風(fēng)力發(fā)電復(fù)習(xí)資料

1、第二章 風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)理論2.2風(fēng)力機(jī)的分類國(guó)內(nèi)外風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)形式繁多，從不同的角度有多種分類方法。按風(fēng)輪軸與地面的相對(duì)位置，分為水平軸式風(fēng)力機(jī)和垂直軸（立軸）式風(fēng)力機(jī)。按葉片工作原理，分為升力型風(fēng)力機(jī)和阻力型風(fēng)力機(jī)。按風(fēng)力機(jī)的用途分類，有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)力提水機(jī)、風(fēng)力鍘草機(jī)、風(fēng)力脫谷機(jī)等。按風(fēng)輪葉片的葉尖線速度與吹來(lái)的風(fēng)速之比的大小來(lái)分，有高速風(fēng)力機(jī)（比值大3）和 低速風(fēng)力機(jī)（比值小3）；也有把該比值25者稱為中速風(fēng)力機(jī)。按風(fēng)力機(jī)容量大小分類：國(guó)際上通常將風(fēng)力機(jī)組分為小型 （100 kW以下）、中型 （1001000kW）和大型（1 000 kW以上）3種；我國(guó)則分成微型（1 kW2.1以下）、小

2、型（110 kW）、 中型（10100 kW）和大型（100 kW以上）4種；也有的將l 000kW以上的風(fēng)機(jī)稱為巨型風(fēng)力機(jī)。按風(fēng)輪相對(duì)于塔架的位置，分為上風(fēng)式（前置式）風(fēng)力機(jī)和下風(fēng)式（后置式）風(fēng)力機(jī)。按風(fēng)輪的葉片數(shù)量，分單葉片、雙葉片、三葉片、四葉片及多葉片式風(fēng)力機(jī)?，F(xiàn)在各國(guó)應(yīng)用較多的是水平軸、升力型和少葉式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)（多數(shù)為23個(gè)葉片） 風(fēng)力機(jī)翼型的概念2.3翼型的幾何參數(shù)及氣動(dòng)特性2.3.1翼型的幾何參數(shù)翼型定義：葉片展向長(zhǎng)度趨于無(wú)窮小時(shí)叫翼型。常見的翼型形狀有如圖所示幾種：對(duì)稱翼型雙凸翼型平凸翼型下圖為一任意形狀的翼，其幾何尺寸和參數(shù)如下:葉片蜒度弦長(zhǎng)（即翼弦）b翼型最前點(diǎn)（前緣）與

3、最后點(diǎn)（后緣）的連錢稱翼弦，它的長(zhǎng)度稱弦長(zhǎng)用b 表示。當(dāng)前、后緣厚度不為0時(shí)，翼弦定義為前緣中點(diǎn)與后緣中點(diǎn)的連線。厚度（指最大厚度）c是上、下翼面在垂直于翼弦方向的距離，其中最大者稱最大厚度，用 c表示。3 .相對(duì)厚度C最大厚度c與弦長(zhǎng)b的比值，用c = C表示。b最大厚度位置cb指最大厚度線到前線點(diǎn)的弦向距離記作cb。最大厚度相對(duì)位置cb指最大厚度位置cb與弦長(zhǎng)b的比值，用弓=孑表示。彎度f(wàn)翼型厚度中點(diǎn)的連線稱中弧線，它與翼弦之間的最大距離稱彎度，用f表示。7 .相對(duì)彎度f(wàn)最大彎度f(wàn)與弦長(zhǎng)b的比值。攻角（迎角）i來(lái)流速度V與弦線間的夾角。零升力角9 0弦線與零升力線間的夾角。升力角0來(lái)流速度

4、方向與零升力線間的夾角。，=0+0此處0是負(fù)值，0和00i是正值。前后緣半徑、后緣角翼型前緣點(diǎn)的內(nèi)切圓半徑稱為翼剖面前緣半徑，以婦表示，亞音速翼型 前緣是圓的，超音速翼型前緣是尖的，以前緣點(diǎn)上下翼面切線的夾角T1表示。翼型前緣半徑與前緣角翼型后緣點(diǎn)b的內(nèi)切圓半徑稱為翼型后緣半徑，以,表示，若后緣為尖的， t則以后緣點(diǎn)上下翼面的切線夾角T表示，稱為后緣角。見下圖t2.3.2作用在運(yùn)動(dòng)翼型上的力假定翼型處于靜止?fàn)顟B(tài)，而空氣以相同的速度從反方向吹來(lái)。作用在翼型上 的氣動(dòng)力不改變其大小。氣動(dòng)力只取決于相對(duì)速度和攻角的大小。為了便于研究， 先研究靜止的葉片置于均勻來(lái)流速度v中，此時(shí)，作用在葉片翼型表面上

5、的空氣 壓力是不均勻的，上表面壓力減少，下表面壓力增加。翼型壓力變化圖如下根據(jù)伯努力定理，與遠(yuǎn)離翼型的未受干擾氣流相比，葉片翼型上方的氣流速 度高，而下方則低。因而上表面壓力小于下表面壓力，上下表面壓差的合力在翼 型剖面上形成了升力、阻力、力矩等氣動(dòng)力。翼型周圍的氣流可以看作是下面兩類氣流的合成：一類是一當(dāng)處于均勻氣流 中，在零升力條件下流過(guò)翼型的氣流；另一類是圍繞翼型的環(huán)流，從下表面流回 到上表面。翼型的升力是由后者產(chǎn)生的。R為總氣動(dòng)力：F = 2 P 2 2 P匕SCr式中P空氣密度；S葉片面積，它等于葉片長(zhǎng)與翼弦的乘積；Cr 總的氣動(dòng)系數(shù)。該力可以分解為兩個(gè)分力：一個(gè)是平行于氣流速度匠的

