发展风力发电具有什么优势

发展风力发电具有什么优势
发展风力发电具有什么优势

发展风力发电具有什么优势?

风电技术日趋成熟,产品质量可靠,可用率已达95%以上,已是一种安全可靠的能源,风力发电的经济性日益提高,发电成本已接近煤电,低于油电与核电,若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资,则风电经济性将优于煤电。风力发电场建设工期短,单台机组安装调试仅需几周,从土建、安装到投产,只需半年至一年时间,是煤电、核电无可比拟的。投资规模灵活,有多少钱装多少容量。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、边疆来说,可作为解决生产和生活能源的一种有效途径,因此显得更加重要。

为什么说风能是一种绿色能源?

风能是一种干净的自然能源,没有常规能源(如煤电,油电)与核电(裂变)会造成环境污染的问题。平均每装一台单机容量为1.5MW的风能发电机,每年可以减排3,000吨二氧化碳(相当于种植1.5平方英里的树木)、15吨二氧化硫、9吨二氧化氮。风能产生1,000度的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气体,相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。除了部分鸟类,风力发电机组不会危害其它野生动物。在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜力。

我国风能总量有多少?

我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦,其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿千瓦。而据估计,中国近海风能资源约为陆地的3倍,所以,中国可开发风能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙可开发的风能储量分别为1,143万千瓦、2,421万千瓦、3,433万千瓦和6,178万千瓦,是中国大陆风能储备最丰富的地区。

什么是风能?

风能就是空气的动能,是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。

风能来源于何处?

风的能量是由太阳辐射能转化来的,太阳每小时辐射地球的能量是174,423,000,000,000千瓦,换句话说,地球每小时接受了1.74 x 10^17 瓦的能量。风能大约占太阳提供总能量的百分之一、二,太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能,而被转化的风能总量大约是生物能的50~100倍。

风电的发展现状及展望

风电的发展现状及展望 Prepared on 24 November 2020

论文题目:我国风力发电的现状及展望

摘要 风是地球上的一种自然现象,全球的风能约为,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。其能量大大超过地球上水流的能量,也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。在各种能源中,风能是利用起来比较简单的一种,它不同于煤、石油、天然气,需要从地下采掘出来;也不同于水能,必须建造大坝来推动水轮机运转;也不像核能那样,需要昂贵的装置和防护设备。另外,风能是一种清洁能源,不会产生任何污染。与其他新能源相比,风能优势突出:风能安全、清洁。而且相对来说,风能是就地取材,且用之不竭,在这一点上,风电优于其他发电。 关键词:风力资源丰富;风电安全且清洁;风能用之不竭 目录

第1章绪论 引言 气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响在尽量不影响生活水平的情况下,透过全球气候升高这个现象,我们现目前必须的意识到节能减排的重要性,而改变目前现状的最直接有效的方法就是选择清洁型(相对于煤石油等而言,对于植物动物等一系列生态环境污染相对而言较少甚至可以达到零的能源)能源来替代传统的火力发电。如:水能、太阳能、风能和核能等。风力发电是目前最快发现的最快的清洁能源,且风能是可再生能源。对它加以使用相对而言能使得时下大地所遭受的环境问题得到一定程度的改善,风力发电与传统发电进行相比较风力发电不会产生二氧化碳以及其他有害气体,所以对风能加以利用,这样能相对有效的改变目前世界所面临的环境问题,这样大大的避免造成臭氧空洞以及形成酸雨之类的自然危害,也有利于降低全球的气温。所以加大风力发电建设是改善现目前世界环境的一个有效途径。在国际上对于新能源的开发这一方面做了许多调查和研究,通过调查研究发现在这一方面德国是做的最好的,从上个世纪80年代末起至今,在德国的风电机组总功率即使已越过1万兆瓦的大关,并且已完成了近万个风力发电机组的安装,所占比例已达到了全球风力发电总量的1/3,然而数据研究表明德国近年来减少了约1700万吨的的温室气体排放,所以通过德国温室气体的排放量减少说明开发风力发电等新能源是减少全球气温升温和减少温室气体排放的有力途径。德国竭力用实际行动为《京都议定书》的减排目标迈出了一大步。我国在风力方面也有着相当丰富的资源,可被开发利用的风能储量约10亿kW左右。 本论文的研究背景及意义 根据气候变化专门委员会(IPCC)的调查研究并所给出的第三次评估报告提供的预测结果显示,预计到22世纪初大地平均气温或许会增高—℃。以及伴随着国民日常需求的的不断提高,经济的高速发展,国民的用电量也日益增长,伴随着电力结构的不断调整优化,技术装备水平的逐步提高,发电机组的不断增大以及技术装备水平的逐步提高。随着大自然给予我们不可再生能源的衰竭、对于用电量的不断升高、全球气温的升温以及生态环境的破坏,对于开发新能源发电已成为迫在眉睫的事情。而我国疆域广阔并且有着十分丰富的风力

