积极出台并实施促进风电发展的相关政策、措施，极大地推动了世界风电产业的发展。 今天，各国风力发电工业正以其不同的方式在提高，风力发电的经济性，各国公司都在想方设法提高现有的技术水平，选择最优秀的设计方案。根据统计报告：截止2009年底，全球风电装机容量达到1.58亿KW，累计增长率达到31.9%，全球有超过100个国家涉足风电开发，其中有17个国家累计装机容量超过百万千瓦。世界风电行业不但已经成为世界能源市场的重要成员，并且在刺激经济
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风能技术 内容简介 《风能技术》是“新能源技术”丛书之一。风能作为一种重要的可再生能源，其具有清洁、无污染、安全、储量丰富的特点，受到世界各国的普遍重视。《风能技术》主要讲解了风车和风力发电发展史、风的特性和风能资源、风力发电机组的布置、风力发电机组基础理论、风力发电系统设计、风力发电系统控制等内容。《风能技术》内容丰富、图文并茂、重点突出、应用性强。 《风能技术》可供风力发电技术领域的工程技术人员、研发人员、管理等相关人员阅读，也可作为高等院校相关专业师生的参考书。 图书目录 1 风车和风力发电发展史 1．1 20世纪以前的风力利用技术 1．2 风力发电发展简史 1．2．1 风力发电机组诞生的背景 1．2．2 风力发电的先驱者 1．2．3 以丹麦为中心的风力发电的发展史 1．2．4 20世纪风力发电机组技术的发展 2 风的特性和风能资源 2．1 风速功率谱 2．2 风速随高度变化 2．2．1 对数率分布 2．2．2 指数率分布 2．3 风速频率分布 2．4 风能 2．5 地形和风 2．5．1 日本各地由于区域地理环境形成的地形风 2．5．2 峡谷风 2．5．3 山脉对气流的抬升作用 2．6 风况分布图 2．6．1 局部地区风况预测模型LAwEPS
2．6．2 风况分布图 2．6．3 风速的历年变化 3 风力发电机组的布置 3．1 风和风能 3．2 风的特性 3．2．1 海陆风 3．2．2 山谷风 3．2．3 季风 3．2．4 高压低压引起的风 3．2．5 台风 3．2．6 地理环境形成的地形风 3．3 风的统计分析 3．3．1 逐时、月、年平均风速 3．3．2 风向玫瑰图 3．3．3 风速频率分布 3．3．4 威布尔分布 3．3．5 风功率密度 3．4 年发电量 3．5 风况数据的利用 3．5．1 风况观测站 3．5．2 日本的风况分布图 3．6 影响风况的各种因素 3．6．1 地表面的粗糙度 3．6．2 地形 3．6．3 障碍物 3．7 风况预测 3．7．1 基于风况观测数据进行风况预测的方法 3．7．2 利用气象模型进行风况预测方法
风能的开发与利用-论文
风能的开发与利用 黄冈师范学院教育科学与技术学院 孙中立 摘要：在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。风能与其他能源相比，有其明显的优点：蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。风能和阳光一样，是取之不尽、用之不竭的再生能源；风力发电没有燃料问题，不会产生辐射或二氧化碳公害，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大、分布面广，甚至比水能还要丰富。合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺的压力。 关键词：风能、能源开发、能源利用、洁净能源 Development and utilization of wind energy Huanggang Normal University,Science of education and technological institute Sun Zhongli Abstract :In the ongoing energy crisis, many people came up with new energy. Use of clean energy (renewable energy) is a sign of civilization and progress of human society,and is science and technology for development,and is the embodiment of the concept of environmental protection.Clean energy such as solar, wind, tidal, biomass,these are renewable inexhaustible energy, especially wind energy technology is the most mature, higher economic feasibility, is a better development of energy resources.Wind is a natural phenomenon on the planet, it is caused by