6、分力，稱為阻力; 一個(gè)是垂直于氣流速度匠的分力F，稱為升力。l1L 為升力：F = - p CSV2i 2 i1D 為阻力：F= 2 p CdSV2R 2 = L2 + D 2壓力中心：是指氣動(dòng)合力的作用點(diǎn)，它是空氣動(dòng)力合力作用線和弦線的交點(diǎn), 作用在壓力中心上的力只有升力和阻力。C = C2 + C2升力特性：翼型升力特性曲線:翼型阻力特性曲線升力系數(shù)的變化由直線和曲線兩部分組成。開始直線上升到最大值c,max, 對(duì)應(yīng)于攻角iM，稱為失速點(diǎn)，超過(guò)失速點(diǎn)后，升力系數(shù)下降，阻力系數(shù)增加。 在負(fù)攻角時(shí)，c也呈曲線形，c通過(guò)最低點(diǎn)cmin。阻力系數(shù)曲線的則不同，它 的最小值對(duì)應(yīng)已確定的攻角值。升力系

7、數(shù)與阻力系數(shù)隨攻角的變化曲線圖cy和cx與攻角間的關(guān)系當(dāng)攻角a值在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，升力隨攻角的增加而變大，阻力也在變化； 當(dāng)攻角a值增加到某一臨界值時(shí)，升力達(dá)到最大值(即cy - cymax )；當(dāng)a值再增 大時(shí)，升力突然開始下降，同時(shí)阻力也急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“失速”。產(chǎn)生 失速的根本原因，是氣體的比較有規(guī)則的流線與翼型后上部的輪廓分離，并在分 離區(qū)形成渦流，使翼型上下壓差變小。若設(shè)M為F相對(duì)于前緣的氣動(dòng)俯仰力矩，則可求得俯仰力矩系數(shù)c :M1八eM = p C SlV 22 M式中 l翼型弦長(zhǎng)因此，作用在翼型斷面上的空氣動(dòng)力可表示為升力、阻力和俯仰力矩三部分。 對(duì)于攻角的各個(gè)值總存在某

8、一特殊的點(diǎn)C，空氣動(dòng)力尸對(duì)該點(diǎn)的力矩為零，稱為 壓力中心。于是作用在翼型斷面上的空氣動(dòng)力可表示為作用在壓力中心處上的升 力和阻力。壓力中心點(diǎn)與前緣的相對(duì)距離有以下比值決定：CP =ACAB通常CP = 25%30%2.4貝茨理論和葉素理論風(fēng)能利用系數(shù)Cp風(fēng)力機(jī)從自然風(fēng)能中吸取能量的大小程度用風(fēng)能利用系用Cp表示cpp SV 3 2式中P風(fēng)力機(jī)實(shí)際獲得的軸功率，P空氣密度，kg/m%S風(fēng)輪的掃區(qū)面祝，V上游風(fēng)速，m/s.2.4.1貝茨理論（參考教材p25-27）我們知道，無(wú)論采用何種風(fēng)輪，都不可能將風(fēng)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械，那么 到底能獲得最大的能量是多少？德國(guó)科學(xué)家貝茨于1926年建立著名的風(fēng)輪轉(zhuǎn)化

9、 理論，即貝茨理論，通過(guò)這個(gè)理論，我們可以求得風(fēng)輪獲得的能量極限值。本節(jié) 對(duì)這一理論進(jìn)行介紹。16% =亨 0.593，貝茨理論的損失貝茨極限功率系數(shù)是在理想條件下的風(fēng)力機(jī)才能得到，而實(shí)際風(fēng)力機(jī)根本不 可能滿足這個(gè)理想條件。它僅考慮了軸向流速的損失，然而除此之外還存在許多 其它的損失，主要包括以下幾個(gè)方面：翼型損失；葉尖周圍的氣流存在著壓力分 布（低端呈正壓，高端呈負(fù)壓）所導(dǎo)致的損失，以及葉尖損失等；由下游的旋轉(zhuǎn) 速度所產(chǎn)生的漩渦損失，也稱尾流損失。2.4.2葉素理論一、風(fēng)輪的空氣動(dòng)力學(xué)幾何定義（1）風(fēng)輪軸：風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸線；（2）旋轉(zhuǎn)平面：垂直于風(fēng)輪軸的平面，葉片在該平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；（3）風(fēng)輪

10、直徑：風(fēng)輪掃掠面的直徑；（4）葉片軸：葉片縱向軸，繞此軸可以改變?nèi)~片相對(duì)于旋轉(zhuǎn)平面的安裝角;（5）在半徑r處的葉片截面：葉片與直徑為r并以輪軸為軸線的圓柱相交的 截面；（6）安裝角或槳距角：在半徑r處翼型的弦線與旋轉(zhuǎn)平面的夾角合。二、葉素理論設(shè)風(fēng)輪葉片在半徑,處的一個(gè)基本單元，即葉素，其長(zhǎng)度為dr，弦長(zhǎng)為/及 安裝角。則葉素在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)具有一圓周速度U = 2兀rN，N為風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。如 果把正看作是通過(guò)風(fēng)輪的軸向風(fēng)速，氣流相對(duì)于葉片的速度為研（如圖）見小 型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)69頁(yè)，則 V = U + WW = V - U而攻角為i =1 -a。其中I W與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面的夾角，稱為傾角。因此葉素受到相對(duì)

11、于相對(duì)速度W的氣流作用，并進(jìn)而受到一氣動(dòng)力dR作 用。dR可分解為一個(gè)升力dR/和一個(gè)阻力dRd，分別與相對(duì)速度W垂直或平行（如 圖）并對(duì)應(yīng)于某一攻角。可以把氣動(dòng)力dR的作用看成風(fēng)隊(duì)風(fēng)輪的軸向推立及對(duì)風(fēng)輪軸的扭矩。設(shè)dF 是dR在風(fēng)輪軸上的分力，而dM為dR在旋轉(zhuǎn)平面上的分力對(duì)風(fēng)輪軸的力矩。dF = dR col + dR s IndM = r（dR sin dR cIO s將上式代入以下關(guān)系式：dR = 1 pCW2dSdR =1 pC W2dSl 2 l 和 d 2 dw r = VctgldP= dMW2 = V2 + U2 = V2 + 2r2dS， 于是就可以得到： TOC o 1-

