風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展國內(nèi)外現(xiàn)狀隨著世界能源的日趨匱乏和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，加之人們對環(huán)境保護(hù)的要求，人們在努力尋找一種能替代石油、天然氣等能源的可再生、環(huán)保、潔凈的綠色能源。風(fēng)能是當(dāng)前最有發(fā)展前景的一種新型能源，它是取之不盡用之不竭的能源，還是一種潔凈、無污染、可再生的綠色能源。風(fēng)能的利用，從風(fēng)車到風(fēng)力發(fā)電，證明了文明和科學(xué)進(jìn)步。綠色和平組織和歐洲風(fēng)能協(xié)會2002年提出了風(fēng)力12報告，報告中指出到2020年，世界風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到世界電力總需求量的12%，我國電力發(fā)展“十一五”

2、發(fā)展綱要中也指出，中國的風(fēng)力發(fā)電將占世界風(fēng)力發(fā)電總量的14%。風(fēng)力發(fā)電與火力發(fā)電和水力發(fā)電比較，具有單機容量小、可分散建設(shè)等優(yōu)點。隨著國家對能源需求和環(huán)保要求力度的不斷加大，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢和經(jīng)濟性、實用性等優(yōu)點也必將顯現(xiàn)出來。1 我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀我國是世界上風(fēng)力資源占有率最高的國家，也是世界上最早利用風(fēng)能的國家之一，據(jù)資料統(tǒng)計，我國10m高度層風(fēng)能資源總量為3226 GW，其中陸上可開采風(fēng)能總量為253 GW，加上海上風(fēng)力資源，我國可利用風(fēng)力資源近1000 GW。如果風(fēng)力資源開發(fā)率達(dá)到60%，僅風(fēng)能發(fā)電一項就可支撐我國目前的全部電力需求。我國利用風(fēng)力發(fā)電起步較晚，和世界上風(fēng)能發(fā)電發(fā)達(dá)國家

3、如德國、美國、西班牙等國相比還有很大差距，風(fēng)力發(fā)電是20世紀(jì)80年代才迅速發(fā)展起來的，發(fā)展初期研制的風(fēng)機主要為1 kW、10 kW、55 kW、220 kW等多種小型風(fēng)電機組，后期開始研制開發(fā)可充電型風(fēng)電機組，并在海島和風(fēng)場廣泛推廣應(yīng)用，目前有的風(fēng)機已遠(yuǎn)銷海外。至今，我國已經(jīng)在河北張家口、內(nèi)蒙古、山東榮城、遼寧營口、黑龍江富錦、新疆達(dá)坂城、廣東南澳和海南等地建成了多個大型風(fēng)力發(fā)電場，并且計劃在江蘇南通、灌云及鹽城等地興建GW級風(fēng)電場。截止2007年底，我國風(fēng)機裝機容量已達(dá)到6.05 GW，年發(fā)電量占全國發(fā)電量的0.8%左右，比2000年風(fēng)電發(fā)電量增加了近10倍，我國的風(fēng)力發(fā)電量已躍居世界第5位

4、。1.1 小型風(fēng)電機組的發(fā)展目前，我國小型風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)已相當(dāng)成熟，建設(shè)速度也較快，特別是5 kW以下風(fēng)力發(fā)電機組的制造技術(shù)成熟，已大量使用，并達(dá)到批量生產(chǎn)的要求。100、200、300、500 W及1 kW、2 kW、5 kW的小型風(fēng)力發(fā)電機，年生產(chǎn)能力可達(dá)到5萬臺以上。1.2 大型風(fēng)電機組的發(fā)展我國大型風(fēng)電機組的開發(fā)研制工作也正在加快。我國大型風(fēng)電機組基本上依賴進(jìn)口，通過多年來的開發(fā)研制，如今，大型風(fēng)電機組的主要部件已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，其成本比進(jìn)口機組低20%30%，國產(chǎn)化是我國大型風(fēng)電機組發(fā)展的必然趨勢。我國的大型風(fēng)電機組從建設(shè)之初的山東榮成第一個風(fēng)力發(fā)電場開始，到后來的廣東南澳4臺25