solar radiation. Wind energy is a form of conversion of solar energy, is an important natural source of energy. Sun to the Earth's surface, the Earth's surface heating throughout different, temperature differences, thus giving rise to convective motion of the atmosphere forming air.It is estimated to reach the Earth's change while only about 2% in the solar wind, but their total remains very substantial. Global wind energy
中国风能的利用现状及发展
中国风能的利用现状及发展 摘要：随着化石能源的不断消耗，新能源的开发利用引起了世界各国的重视。新能源具有污染少、储量大、永续性等特点。我国新能源产业呈现强劲发展势头，其中，风电发展最为迅猛。我国风能资源丰富，目前中国风电技术的开发利用取得了巨大进步。但中国的风能资源开发利用仍然存在诸多问题，如风电的并网消纳难、电力市场不完善、相关配套法规不健全和风机制造技术基础薄弱等，这些制约因素严重阻碍了我国风电的可持续发展。本文着重阐述了中国新能源风能的资源条件、我国风能发展现状及制约中国风能发展的因素并对我国风能发电的发展前景进行了展望。 能源是人类生存和发展的重要物质基础，是人类从事各种经济活动的原动力。由于化石能源(如煤、石油、天然气等能源)自然储量的有限性以及人类对其需求的无限性，随着人类对化石燃料无节制的开采和利用，化石能源短缺的矛盾日益突出。长期以来，我国以化石能源为主的能源构成形式加剧了对化石能源的依赖，据统计，2007 -2010年我国能源消耗总量不断上升，增长率分别为7. 8%、4. 0%、6. 3%、5. 9%；2011年能源消耗总量达34. 8亿t标准煤，比2010年增长7%。能源消耗总量中，煤、石油、天然气这些化石能源在2007-2010年所占比例分别为93. 2%、92.3%、92.2%、91.4%，是能源消费的主要部分。人均资源量少、资源消耗量大、能源供需矛盾尖锐以及利用效率低下、环境污染严重、能源结构不合理[2]已成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素。 同时，化石能源的使用也给环境带来了许多负面影响，CO2等温室气体的排放导致全球气候变暖，并引发了气候的极端变化和一系列的自然灾害。在这种情况下，人类必须另辟蹊径，积极寻求能够替代化石能源的新能源和可再生能源，逐步摆脱对传统化石能源的依赖。 以水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和核能等为代表的新能源又称非化石能源，不但取之不尽、用之不竭，而且低碳、清洁、环保，既有利于保障能源供给，又可极大地减少温室气体的排放。新能源被认为是能够同时解决能源危机、金融危机和气候危机的战略性支点，因而成为新一轮国际竞争的热点。 新能源特别是风能，是一种清洁、廉价、储量极为丰富的可再生能源，它与
风能新技术
多叶片全自动变角调速风轮 1、我国风电历史与目前风电市场现状 我国早在上世纪八十年代北京联合收割机总厂便已经生产了FD1.6-50型两叶片带偏航装置的三项交流永磁式风力发电机组。该发电机可输出14伏的直流电可以供远离供电网、交通不便、具有风力资源的牧区、农村、山区海岛居民照明、收听广播、通讯等应用。 近几年随着风能的发展，风电设备市场日益火热起来，风电企业间的竞争也越来越激烈。2004年以前国内只有6家风电企业，但是到了2007年底较有规模的企业已经达到40家左右，这就是行业增长太快导致的结果。现在风电行业正处于一个高速发展的时期，业内的竞争格局也在不断发生变化。在2006年以前的整体市场份额中，外资企业占有相当大的优势，然而到2007年底国内企业的市场份额已经达到56%，超出了外商的44%。国内的企业也已经从过去的一枝独秀改变成了诸侯割据的局面。但是，从外资和内资实力对比来看，我国风机制造业内资实力仍然比较弱，无论在技术还是在产品质量上同国外制造商都存在差距。 由于我国风机制造同国外先进水平的差距，我国国内风机制造主要通过引进国外技术、合资等方式进行生产，以实现跨越式发展。国内主要的风机制造企业仍未具备独立开发设计风机特别是大容量风机的能力。风电设备的研究创新工作十分艰巨。 2、传统“三叶片风轮”技术存在误区 大家都知道风轮和叶片是风力发电机获取风能的动力获取机构，风轮获取风能的能力将直接影响风力发电机的发电效率。目前，市场上的风轮和叶片主要是引进的西方传统的“三叶片风轮”技术。该技术虽然是风力发电机的传统理论，但是随着风电领域有识之士与专家学者的多年研究试验，发现该理论存在很大误区。“三叶片风轮”技术存在以下错误观念：其一，“三叶片风轮”的设计一直搬用飞机螺旋浆的设计理论为其所用。其实螺旋浆的机械原理和风力发电风轮的机械原理是有本质上的区别的。 风轮的设计目的是为了利用流动的空气的动能而得到带动发电机旋转的机械能；螺旋浆的设计目的是压缩空气为了克服地心引力而利用空气的浮力。风轮本体的运动性质是叶片控制轮轴旋转，叶片是主动、轮轴是被动；螺旋桨本体的运动性质是与风轮恰恰相反，是轮轴控制叶片旋转，轮轴是主动的，叶片是被动。这两种机械的设计目的不同，运动性质截然