12、5 h z ,1dF = & p V2S (1+ ctg 21)(C cos I + C sin I),1dM = & p V2rS (1+ ctg 21)(C sin I - C cos I),1dP = & p V2dSctgI (1+ ctg 21)(C sin I - C cos I)2.5翼型介紹(NACA翼型)由于普通航空翼型的空氣動(dòng)力學(xué)性能在21世紀(jì)上半葉已經(jīng)得到充分的研 究，所以傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)葉片翼型一般沿用航空一星。最常用的且最具代表性的傳統(tǒng) 風(fēng)力機(jī)翼型為NACA翼型，所以本文以此翼型族作為重點(diǎn)介紹。NANA翼型是 二十世紀(jì)三十年代末四十年代初由美國(guó)國(guó)家宇航局(NASA)前身國(guó)家

13、航空咨詢委 員會(huì)(NACA)提出的。NACA翼型由厚度和中弧線疊加而成。葉片通常有翼型系列組成，在尖部使用薄翼型以滿足高升阻比的要求，而在 葉根則采用相同翼型較厚的形式，以滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。典型的運(yùn)行工況下的雷 諾數(shù)范圍是5X1052X106。NACA44XX系列和NACA230XX系列，由于具有最大升 力系數(shù)及最低的阻力系數(shù)，因而成為最流行采用的翼型。翼型氣動(dòng)特性對(duì)風(fēng)輪的動(dòng)力輸出至關(guān)重要，要實(shí)現(xiàn)最佳的翼型特性，提高在 大攻角、地雷諾數(shù)下的數(shù)值計(jì)算精度是重要手段。但注意的是優(yōu)化翼型及風(fēng)輪最 佳形狀以滿足最佳的設(shè)計(jì)要求，而不是選擇一個(gè)截面最佳的翼型氣動(dòng)特性，已達(dá) 到最可靠的動(dòng)力輸出，才是風(fēng)輪一行

14、優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。本節(jié)主要介紹NACA翼型的計(jì)算。NACA零彎度翼型的厚度分布如下 =&(0.29690拆-0.1260 x-0.35160 x2 + 0.28430 x3 -0.10150 x4)可以求出NACA所有翼型的最大厚度位置七=30%。若取不同廠時(shí)，可算出不 同厚度翼型上下型面座標(biāo)值。其前緣半徑是r = 1.1019 Tc2式中亍=r /c2.5.1 NACA四位數(shù)翼型NACA四位數(shù)翼型分為對(duì)稱翼和有彎度翼型兩種，對(duì)稱翼型(零彎度翼型)即 為基本厚度分布，有彎度翼型由中弧線與基本厚度分布迭加而成，中弧線為兩段 拋物線組成，在中弧線最高點(diǎn)兩者相切。也即當(dāng)X =七時(shí)前后段拋物線的值相

15、等 且達(dá)最大值，同時(shí)拋物線的斜率相等。NACA四位數(shù)翼型的中孤線方程為：f小、七=(2 xx X2)式中f中弧線最高點(diǎn)的縱座標(biāo)(即最大彎度)；xf最大彎度的弦向位置。x = x + y sin 0 yL = yf -cos0有彎度翼型的上下翼面座標(biāo)（無(wú)，y ）和（七,匕）可寫成x = x - y sin 0y = y + y cos 0式中0 中弧線在弦向位置x處的切線斜率，見圖（規(guī)范396）。前緣半徑的圓心位于通過(guò)前緣點(diǎn)的斜率等于0.005弦線處中弧線斜率的線段 上，圓心距前緣點(diǎn)距離等于前緣半徑。因此，對(duì)于NACA四位數(shù)翼型只要給定了 f、七和厚度廠，就可以由上述公 式算出完整的翼面數(shù)據(jù)。N

16、ACA四位數(shù)翼型的表達(dá)形式為：NACAXXXX第一位數(shù)字：彎度占翼弦的百分?jǐn)?shù)；第二位數(shù)字：最大彎度位置占翼弦的十分?jǐn)?shù)；第三位和第四位數(shù)字：厚度占翼弦的百分?jǐn)?shù)。例如NACA4415,其最大相對(duì)彎度是4%，最大彎度在弦長(zhǎng)的40%處，最大相 對(duì)厚度為15%。2.5.2 NACA五位數(shù)翼型從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，中弧線最大彎度相對(duì)位置離開弦線中點(diǎn)，無(wú)論是前移還是后 移，對(duì)提高翼型最大升力系數(shù)是有好處的。但是往后移時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的俯仰力矩， 故不能采納；而要往前多移一點(diǎn)的話，原來(lái)四位數(shù)翼型中弧線形狀要修改，這就 產(chǎn)生了五位數(shù)字翼型。五位數(shù)字翼型中弧線在最大彎度點(diǎn)以前是一立方拋物線 在最大彎度點(diǎn)處曲率降為零，一直到后

17、緣為止，也即后半段是一直線，其中弧線 方程如下：K一 一一 一y = x - 3mx 2 + m2（3 - m）x m x 1.0_1。八、y = g Km 2（1-x）式中m和K隨七的變化而變化，見下表表m、K和x的關(guān)系中弧線代號(hào)x/mK2100.050.5080361.42200.100.126051.642300.150.202515.9572400.200.29006.6432500.250.39103.230NACA五位數(shù)翼型的表達(dá)式為：NACAXXXXX第一位數(shù)字：該數(shù)乘3/2除10為翼型設(shè)計(jì)升力系數(shù)；第二位和第三位數(shù)字：該數(shù)除2為最大彎度位置占翼弦的百分?jǐn)?shù)；第四位和第五位數(shù)字：厚