(完整版)我国风力发电的发展现状

我国风力发电的发展现状 我国是世界上风力资源占有率最高的国家,也是世界上最早利用风能的国家之一,据资料统计,我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW ,其中陆上可开采风能总量为253 GW ,加上海上风力资源,我国可利用风力资源近1000 GW 。如果风力资源开发率达到60% ,仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚,和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距,风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的,发展初期研制的风机主要为1 kW 、10 kW 、55 kW 、220 kW 等多种小型风电机组,后期开始研制开发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛推广应用,目前有的风机已远销海外。至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场,并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底,我国风机装机容量已达到6.05 GW ,年发电量占全国发电量的0.8% 左右,比2000 年风电发电量增加了近10 倍,我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前,我国小型风力发电机组技术已相当成熟,建设速度也较快,特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟,已大量使用,并达到批量生产的要求。100 、 200 、300 、500 W 及1 kW 、2 kW 、5 kW 的小型风力发电机,年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展

我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口,通过多年来的开发研制,如今,大型风电机组的主要部件已基本实现国产化,其成本比进口机组低20% ~30% ,国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始,到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组,再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组,我国已建成一大批大型风力发电场,使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富,但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家,故我国的风力发电普及率还很低。在我国,还有一些无电村,其中部分地区风能资源丰富,应开发利用风力发电。 2 国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及,尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家,风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机,欧美国家政府加大补贴投入,鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元,到1980 年投资就增至6800 万美元;美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组,总装机容量达到3 MW ;1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴,政府拨款建立小型风轮机试验中心,承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末,全球共有大型风轮机近2 万台,总装机容量2 GW 。国际市场风力发电成本不断降低,有些条件较好的风力发电场,机组发电成本仅为8 美分/kWh ,风场运行维修费为1.5 美分/kWh 。从当前世界风力发电情况来看,无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量,200 ~500 kW 的中型风电机组都具有较大竞争

国电宿松风电项目简介

国电宿松风电项目简介 一、项目概况 安徽省安庆市宿松县地处大别山南麓、皖江之首,是皖鄂赣三省八县结合部,为皖西南门户,辖9镇13乡207个自治村(社区),总人口80万,国土面积2394 km2,境内山区、丘陵、湖泊、平原依次分布。 该县交通十分便捷,贯穿南北的105国道、横贯东西的沪蓉高速公路、合九铁路、及长江黄金水道穿境而过。县城距离省会城市合肥220 km、武汉190 km、南昌170 km,至皖鄂赣三省6个机场车程都约两小时。 根据已掌握的测风资料,在宿松县黄湖、大官湖沿湖南岸初步规划9个装机容量分别为49.5MW,总规模可达445.5MW的风力发电场;在龙感湖南岸,也可进行风电开发。由于风场范围较大,风况复杂,最终装机规模应在各区域风资源评估基础上确定。 本期工程位于该风场内,地处国营华阳河农场及复兴镇洲头乡,南临长江,北倚黄湖、大官湖,建设规模为49.5MW,拟布置33台1.5MW 风力发电机组。 二、项目前期工作中有关机构 (1) 项目法人:国电安徽新能源投资有限公司 国电安徽新能源投资有限公司(原称国电力源电力发展有限公司)是中国国电集团公司全资子公司,主要经营范围为电力、热源及新能