5、0kW機組、遼寧營口安裝660 kW風(fēng)電機組、黑龍江富錦單機960 kW機組，再到即將在山西、山東、江蘇等地安裝的大型機組，我國已建成一大批大型風(fēng)力發(fā)電場，使我國風(fēng)力發(fā)電邁上了一個新臺階。我國風(fēng)能資源雖然蘊藏豐富，但由于經(jīng)濟實力和技術(shù)力量還遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國家，故我國的風(fēng)力發(fā)電普及率還很低。在我國，還有一些無電村，其中部分地區(qū)風(fēng)能資源豐富，應(yīng)開發(fā)利用風(fēng)力發(fā)電。2 國外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r風(fēng)能的開發(fā)利用在國外發(fā)達(dá)國家已相當(dāng)普及，尤其在德國、荷蘭、西班牙、丹麥等西歐國家，風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中占相當(dāng)比重。20世紀(jì)70年代發(fā)生了世界性的能源危機，歐美國家政府加大補貼投入，鼓勵開展風(fēng)力發(fā)電事業(yè)。1973年聯(lián)邦德國風(fēng)

6、能資源投入30萬美元，到1980年投資就增至6800萬美元；美國20世紀(jì)80年代初期安裝了1700多臺風(fēng)電機組，總裝機容量達(dá)到3 MW；1979年丹麥能源部決定給風(fēng)輪機設(shè)備廠投入補貼，政府撥款建立小型風(fēng)輪機試驗中心，承擔(dān)發(fā)風(fēng)輪機許可證任務(wù)。到20世紀(jì)80年代末，全球共有大型風(fēng)輪機近2萬臺，總裝機容量2 GW。國際市場風(fēng)力發(fā)電成本不斷降低，有些條件較好的風(fēng)力發(fā)電場，機組發(fā)電成本僅為8美分/kWh，風(fēng)場運行維修費為1.5美分/kWh。從當(dāng)前世界風(fēng)力發(fā)電情況來看，無論從風(fēng)機容量投資、年發(fā)電量、運行費用及運行穩(wěn)定性等指標(biāo)衡量，200500 kW的中型風(fēng)電機組都具有較大競爭力。據(jù)統(tǒng)計，截止2007年底，

7、世界風(fēng)力發(fā)電裝機容量為94112 MW，其中德國裝機容量22247 MW，牢牢的占據(jù)了其在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域世界領(lǐng)先地位，美國風(fēng)機容量16818MW，居世界第二位，我國風(fēng)力發(fā)電裝機容量為6050MW，居世界第五位。資料顯示，目前全球有20個大風(fēng)力發(fā)電場，其中有13個位于歐洲，其中德國、西班牙成為歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電國。截至2007年末，風(fēng)力發(fā)電在整個電力行業(yè)中的比例突破0.5%，在歐洲一些風(fēng)電發(fā)達(dá)國家，其比例更是接近10%?，F(xiàn)在排在世界風(fēng)力發(fā)電市場前幾位，領(lǐng)先的是德國、美國、西班牙、丹麥、荷蘭等，亞太地區(qū)新興市場是日本和澳大利亞。3 我國風(fēng)力資源及風(fēng)電發(fā)展前景從自然環(huán)境來看，我國居于非常有利的優(yōu)勢地位

8、。我國地域廣闊，海岸線長、風(fēng)力資源十分豐富。據(jù)統(tǒng)計，全國平均風(fēng)能密度大約為100 W/m2，風(fēng)能總量為3226 GW，其中可供開發(fā)利用的陸上風(fēng)能總量大約為253 GW。在我國東南沿海及附近島嶼、內(nèi)蒙和河西走廊，以及我國東北、西北、華北、海南及西青藏高原等部分地區(qū)，每年的年平均風(fēng)速在3 m/s以上時間近4000 h，一些地區(qū)的年平均風(fēng)速在67 m/s以上，對于風(fēng)力發(fā)電來說，具有很大的開發(fā)價值和廣闊的利用空間。按“十一五”發(fā)展規(guī)劃，至2010年我國風(fēng)電裝機總量將突破10 GW。3.1 風(fēng)力資源的分布按風(fēng)能資源密度、有效風(fēng)力、風(fēng)速、風(fēng)能資源的分布特點來看，我國可分為6個地區(qū)：東南沿海及其海島為我國最