18、度占翼弦的百分?jǐn)?shù)。3例如NACA23012其設(shè)計(jì)升力系數(shù)為2x= = 0.30 ；最大彎度相對(duì)位置為2015%，最大相對(duì)厚度為12%。2.6風(fēng)力機(jī)的工作原理風(fēng)力機(jī)的基本功能是利用風(fēng)輪接收風(fēng)能，并將其轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再由風(fēng)輪軸 將它輸送出去。風(fēng)力機(jī)的工作原理：空氣流經(jīng)風(fēng)輪葉片產(chǎn)生升力或阻力，推動(dòng)葉 片轉(zhuǎn)動(dòng)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。盡管風(fēng)力機(jī)的類型很多，但是普遍應(yīng)用的是水平軸和垂直軸兩大類。國(guó)內(nèi)外 普遍應(yīng)用的風(fēng)力機(jī)以水平軸升力型居多。下面重點(diǎn)介紹水平軸升力型和垂直軸阻 力型風(fēng)力機(jī)的基本工作原理。升力型風(fēng)力機(jī)的工作原理下圖所示是水平軸風(fēng)力機(jī)的機(jī)頭部分。風(fēng)輪主要由兩個(gè)螺旋槳式的葉片組 成。風(fēng)從左方吹來(lái).葉片

19、產(chǎn)生的升力Fy和阻力Fx。阻力是風(fēng)對(duì)風(fēng)輪的正面壓力， 由風(fēng)力機(jī)的塔架承受；升力是推動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。風(fēng)力轉(zhuǎn)換成葉片的升力與阻力現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片都制成螺旋槳式的，其原因如下所述。風(fēng)以V的速度吹向風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面，風(fēng)輪以角速度旋轉(zhuǎn)。風(fēng)相對(duì)翼型的風(fēng)速 為假如相對(duì)風(fēng)速匕與翼型的弦的夾角僅是最佳攻角值，此時(shí)的升力系數(shù)cy max 為（a約為1214 ），這是我們所希望的。然而，由于葉片各截面的旋轉(zhuǎn)半徑r 不同。因此，各截面的相對(duì)風(fēng)速V也不同.甚至在某些截面上升力系數(shù)為負(fù)值。所以，要把葉片制成沿葉片長(zhǎng)度方向呈扭曲的螺旋狀。讓整個(gè)葉片由根部到尖部 各截面翼型的弦與對(duì)應(yīng)處的相對(duì)風(fēng)速大致相同，并應(yīng)使其在最佳攻角

20、值附近。 使風(fēng)力盡可能多的轉(zhuǎn)換成葉片的升力。此升力由葉柄傳給風(fēng)輪軸，再由風(fēng)輪軸將 機(jī)械能輸送出去。升力型Darrieus （達(dá)里厄）式風(fēng)力機(jī)工作原理Darrieus式風(fēng)力機(jī)屬于垂直軸風(fēng)力機(jī)，與所有垂直軸風(fēng)力機(jī)相比，它的風(fēng)能 利用系數(shù)最高。圖2-M 達(dá)里厄式風(fēng)力機(jī)工作原理：D一葉輪的空氣動(dòng)力學(xué)原理類似于于其它的升力型葉輪，但是因?yàn)槠淙~片的 圓弧形運(yùn)動(dòng)軌跡，使得其運(yùn)行看來(lái)要復(fù)雜些，實(shí)際上卻并非如此復(fù)雜。我們以前 提到的，翼片產(chǎn)生的升力是與吹近其前緣點(diǎn)的氣流方向垂直的。在D 一葉輪中， 在葉片的圓周軌跡的各點(diǎn)上，這一相對(duì)氣流的方向從幾乎是直接沖向葉片的前緣 變化成幾乎與前緣相垂直。于是，在翼片做圓周

21、運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所產(chǎn)生的升力一直在 變化著。氣動(dòng)力分析：圖是風(fēng)輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，垂直于轉(zhuǎn)軸的一個(gè)剖面上!葉片處于相對(duì) 風(fēng)速及其所引起氣動(dòng)力的分析。圖a中葉片弦線與旋轉(zhuǎn)圓周切線夾角稱為葉片安裝角匕是風(fēng)速匕是葉片圓周速度,W相對(duì)于葉片的氣流速度。三者的關(guān)系式為W= V.-V,W與弦線夾角為有效攻角a如果知道了匕和匕便可求出叩和a,隨后也就可確定葉片所受氣動(dòng)力。假定 流過(guò)風(fēng)輪的風(fēng)速的速率和方向?yàn)楣潭ǖ?，?duì)葉片在不同方位的速度三角形的研究 表明：除了當(dāng)葉素圾型的對(duì)稱平面平行或近似平行于風(fēng)的方向外，在其他所在方 位的力都產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的力矩。圖b是分析在風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)一周中，葉片在各個(gè)位置上的速度三角形。當(dāng)氣流流

22、過(guò)有攻角的翼型時(shí)，將產(chǎn)生垂直于W的升力和平行于W的阻力，其合力為F,在圖b 中表明所有位置上葉片都能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪的正轉(zhuǎn)矩。由于風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)使葉片獲得較 大的切問(wèn)速度匕所以葉片感受到的有效攻角很小，氣流不會(huì)失速，葉片可獲得氣 動(dòng)力。當(dāng)然，在一周轉(zhuǎn)動(dòng)中攻角是不斷變化的，所以每個(gè)葉片所引起的轉(zhuǎn)矩是波動(dòng)的。但是，如果風(fēng)輪是靜止的，這時(shí)相對(duì)風(fēng)速叩與來(lái)流風(fēng)速Va一致,葉片的攻角很 大，有些位置甚至大于失速攻角，使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常低。這就是F葉輪不能自行 起動(dòng)。而必須附加外部起動(dòng)裝置的原因。阻力型風(fēng)力機(jī)的工作原理1）杯式風(fēng)速計(jì)是最簡(jiǎn)單的阻力型風(fēng)力機(jī)垂直軸式S型葉片風(fēng)輪2）上圖所示為垂直軸阻力型風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪，它主要

