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风力发电技术

发布时间:2020-03-03 21:56:20 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

风力发电技术和风能利用方式

1973年发生石油危机以后,西方发达国家为寻求替代石化燃料的能源,在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力和资金,充分综合利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果,开创了风能利用的新时期。

德国、美国、丹麦等国开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统,发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论,采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型,研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机,开发了由微机控制的单台和多台风力发电机组成的机群的自动控制技术,从而大大提高了风力发电的效率和可靠性。

风电场是大规模利用风能的有效方式,20世纪80年代初在美国加利福尼亚州兴起。而海岸线附近的海域风能资源丰富,风力强,风速均匀,可大面积采获能量,适合大规模开发风电。然而在海上建造难度也大:巨大的基座必须固定入海底30m深度,才能使装置经受得住狂风恶浪的冲击;水下的驱动装置和电子部件必须得能防止高盐度海水的腐蚀;与陆地连接还得需要几公里长的海底电缆。

2.2风电装机容量

德国的风力发电装机容量已达610.7万kW,占德国发电装机容量的33%,居世界第1位。西班牙风电装机容量283.6万kW,居世界第2位。美国风力发电装机容量已达261万kW,居世界第3位。丹麦风电技术也很先进,装机容量234.1万kW。印度风电增长很快,到2000年累积装机容量已达到122万kW。日本的风电装机容量46万kW,运行较稳定的是海岸线或岛上的风力发电站,已达576台风电设备。

2.3各国的风力发电政策

目前风电机组成本仍比较高,但随着生产批量的增大和技术的进一步改进,成本将会继续下降 (见表1) 。许多国家建立了众多的中型和大型风力发电场,并形成了一整套有关风力发电场的规划方法、运行管理和维护方式、投融资方式、国家扶持的优惠政策及规范、法规等。

表1世界风电装机容量(万kW)和发电成本(美分/kW·h)

年份19831985198719891991199319951997199819992000

容量149414417121629847876410151393184

5成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8

数据来源:丹麦BTM咨询公司

欧洲发展风电的动力主要来自于改善环境的压力,将风电的发展作为减少二氧化碳等气体排放的措施。德国、丹麦、西班牙等国都制定了比较高的风电收购电价,保持了稳定高速的增长,1996年以后年增长率超过30%,使风电成为发展最快的清洁电能。丹麦风电技术的发展策略是政府不直接支持制造厂商,而是对购买风电机组的用户提供补贴。英国的《可再生能源责任法规》要求到2010年,每个电力供应商必须使可再生能源的电力供应量达到总电量的10%。

美国政府为鼓励开发可再生能源,在20世纪80年代初出台了一系列优惠政策。联邦政府和加利福尼亚州政府对可再生能源的投资者分别减免了25%的税赋,规定有效期到198

5年底,另外立法还规定电力公司必须得收购风电,并且价格应是长期稳定的。这些政策吸引了大量的资金采购风电机组,使刚刚建立起来的丹麦风电机组制造业获得了大批量生产和改进质量的机会。到1986年这3个风电场的总装机容量达到160万kW。2002年美国德州的风电容量为118万kW。德州政府规定,到2009年可再生能源的发电容量至少应达到200万kW,并拟订了110.4万kW的风电建设计划。

印度是一个缺电的发展中国家,政府制定了许多鼓励风电的政策,如投资风电的企业,可将风电的电量储蓄,在电网拉闸限电时,使有储蓄的企业能够得到优先供电。

澳大利亚的发电能源主要依靠煤炭。政府为改善电能结构,制定了一项强制性的可再生能源发电计划,太阳能——风力电站将成为可再生能源利用的重要组成部分。

3我国风力发电的开发现况

我国拥有丰富的风能资源,若采用10m高度的风速测算,陆地风能资源理论储量为32.26亿kW,可开发的风能资源储量为2.53亿kW。我国近海风能资源约为陆地的3倍,由此可算出我国可开发的风能资源约为10亿kW。

风能资源富集区主要在西北、华北北部、东北及东南沿海地区。20世纪70年代末80年代初, 我国通过自主开发研制,额定容量低于10kW小型风力发电机实现了批量生产, 在解决居住分散的农牧民和岛屿居民的用电方面有着重要意义。在国家有关部委的支持下,额定功率为200、250、300、600 kW的风力发电机组已研制出来,并在全国11个省区建立了27个风电场,浙江、福建、广东沿海及新疆、内蒙古自治区都有较大功率的风力发电场。东部沿海有丰富的风能资源,距离电力负荷中心又近,海上风电场将成为新兴的能源基地。国家计委在20世纪90年代中期制定了“光明工程”和“乘风计划”, 1997年当年装机超过10万kW,到2001年底总装机容量约40万kW。

我国风电技术还处于发展初期,较欧美落后,关键原材料或零部件主要依靠进口。风电机组是风电场的核心设备,主要依靠进口机组,在风电场的建设投资中是主要部分,占总投资的60%~80%。为鼓励风电的开发,我国对300kW以上机组免征进口税。风电随着技术的发展和批量生产,成本会继续下降。

风力发电技术综述

风力发电

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国内外风力发电技术趋势

风力发电技术与电价分析

风力发电技术
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