我国风力发电现状及发展趋势
我国风力发电现状及发展趋势 摘要：随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被国家政 府所重视。本文概述了风力发电的基本现状，分析了风电在国内外的发展状况、主要面临的问 题及其解决途径和发展前景。 关键词：风力发电；现状；发展趋势 1.风力发电概述 众所周知, 可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。其中, 风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求[1]。据中国气象科学研究院估算，在中国，10m 高度可开发的风能为10亿kW 以上（陆地2.5亿kW ，海上7.5亿kW ）[2]。 在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、酸雨和温室效应加剧的现实面前, 风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视[3]。 2.风力发电原理风力发电机的分类 2.1.风力发电原理 力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转, 转速通常较低, 需要齿轮箱增速, 将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电, 发电机输出端接一个升压变压器后连接到电网中。典型的风力发电系统包括风力机(叶片、轮毅等部分)及其控制器、转轴、换流器、发电机及其控制器等。风速、作为风力机及其控制器的输入信号, 风力机控制器将风速与参考值进行比较, 向风力机输出桨距角信号, 调整输出机械转矩T 和机械功率 。转轴输出的机械功率输入到发电机中, 发电机的输出功率经过换流器输送到变压器中, 最终输送至电网。 风能的表达式为： 32 1νρts E = (式1-1) 式中：s —单位时间内气流流过截面积(m 2) ρ—空气密度(kg/m 3) v —风速(m/s)
(完整版)风力发电软件应用汇总,推荐文档
新疆大学 实习（实训）报告
指导教师签字： 年月日备注： 标题：宋体，3号 正文：宋体，小四 行距：固定值20磅 GH bladed软件学习 本周经学院安排，我们在2号实验楼C区310实验室学习GH bladed软件，版本号为3.82。闫老师在学习过程中给了我们很多帮助。 一、软件介绍 GH bladed软件是一款整合的计算仿真工具，它适用于路上和海上的多种尺寸和型式的水平轴风机，进行设计和认证所需的性能和载荷计算，主要具有操作简单，界面美观的优点。下面重点介绍一下GH bladed3.82基本界面的组成。额定风速以下变扭矩控制，额定风速以上变桨距控制。 GH Bladed软件主界面如下图所示：主要的设置和计算功能分为13个部分。除后三项为计算分析相关外，均为参数设置部分。参数设置又分为风机参数（前8项）和外部环境参数（Wind，Sea State）二部分。
软件的基本工作流程：通过调用、自定义或修改模型参数后，通过计算选项选择计算内容计算，后通过数据观察分析功能查看计算结果并进行数据处理。 选项1：Blades Blades主要定义叶片的外部几何尺寸，重量分布及刚度。主要的参数有：长度、弦长（各剖面）、扭角、厚度、质量因素和刚度因素。 选项2：Aerofoil Aerofoil定义了叶片翼型，并可通过对翼型的定义，确定任意攻角下也叶片气动系数（升力系数，阻力系数等） Blades和Aerofoil两个选项共同定义了全部的叶片参数。叶片的性能主要依赖于翼型、弦长和扭角分布这几个关键参数。
选项3：Rotor Rotor定义了风轮、转子轴、轮毂中，与气动力学相关的所有参数（几何尺寸，安装相对尺寸，运行模式等）
风能的利用和前景
风能以及风能的利用和前景 风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。 风能的简介 风能是由于空气流动做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动力去推动发电机，以产生电力。到2008年为止，全世界以风力产生的电力约有94.1百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005 年之间已经增长了四倍以上。现代利用涡轮叶片将气流的机械能转为电能而成为发电机。 风能的特点 风能是丰富、近乎无尽、广泛分布、干净与缓和温室效应的，存在于地球表面一定范围内。风能作为一种无污染和可再生的新能源，有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意