9、大風(fēng)力資源區(qū)，有效風(fēng)能密度200300 W/m2以上，風(fēng)速3 m/s，全年出現(xiàn)時間為70008000 h，風(fēng)速6 m/s的時間也在4000 h左右；內(nèi)蒙及甘肅河西走廊為第二大區(qū)，風(fēng)能密度200300 W/ m2以上，風(fēng)速3 m/s，全年出現(xiàn)時間為5000 h，風(fēng)速6 m/s的時間也在2000 h左右；從北向南逐漸遞減；第三區(qū)為黑龍江、吉林東部及遼東半島沿海區(qū)域，風(fēng)能密度在200 W/ m2以上，風(fēng)速3m/s，時間為50007000 h，風(fēng)速6 m/s的時間也在3000h左右；第四區(qū)為青藏高原北部，風(fēng)能密度在150200 W/m2，風(fēng)速3m/s，時間為40005000 h，風(fēng)速6 m/s的時間也

10、在3000 h左右；第五區(qū)是云南、貴州、四川、甘肅及陜西秦嶺以南、河南、湖南西部和福建、廣東、廣西部分地區(qū)及塔里木盆地，是我國風(fēng)能最小區(qū)，其有效風(fēng)能密度在50 W/ m2以下，風(fēng)速3 m/s，時間在2000 h以下，風(fēng)速6 m/s的時間在1500 h以下，可有效利用風(fēng)能僅為20%左右；除上述區(qū)域以外的廣大地區(qū)被視為第6區(qū)，為風(fēng)能季節(jié)利用區(qū)，風(fēng)能密度在50150 W/ m2之間，風(fēng)速3 m/s的時間為20004000 h左右，風(fēng)速6 m/s的時間在1000 h以下，其可利用風(fēng)力為30%40%左右。3.2 風(fēng)力發(fā)電機組的種類風(fēng)力發(fā)電機組由兩部分組成，一為發(fā)電提供原動力的風(fēng)力機，即風(fēng)輪機，另一是將其

11、轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機。3.2.1 風(fēng)力機種類風(fēng)力發(fā)電中所采用的風(fēng)力機一般可分為常規(guī)型和新穎型兩類。其中常規(guī)型即傳統(tǒng)的螺旋槳式風(fēng)力機，按其運動形式不同可分為振動式、平動式、固定式和旋轉(zhuǎn)式4種。按樣式不同又可分為螺旋槳式、荷蘭式、多翼式、渦輪式、多風(fēng)輪式和帆翼式等6種。新穎型是對常規(guī)型的革新，一般可分為豎軸風(fēng)力機和增力水平軸風(fēng)力機2種。其中豎軸風(fēng)力機又可分為豎軸式風(fēng)力機、旋轉(zhuǎn)翼板風(fēng)力機、環(huán)量控制型風(fēng)力機和S型風(fēng)力機4種。增力水平軸風(fēng)力機可分為動力導(dǎo)流風(fēng)力機和旋風(fēng)型風(fēng)力機2種。3.2.2 發(fā)電機種類用于風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電機，一般可分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩類。其中，交流發(fā)電機又可分為同步交流發(fā)電機和異步

12、交流發(fā)電機2種。如果把風(fēng)力機和發(fā)電機作為一個整體系統(tǒng)來考慮，可以把風(fēng)力發(fā)電機組分為恒速恒頻、近恒速恒頻、變速變頻和變速恒頻4種系統(tǒng)。4 利用風(fēng)能發(fā)電的優(yōu)越性利用風(fēng)能資源發(fā)電，具有良好的發(fā)展前景和其它能源無可比擬的優(yōu)越性。大體可歸納為以下幾點。 風(fēng)力發(fā)電是一種干凈無污染的可再生自然資源，取之不盡，用之不竭，沒有常規(guī)能源（煤電、油電、核電）會造成環(huán)境污染的問題。 風(fēng)電技術(shù)日趨成熟，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，能源可用率達(dá)95%以上。 風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟性日益提高，發(fā)電成本較低，低于油電和核電，如果計及煤電的環(huán)境保護(hù)及交通運輸?shù)韧顿Y，風(fēng)電成本也低于煤電。 風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)工期短，單臺機組安裝方便。 投資規(guī)模靈活，易操作。 5 當(dāng)前我國風(fēng)電發(fā)展亟待解決的問題當(dāng)前，我國的風(fēng)力發(fā)電仍然面臨許多難題，主要是工程造價高和上網(wǎng)電價高。目前，我國風(fēng)電處于發(fā)展階段，國家提供的支持政策還不甚完善，國家政策、經(jīng)濟因素等各方面的限制使風(fēng)力發(fā)電還難以進(jìn)入商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展軌道，要加快風(fēng)電發(fā)展，國家不僅要出臺保護(hù)政策，還要鼓勵競爭，在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中也要給予大