源等的投资、经营和销售,拥有国电宿州热电有限公司、岳西毛尖山水电站、岳西天力水电公司等6家控股子公司和参股多家发电公司。 (2) 风资源评估:安徽省气候中心 由安徽省气候中心负责对本工程华港测风塔进行风资源评估,并出具专题报告。 (3) 可研报告编制单位:华东电力设计院 华东电力设计院1953年创建于上海,是中国勘察设计单位综合实力百强,具有工程勘察设计、造价咨询、环境影响评价、工程总承包、工程咨询、工程监理、测绘及海洋工程等甲级证书和对外经营权的独立法人。 华东电力设计院主要任务是在风能资源的分析和评价报告的基础上,对风电场的场址选择、风力发电机组的选型和布置、电气工程设计、消防设计、土建工程设计、施工组织及工程管理设计、环境保护和水土保持设计、劳动及工业卫生设计、工程节能方案设计、工程概算、财务评价、建设项目招标等章节进行论证和说明。

中国风力发电的发展现状及未来前景要点

中国风电发展现状及前景 前言 随着能源与环境问题的日益突出,世界各国正在把更多目光投向可再生能源,其中风能因其自身优势,作为可再生能源的重要类别,在地球上是最古老、最重要的能源之一,具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性,成为全球普遍欢迎的清洁能源,风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。 风,来无影、去无踪,是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比,每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布,中国已把风能利用放在重要位置。 一、国内外风电市场现状 1.国外风机发展现状 随着世界各国对环境问题认识的不断深入,可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下,风力发电产业也在高速发展。截至2011年底,世界风电装机量达到237669MW,新增装机量43279MW,增长率22.3%,增速与2010年持平,低于2009年32%的增速。由表一,可以看出中国风电装机量62364MW,远远超过世界其他各国装机量,而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中,很明显的看出,从2001年到2004年,风电装机增速是在下降的,2004年到2009年风电有处于一个快速发展期,直到近两年风电装机的增速又降为22%左右,可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提

升的阶段。 图表 1 世界风电装机总量图 图表 2 世界近10年新增装机量示意图

图表 3 世界风电每年装机量增速

图表 4 总装机量各国所占份额

图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状 中国的风电产业更是突飞猛进:2009年当年的装机容量已超过欧洲各国,名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW,超越美国,成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出,中国风电正经历一个跨越式发展,这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而,图8 中,我们能够清楚的看出自2007年以后,虽然新增装机量很大,但增速却明显下降,而其他国家,比如美国、德国,这些年维持着一个稳定的增速。由此,我们应该意识到,我国风电,尤其是陆上风电,正在进入一个转型期,从发展期进入成熟期,从量的追求进入到对质的提升。 图表 6 中国每年风电装机量示意图

风电项目建设过程简介

风电项目建设过程简介 一个风电场项目的投资和建设必须与项目所在地的风电规划和电网建设规划相一致,与当地的经济发展、电力消费水平和电网接纳或输送能力相一致。在此基础上,从有了建设风电场的意向,确定了风场场址,到最后建成风电场投入生产,一般要经历项目立项(项目建议书的申报和批准)、可行性研究、工程建设和运行管理几个阶段。各阶段的工作目标、工作内容和工作性质有很大的不同,本文将分别介绍其具体要求。 1 风电场项目的立项 风电场项目的立项是在风电规划的基础上,由有意开发风电的企业发起(或由政府部门提出设想后由企业操作),提出开发风电的项目,而后由政府有关部门批准。风电场立项之前首先要确定厂址,应选择风况较佳,交通运输、安装运行和上网条件都较好的地点做场址。风电场的厂址选择也应通过大范围初选、初步测风、测风数据处理、风能资源评估等几个步骤,最后综合分析确定风电场场址。具体方法需按照我国电力行业标准《风力发电厂选址导则》进行。 场址选定,有了一定的测风资料并经评估可开发之后,就可以组织进行风电项目预可行性研究[预可行性研究的内容和深度可以参见国家电力公司下发的《风力发电项目预可行性研究内容深度规定》(试行)]。预可行性研究报告经有关权威部门审查通过后,可组织编制风电场项目建议书,并按国家规定的程序上报审批。