23、由3個(gè)曲面葉片組成。當(dāng)風(fēng)吹向風(fēng)輪，葉片產(chǎn)生阻力，驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪作逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)（頂視）。凹下的 葉片驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，凸起的葉片阻礙風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)葉片產(chǎn)生的阻力值Fd可 按下式計(jì)算：4式中:空氣密度;V 風(fēng)速：u葉片線速度.在半徑方向線速度的平均數(shù)：.一葉片的最大投影面積（寬度X高度）；Cd 葉片阻力系數(shù)，對(duì)于由2個(gè)曲面葉片組成的風(fēng)輪，凹下的葉片的Cd值可取為1.0;凸起的葉片的匕值為0.120.25。在計(jì)算F時(shí)，式中的“土”號(hào)的選?。簩?duì)風(fēng)凹下的葉片（右面）取“-”； d對(duì)風(fēng)凸起的葉片（左面）取“+”。這種垂直軸阻力型風(fēng)力機(jī)。凹下的葉片產(chǎn)生的阻力大于凸起葉片產(chǎn)生的阻 力.風(fēng)輪自然是按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。當(dāng)

24、然。若把吹向風(fēng)輪左面的風(fēng)擋住，使凸起 的葉片不被風(fēng)吹。更有助于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。2.7風(fēng)力機(jī)特性風(fēng)力機(jī)的特性曲線主要表現(xiàn)為三個(gè)隨著風(fēng)速變化而變化的性能指標(biāo)-功率、 力矩和推力。功率決定了風(fēng)輪所捕獲的能量的大小，力矩決定了齒輪箱的尺寸和 與風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)相匹配的發(fā)電機(jī)類型，推力對(duì)塔架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大影響。常用葉尖速比的函數(shù)來(lái)表示功率系數(shù)、力矩系數(shù)和推力系數(shù)第三章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)3. 1風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)組概述：風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)從結(jié)構(gòu)上可以分為兩類：水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)。水平 軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片安裝在水平軸上，葉片接受風(fēng)能轉(zhuǎn)動(dòng)去驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)；垂直軸 風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪軸是垂直布置的，。整機(jī)是建立在鋼結(jié)構(gòu)底座上，該

25、結(jié)構(gòu)應(yīng)具有很大的強(qiáng)韌度，底部由堅(jiān)固法 蘭組成，風(fēng)電機(jī)組所有的主要部件都鏈接于其上。發(fā)電機(jī)固定位置與機(jī)艙軸線偏離，以使得風(fēng)電機(jī)組在滿載運(yùn)行時(shí)，整機(jī)質(zhì) 心與塔架和基礎(chǔ)中心相一致。偏航機(jī)構(gòu)直接安裝在機(jī)艙底部，機(jī)艙通過(guò)偏航軸承與偏航機(jī)構(gòu)連接，并安 裝在塔架上，真?zhèn)€機(jī)艙底部對(duì)葉輪轉(zhuǎn)子到塔架造成的動(dòng)力負(fù)載和疲勞負(fù)荷有很強(qiáng) 的吸收作用。機(jī)艙座上覆蓋有機(jī)艙罩，材料是玻璃鋼，具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，有效地密 封，以防止外界侵蝕，如雨、潮濕、鹽霧、風(fēng)沙等。機(jī)艙上安裝有散熱器，用于齒輪箱和發(fā)電機(jī)的冷卻，同時(shí)，在機(jī)艙內(nèi)還安 裝有加熱器，使得機(jī)組在冬季寒冷的環(huán)境下，機(jī)艙內(nèi)保持在10 c以上有齒輪箱的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1一葉片2一

26、輪轂 3一機(jī)艙4一葉輪軸與主軸連接5主軸6 齒輪箱7一剎車系統(tǒng) 8 一聯(lián)軸器9 一發(fā)電機(jī)10 一散熱器11一冷卻風(fēng)扇12一風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)13 控制系統(tǒng)14液壓系統(tǒng)15 偏航驅(qū)動(dòng)16偏航軸承17 一機(jī)艙蓋18一塔架19 一變槳距第四章風(fēng)力機(jī)的控制技術(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由多個(gè)部分組成，而控制系統(tǒng)貫穿到每個(gè)部分，相當(dāng)于風(fēng)電系統(tǒng)的神經(jīng)。 因此控制系統(tǒng)的好壞直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)、發(fā)電量的多少以及設(shè)備的安全。目前風(fēng)力發(fā)電亟待研究解決的的兩個(gè)問(wèn)題:發(fā)電效率和發(fā)電質(zhì)量都和風(fēng)電控制系統(tǒng)密切 相關(guān)。對(duì)此國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，取得了一定進(jìn)展，隨著現(xiàn)代控制技術(shù)和電力電子 技術(shù)的發(fā)展，為風(fēng)電控制系統(tǒng)的研究提

27、供了技術(shù)基礎(chǔ)?？刂葡到y(tǒng)組成主要包括各種傳感器、變距系統(tǒng)、運(yùn)行主控制器、功率輸出單元、無(wú)功補(bǔ) 償單元、并網(wǎng)控制單元、安全保護(hù)單元、通訊接口電路、監(jiān)控單元。具體控制內(nèi)容有：信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、處理，變槳控制、轉(zhuǎn)速控制、自動(dòng)最大功率點(diǎn)跟蹤 控制、功率因數(shù)控制、偏航控制、自動(dòng)解纜、并網(wǎng)和解列控制、停機(jī)制動(dòng)控制、安全保護(hù)系 統(tǒng)、就地監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控。常規(guī)的控制功能在運(yùn)行的風(fēng)速范圍內(nèi)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；低風(fēng)速時(shí)，跟蹤最佳葉尖速比，獲取最大風(fēng)能；高風(fēng)速時(shí)，限制風(fēng)能的捕獲，保持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率為額定值；減小陣風(fēng)引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)峰值，減小風(fēng)輪的機(jī)械應(yīng)力和輸出功率的波動(dòng)，避免共振；減小功率傳動(dòng)鏈的暫態(tài)響應(yīng)；控制器