义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。 风能发展的限制及弊端 风能利用存在一些限制及弊端： 1、风速不稳定，产生的能量大小不稳定； 2、风能利用受地理位置限制严重； 3、风能的转换效率低； 4、风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。 中国的风能发展概述 中国风力机的发展，在50年代末是各种木结构的布篷式风车，1959年仅江苏省就有木风车20多万台。到60年代中期主要是发展风力提水机。70年代中期以后风能开发利用列入“六五”国家重点项目，得到迅速发展。进入80年代中期以后，中国先后从丹麦、比利时、瑞典、美国、德国引进一批中、大型风力发电机组。在新疆、内蒙古的风口及山东、浙江、福建、广东的岛屿建立了8座示范性风力发电场。1992年装机容量已达8MW。新疆达坂城的风力发电场装机容量已达3300kw，是全国目前最大的风力发电场。至1990年底全国风力提水的灌溉面积已达2.58万亩。1997年新增风力发电10万kw。目前中国已研制出100多种不同型式、不同容量的风力发电机组，并初步形成了风力机产业。尽管如此，与发达国家相比，中国风能的开发利用还相当落后，不但发展速度缓慢而且技术落后，远没有形成规模。在进入21世纪时，中国应在风能的开发利用上加大投入力度，
风能技术的发展和最新趋势
风能技术的发展和最新趋势 M.R. Islam，S.Mekhilef，R.Saidur 论文信息 论文记录：2012年10月8号收到论文，2013年1月3日修订，2013年1月4日通过审核，2013年2月9号发表在网络上。 关键词：风能、鱼群概念、垂直轴风力发电机、能源存储系统、技术生命周期 摘要 在这篇论文中，随着现代风能技术的发展，风能技术的趋势和潜在的挑战经过深入研究。据估计，在未来二三十年之间，垂直轴风力发电机（VAWT）可以支配的风能技术。垂直轴风力发电机需要较少的土地空间，并使用相同的空间；相比于其他种类发电机它能获得更多的风能。通过有效和成功地引入鱼群概念，能更多地促进风能技术的发展。在过去的三四十年间，风力涡轮机的容量增长了大概 30 到40倍。随着风力发电容量的增加，能量储存系统的需求一直在显著增加。随着大量的能源储存系统，燃料电池和电池组是满足可再生能源系统的最有前途的两个设备。风力发电技术是建立本身，但尚未完全成熟，因而存在其中的改进是必需的，以减少风能的成本的许多领域。 1.简介 能源是支配我们生活和促进文明的不可分割的部分。在大多数的情况下，现代世界的社会和经济的健康发展依赖于能源的可持续供应。然而，人类文明和工业化的深入和无法控制的事态发展对环境和能源有极大的负面影响。为了防止环境的恶化和自然资源的进一步枯竭，未来的技术必须包括可持续发展的原则和技术处理，产品和运营的标准执行。 根据国际能源署的能源技术角度(ETP)公布的估计，如果没有新技术带来的影响，到2050年，从能源部门排出的温室气体量将比2005年增长130%。为了摆脱温室气体的排放，需要一场能源的革命，包括提高能源效率，可再生能源，核能和化石燃料为基础的脱碳发电。ETP BLUE情景表明，风电将有助于必要的电力部门减少12％。图1显示了各个能源部门减排的贡献值。除了二氧化碳以外，如硫和氮的氧化物的排放，也可由风能技术减少。像其他再生能源发电技术一样，风能在世界范围内广泛适应，并有利于减少对能源进口的依赖。如今，目前在火力发电厂广泛使用淡水冷却，这在干旱地区导致严重问题。与火力发电厂相比，风电场消耗非常低量的水。淡水问题在有些国家变成了非常重要的问题，例如中国、印度、美国等等。 由于现代技术的发展，风电已经取得了显着的进步。自1980年以来，先进的空气动力学，结构动力学和微气象学已经促成了生产能源的涡轮机的每年以5%增加。随着涡轮机的能量输出的巨大增长，涡轮机和它所发出的噪音的比重在过去的数年减少了一半。也可以通过用合适的风力发电机选择的风电场，采用大容量机和更快的基于计算机的机械加工技术，提高功率因数和更多的政府支持。相对于其他可再生能源技术的应用，风力发电具有由于其技术成熟，良好的基础
风能的开发与利用-论文
风能的开发 小明同学 摘要：在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。风能与其他能源相比，有其明显的优点：蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。风能和阳光一样，是取之不尽、用之不竭的再生能源；风力发电没有燃料问题，不会产生辐射或二氧化碳公害，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大、分布面广，甚至比水能还要丰富。合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺的压力。 