28、簡(jiǎn)單，控制代價(jià)小，對(duì)一些輸入信號(hào)進(jìn)行限幅；調(diào)節(jié)機(jī)組的功率，確保機(jī)組輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。根據(jù)槳葉的控制分類1定槳距失速調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單可靠，由風(fēng)速變化引起的輸出功率的控制只通過(guò)槳葉的被動(dòng)失速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有功率 反饋系統(tǒng)和變槳距機(jī)構(gòu)，使控制系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件小、造價(jià)低。2變槳距調(diào)節(jié)變槳距調(diào)節(jié)是指通過(guò)變槳距機(jī)構(gòu)改變安裝在輪轂上的葉片槳距角的大小，使風(fēng)輪葉片的 槳距角隨風(fēng)速的變化而變化，一般用于變速運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，主要目的是改善機(jī)組的起動(dòng) 性能和功率特性。變槳距風(fēng)力機(jī)的整個(gè)葉片可以繞葉片中心軸旋轉(zhuǎn)，使葉片的攻角在一定范 圍（090 ）變化。3主動(dòng)失速調(diào)節(jié)風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速分

29、幾級(jí)控制，控制精度低于變槳距 控制；當(dāng)風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速后，變槳系統(tǒng)通過(guò)增加葉片攻角，使葉片“失速”， 限制風(fēng)輪吸收功率增加。這一點(diǎn)與定槳風(fēng)機(jī)的失速調(diào)節(jié)類似，稱為“主動(dòng)失速”。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)與控制變速恒頻是指發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速變化，通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂频玫捷敵鲱l率恒定的電能。特點(diǎn)：可大范圍的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使功率系數(shù)保持在最佳值，從而最大限度地吸收風(fēng)能，系統(tǒng)效率高能吸收和存貯陣風(fēng)能量，減少陣風(fēng)沖擊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的疲勞損壞、機(jī)械應(yīng)力和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，減少噪聲可以控制有功功率和無(wú)功功率，電能質(zhì)量高。調(diào)節(jié)與控制過(guò)程1起動(dòng)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)槳距控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速附近，尋找最佳時(shí)機(jī)

30、 并網(wǎng)2并網(wǎng)后，在額定風(fēng)速以下，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速跟隨風(fēng)速的 變化，保持最佳葉尖速比，確保風(fēng)能的最大捕獲，表現(xiàn)為跟蹤控制問(wèn)題3在額定風(fēng)速以上，采用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子變速和槳葉節(jié)距雙重調(diào)節(jié)，利用風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的變化，存貯或 釋放部分能量，限制風(fēng)力機(jī)獲取能量，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的柔性，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)保持在額定值下 發(fā)電，保證發(fā)電機(jī)輸出功率的更加平穩(wěn)。6.4風(fēng)能政策6.4.1風(fēng)能政策工具分類風(fēng)能政策工具大體可分為直接和間接政策工具。直接工具作用于風(fēng)能領(lǐng)域， 間接工具主要是為風(fēng)能發(fā)展去除障礙，并促進(jìn)形成風(fēng)力資源發(fā)展框架。直接政策工具主要是通過(guò)直接影響風(fēng)力資源部門和市場(chǎng)來(lái)促進(jìn)風(fēng)能的發(fā)展， 大體可以

31、分為經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策和非經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策向市場(chǎng)參與者提供 經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來(lái)加強(qiáng)其在風(fēng)能市場(chǎng)的作用。非經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策則是通過(guò)和主要利益相關(guān) 者簽訂協(xié)議或通過(guò)行為規(guī)范來(lái)影響市場(chǎng)。協(xié)議或行為規(guī)范中會(huì)應(yīng)用懲罰來(lái)保證政 策實(shí)施效果。另一種分類方法是按照工具在價(jià)值鏈中作用的階段來(lái)劃分。從政府對(duì)風(fēng)能發(fā) 電的政策上來(lái)看，價(jià)值鏈可以被簡(jiǎn)單地分為研發(fā)、投資、電力生產(chǎn)和電力消費(fèi)四 個(gè)階段。6.4.2主要風(fēng)能政策簡(jiǎn)介長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)(feed-in tariffs)是以價(jià)格為基礎(chǔ)的一項(xiàng)政策，該政策明確 說(shuō)明為風(fēng)電支付的價(jià)格，是一種促進(jìn)風(fēng)電生產(chǎn)的機(jī)制。長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)提供給風(fēng) 電開發(fā)商的是得到擔(dān)保的電力銷售價(jià)格

32、，以及電力公司的購(gòu)電合同，以保障他們 在項(xiàng)目周期內(nèi)的收入。如長(zhǎng)期固定回購(gòu)價(jià)提前設(shè)置了一定條件下電力生產(chǎn)的回購(gòu) 價(jià)；競(jìng)價(jià)體系下，管理機(jī)構(gòu)決定由風(fēng)能生產(chǎn)的電量，并且請(qǐng)項(xiàng)目開發(fā)者投標(biāo)決定 自己生產(chǎn)的電量，中標(biāo)的開發(fā)者得到一定期限內(nèi)的電價(jià)承諾。對(duì)風(fēng)力發(fā)電站的標(biāo) 準(zhǔn)化并網(wǎng)要求是長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)中常規(guī)而重要的組成內(nèi)容。價(jià)格水平和期限可以 發(fā)生變化，但是一般執(zhí)行中都保證價(jià)格水平和銷售合同期限具有足夠的吸引力， 以保證風(fēng)能的發(fā)展。（2）配額制長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)和配額制都是政府為培育風(fēng)能市場(chǎng)而制定的強(qiáng)制性政策。但 是不同于長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)的是，配額制是以數(shù)量為基礎(chǔ)的政策，該政策規(guī)定在指 定日期之前，市場(chǎng)必須生產(chǎn)、銷售、

33、分銷目標(biāo)數(shù)量的可再生能源（大部分為風(fēng)能）。 配額制還規(guī)定了可再生能源達(dá)標(biāo)的責(zé)任人，并明確對(duì)未達(dá)標(biāo)企業(yè)的懲罰措施。就 目前實(shí)施的情形看，配額制傾向于對(duì)價(jià)格不做規(guī)定而由市場(chǎng)來(lái)決定。為使市場(chǎng)得 到最優(yōu)配置，配額通常是可在公司間交易的?？山灰拙G色證書就是這個(gè)系統(tǒng)中不 可缺少的部分。配額制中，政府會(huì)要求所有電力公司或零售供應(yīng)商購(gòu)買一定數(shù)量的可再生能 源電力。對(duì)配額制而言，允許有許多設(shè)計(jì)差別，這一政策也可以與其他政策，例 如特許權(quán)招標(biāo)、英國(guó)的非化石燃料公約（NFFO）或公共效益基金結(jié)合實(shí)施。公共效益基金在美國(guó)和國(guó)際上，公共效益基金已被廣泛地用來(lái)支持風(fēng)能的發(fā)展。隨著配額 制、并網(wǎng)電價(jià)、稅收激勵(lì)政策的采用，近

34、年來(lái)，用公共效益基金資助的項(xiàng)目對(duì)于 風(fēng)能迅速發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。公共效益基金就是用來(lái)獲得公共效益、包括鼓勵(lì)風(fēng)能發(fā)展的基金。風(fēng)能公共 效益基金項(xiàng)目可以以多種方式進(jìn)行籌資。在美國(guó)，一個(gè)通常的做法是在電價(jià)上加 上小額附加費(fèi)來(lái)籌集基金。在其他情況下，基金可以通過(guò)所得稅或其他特殊的籌 集方式來(lái)建立。不管是何種來(lái)源，基金必須是基于公平和非歧視的基礎(chǔ)上來(lái)籌集。 確保那些從風(fēng)能產(chǎn)品中受益的人們支付其份額。公共效益基金的優(yōu)點(diǎn)包括：1不管是什么樣的電力部門結(jié)構(gòu)，公共效益基金 都可被采用；2公共效益基金可以以一種公平而非歧視的方式收集；3公共效益 基金可在基金的使用上提供最大的靈活性；4此政策的成本可預(yù)先得知

35、。最主要 的不足之處就是要找到一個(gè)適當(dāng)?shù)恼紊峡尚械幕I資手段。一旦基金被籌集上來(lái)，該基金必須被用到風(fēng)能企業(yè)和機(jī)構(gòu)以鼓勵(lì)項(xiàng)目的開 發(fā)?？梢圆捎枚喾N多樣的做法來(lái)分配風(fēng)能基金。通常的做法包括：競(jìng)標(biāo)和建立標(biāo) 準(zhǔn)首期折扣。在過(guò)去，一種常用的方法是給可再生資源項(xiàng)目撥款。現(xiàn)在，用產(chǎn)出 為主的支持（例如發(fā)電量）來(lái)鼓勵(lì)風(fēng)能項(xiàng)目的有效運(yùn)作是常用的做法。（4）特許權(quán)招標(biāo)這里把特許權(quán)招標(biāo)定義為采用政府監(jiān)管的競(jìng)爭(zhēng)性程序，通過(guò)與風(fēng)能發(fā)電廠商 簽訂的長(zhǎng)期電力購(gòu)買協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃目標(biāo)。每一輪競(jìng)標(biāo)必須事先制定好評(píng)判標(biāo) 準(zhǔn)。例如在西班牙，風(fēng)能項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)不僅在成本方面，而且包括對(duì)技術(shù)質(zhì)量、社 會(huì)經(jīng)濟(jì)影響，以及地理和環(huán)境方面的考慮。在

36、每一輪競(jìng)標(biāo)中，成本最有效率的項(xiàng) 目會(huì)得到補(bǔ)貼。這種機(jī)制會(huì)選擇成本最低的項(xiàng)目。為了維持可再生能源供應(yīng)的多 樣性，不同技術(shù)的可再生能源的出價(jià)并不相同。也就是說(shuō)，風(fēng)能項(xiàng)目只和風(fēng)能項(xiàng) 目競(jìng)爭(zhēng)，而不會(huì)和生物質(zhì)能源項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)。特許權(quán)招標(biāo)是長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)和配額制的變化形式，兩者的主要區(qū)別是，電 價(jià)和合格的項(xiàng)目是通過(guò)競(jìng)標(biāo)程序來(lái)選擇的。像并網(wǎng)法規(guī)一樣，招標(biāo)政策保證在確 定期間內(nèi)，以指定價(jià)格從合格的風(fēng)能發(fā)電站購(gòu)買電力。而兩種政策的區(qū)別是電價(jià) 的制定方式不同，以及哪些風(fēng)力發(fā)電廠商具有參與資格。長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)制定電 價(jià)并保證按照該價(jià)格從任何一家合格電力公司購(gòu)買風(fēng)電，而招標(biāo)政策采用競(jìng)爭(zhēng)性 投標(biāo)來(lái)選擇價(jià)格最具優(yōu)勢(shì)的項(xiàng)目，然