关键词：风能、能源开发、能源利用、洁净能源 Development and utilization of wind energy XiaoMing Abstract :In the ongoing energy crisis, many people came up with new energy. Use of clean energy (renewable energy) is a sign of civilization and progress of human society,and is science and technology for development,and is the embodiment of the concept of environmental protection.Clean energy such as solar, wind, tidal, biomass,these are renewable inexhaustible energy, especially wind energy technology is the most mature, higher economic feasibility, is a better development of energy resources.Wind is a natural phenomenon on the planet, it is caused by solar radiation. Wind energy is a form of conversion of solar energy, is an important natural source of energy. Sun to the Earth's surface, the Earth's surface heating throughout different, temperature differences, thus giving rise to convective motion of the atmosphere forming air.It is estimated to reach the Earth's change while only about 2% in the solar wind, but their total remains very substantial. Global wind energy of about 2.74x109MW, which can be used for wind 2x107MW, than on the earth can be 10 times larger water energy exploitation and utilization of the amount of times.
风能资源的几种应用
风能资源的几种应用 摘要：目前风电技术并网方面还面临一些难题，以及经济性要求较高，在不并网的情况下全方位多角度综合利用风能资源，可以从不适合建风电站的风能不密集区，空间密集的城市风能区域，供电不便特殊区域来考虑风能资源更好的利用。 关键词：风力发电风能储能应用 1.风力发电并网 风力发电并网后会对系统产生不小的影响，会影响到系统的电压波动和电能质量，还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。电压波动为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化，闪变是人对灯光照度波动的主观视感。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式，但是启动时仍会产生较大的冲击电流，使得风电机组输出的功率不稳定，进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪变会使电灯闪烁，电视机画面不稳定，电动机转速变化严重影响到工业产品的质量，在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误，严重时还会引发重大事故。除了电压问题，风电并网还会引入谐波污染。变速风机需通过整流和逆变装置接入系统，由于风速并不能稳定在一个特定值，因此会造成大量的谐波污染。虽然谐波污染对风电并网有较大影响，但与电压波动相比就显得小多了。 由于风能、太阳能等新能源发电具有间歇性、波动性等特点，接入电网后需要进行协调配合，保证安全稳定运行。 一方面新能源大规模并网要求电网不断提高适应性和安全稳定控制能力，主要体现在：电网调度需要统筹全网各类发电资源，使全网的功率供给与需求达到实时动态平衡，并满足安全运行标准;电网规划需要进行网架优化工作，通过确定合理的大规模新能源基地的网架结构和送端电源结构，实现新能源与常规能源的合理布局和优化配置;输电环节需要采用高压交/直流送出技术，提升电网的输送能力，降低输送功率损耗。 另一方面为了降低风能、太阳能并网带来的安全稳定风险，需要新能源发电具备基本的接入与控制要求。智能电网对风电场和光伏电站在按入电网之后的有功功率控制、功率预测、无功功率、电压调节、低电压穿越、运行频率、电能质量、模型和参数、通信与信号和接入电网测试等方面均作出了具体的规定，用以解决风能、太阳能等新能源发电标准化接入、间歇式电源发电功率精确预测以及运行控制技术等问题，以实现大规模新能源的科学合理利用。 2.风力发电与储能