37、后這些項(xiàng)目獲得了簽訂電力采購(gòu)協(xié)議的資 格。通過(guò)招標(biāo)程序，風(fēng)電開發(fā)商提交新建風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的建議書并表明其接受的 電力價(jià)格。然后選擇電價(jià)最低的風(fēng)電項(xiàng)目，并作出購(gòu)買這些項(xiàng)目所有發(fā)電量的保 證。同長(zhǎng)期保護(hù)性電價(jià)一樣，獲得保證的電力購(gòu)買協(xié)議有助于降低投資者的風(fēng)險(xiǎn) 并有助于項(xiàng)目獲得融資；所獲得的電量可能取決于投標(biāo)電價(jià)(例如投標(biāo)電價(jià)越低， 采購(gòu)量就越大)。而這一策略也可以與強(qiáng)制性數(shù)量要求和可接受的投標(biāo)上限電價(jià) 結(jié)合使用。6.4.3各國(guó)風(fēng)能政策實(shí)踐風(fēng)力發(fā)電作為一種可再生能源和替代能源技術(shù)受到了世界各國(guó)的重視，對(duì)其 發(fā)展提供了大量的經(jīng)濟(jì)扶持，使得風(fēng)力發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了研究與開發(fā)和試點(diǎn)示范， 發(fā)展到今天的商業(yè)化應(yīng)用階

38、段，逐步成為發(fā)電能源資源的組成部分之一。風(fēng)力發(fā) 電技術(shù)的快速發(fā)展是與各國(guó)政府的積極支持和努力相一致的。國(guó)外政府，特別是 發(fā)達(dá)國(guó)家政府對(duì)風(fēng)力發(fā)電的扶持政策大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段?？茖W(xué)研究階段試點(diǎn)示范及工業(yè)化生產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用階段。商業(yè)化應(yīng)用階段美國(guó)、德國(guó)、丹麥、荷蘭、英國(guó)、印度風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策共性分析：盡管各國(guó)扶持政策的方式和內(nèi)容有所不同，但基本政策框架是相似的。即為 風(fēng)力電提供法律基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠政策，用法律手段要求電力公司必須收購(gòu)風(fēng)力發(fā) 電發(fā)出的電量，同時(shí)又用投資、稅收和價(jià)格等優(yōu)惠政策鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。 也就是通常所說(shuō)的“胡蘿卜加大棒“政策。世界各國(guó)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的支持政策大體 上可以歸納為以

39、下幾點(diǎn)：(1)明確發(fā)展的目的世界各國(guó)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的目的有所不同，總起來(lái)看有以下幾點(diǎn)：減少對(duì)化石燃料或核能的依賴；減少溫室氣體和其他有害污染物的排放；以最小成本滿足能源需求；支持國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)機(jī)會(huì)；鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)投資和獨(dú)立發(fā)電商的發(fā)展；吸引國(guó)外投資者向電力部門投資等。制定具體的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)：如西歐和美國(guó)都對(duì)可再生能源的利用提出了具體 的目標(biāo)；并且是長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)，并非心血來(lái)潮，使得產(chǎn)業(yè)界樹立長(zhǎng)期發(fā)展的思想，從 而實(shí)現(xiàn)逐步商業(yè)化的目的。（2）制定強(qiáng)制收購(gòu)和政策優(yōu)惠具體的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施有：稅收政策，包括投資抵稅，減免所得稅等；直接補(bǔ) 貼不同發(fā)電量；補(bǔ)貼裝機(jī)等。6.5風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與前景展望（1）我國(guó)風(fēng)電發(fā)展

40、現(xiàn)狀中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)高速發(fā)展。在2009年連續(xù)五年實(shí)現(xiàn)了新增風(fēng)電裝機(jī)和累計(jì)風(fēng) 電裝機(jī)雙雙超過(guò)100%的增長(zhǎng)。2009年，全球新增風(fēng)電裝機(jī)37466 MW，累計(jì)風(fēng) 電裝機(jī)157899 MW，中國(guó)（不含臺(tái)灣?。┬略鲅b機(jī)13803.2 MW，年同比增長(zhǎng)124%； 占全球新增裝機(jī)總量的34.7%，排名世界第一。同時(shí)累計(jì)裝機(jī)總量達(dá)到25805.3 MW，年同比增長(zhǎng)114%，僅次于美國(guó)位列世界第二。風(fēng)場(chǎng)建設(shè)突飛猛進(jìn)。截止到2009年12月31日，中國(guó)（不含臺(tái)灣?。╋L(fēng)電 累計(jì)裝機(jī)超過(guò)1000 MW的省份超過(guò)9個(gè)，超過(guò)2000 MW的省份有4個(gè)，分別為 內(nèi)蒙古、河北、遼寧和吉林。其中，內(nèi)蒙古2009年當(dāng)年新增裝機(jī)

41、5545 MW，累 計(jì)裝機(jī)9196.2 MW，實(shí)現(xiàn)了 150%的大幅度增長(zhǎng)。（2）全球風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀在可再生能源中，風(fēng)電是發(fā)展速度最快的。風(fēng)力發(fā)電始于25年前，目前已 經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)。在過(guò)去的20年里，風(fēng)力發(fā)電成本降低了 50%，已 經(jīng)接近常規(guī)能源的成本。風(fēng)電機(jī)組的功率、效率和可靠性也有了很大的提高在過(guò) 去的10年里，全球風(fēng)電的年平均增長(zhǎng)率一直保持在29%左右。歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)和全球風(fēng)能協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2009年全球風(fēng)能發(fā)電裝機(jī) 容量達(dá)到3.75萬(wàn)兆瓦，相當(dāng)于23臺(tái)EPR核電機(jī)組發(fā)電量，2009年全球風(fēng)能發(fā)電 增長(zhǎng)31%。世界風(fēng)能市場(chǎng)裝機(jī)資金達(dá)450億歐元，提供50萬(wàn)就業(yè)崗位。風(fēng)能這種清潔 能源每年可以減少2.04億噸的二氧化碳排放量。一些國(guó)家的風(fēng)電已經(jīng)能夠挑戰(zhàn) 傳統(tǒng)能源。丹麥風(fēng)電為全國(guó)提供了 20%的電力，德國(guó)北部為35% ；對(duì)于歐洲第 5大國(guó)西班牙來(lái)說(shuō)，目前風(fēng)電為全國(guó)提供了 15%的電力2009年美國(guó)風(fēng)能發(fā)電增長(zhǎng)了 39%。奧巴馬政府刺激經(jīng)濟(jì)計(jì)劃以及對(duì)綠