风电场项目建议书包括的主要内容有项目建设的必要性、工程建设规模、工程建设条件(包括风力资源资料及其评价)、环境影响评价及节能效益分析、投资估算及筹资方案、经济分析和财务评价等。此外,还需取得以下附件: (1) 预可行性研究及其审查意见。 (2) 项目发起人意向书。 (3) 土地征用意向书。 (4) 当地环保部门的意向函。 (5) 同意电量上网的意向函。 (6) 银行贷款意向函。 将风电场项目建议书连同所需附件一起上报有关主管部门,申请风电场项目的立项。我国目前负责审批风电项目的主管部门主要是国务院职能部门国家发改委及他们的下属机构。项目可以根据自己的情况选择上报相关部门审批。项目申报立项过程中可能要准备回答国家主管部门提出的一些问题,补充有关的材料等等。直到国家正式行文批复项目建议书,同意所申报的项目予以立项后,项目的立项工作才算完成。 2 风电场项目的可研报告 风电场项目经批准立项以后,可以进行风电场项目的可行性研究。风电场项目可行性研究的有关内容和深度要求,按我国已颁发的电力行业标准《风力发电厂项目可行性研究报告编制规程》进行。风电场项目可行性研究的内容是在预可行性研究的基础上的进一

风力发电现况以及未来发展趋势

风力发电现况以及未来发展趋势 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。 一、国外发展状况 目前,中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示,截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW,年装机容量为11,310MW,增长率为24%;风力发电量占全球电量的1%,部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2,前十名合计,约占世界总装机容量的%。2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势:有11个国家的装机容量已高于1,000MW,其中7个欧洲国家(德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙),3个亚洲国家(印度、中国、日本),还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量,其增长率为48%[5]。2002年欧洲风能协会(EWEA)与绿色和平组织(Greenpeace International)发表了一份标题为“风力 12(Wind Force 12)”的报告,勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测,而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求,论证了风电达到世界电量12%的可能性。 二、国内发展现状 经过前几年的低谷期,国内的风电市场正在迎来新的发展期,特别是在节能减排、环境治理的趋势下,国家出台的一系列政策,使得风电产业站上了风口。 (一)我国风电发展进入新阶段 风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源。近年来,全球资源环境约束加剧,气候变化日趋明显,风电越来越受到世界各国的高度重视,并在各国的共同努力下得到了快速发展。据世界风能协会统计,截至2013年年底,世界上开发风能的国家已经达到103个,年发电量达到6400亿千瓦时,占全球总电力需求的4%。我国可开发利用的风能资源十分丰富,在国家政策措施的推动下,经过十年的发展,我国的风电产业从粗放式的数量扩张,向提高质量、降低成本的方向转变,风电产业进入稳定持续增长的新阶段。2003年底,我国风电装机只有50万千瓦,排名世界第十。2013年我国新增风电装机容量1610万千瓦,占当年世界新增容量的45%;累计装机容量突破9000万千瓦,占世界累计装机容量的28%,两项指标均居世界第一?2013年我国新增风电并网容量1449万千瓦;累计并网容量达到7716万千瓦,占全国电源总装机容量的%。今年1至9月,我国风电新增并网容量858万千瓦;到9月底,累计并网容量8497万千瓦,同比增长22%。预计到今年年底我国风电累计并网容量可达到1亿千瓦,从而提前一年完成“十二五”规划目标,风电发电量占全国总发电量的比重也将由2008年的%增长到%,连续两年超过核电,成为国内继火电、水电后的第三大主力电源。 (二)财政优惠 根据财政部文件,为鼓励利用风力发电,促进相关产业健康发展,自2015年7月1日起,对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品,实行增值税即征即退50%的政策。中国可再生能源学会秘书长秦海岩对中国证券报记者表示,这项政策实际并非新政,2001年相关主管部门在对资源综合利用目录的增值税征收政策进行规范时,就提到了风电也是“减半征收”。但“减半征收”在操作层面比较复杂,因此,相关主管部门在2008年的文件中提出即征即退50%。现在只是为了重新梳理政策,把之前的资源综合利用的目录作废,并对风电提出来单独进行了规范说明。 分析人士表示,这实际上是之前风电增值税优惠政策的延续。今年以来,从国家发改委、国家能源局到国家电网公司,再到新能源装机大省的地方政府都在围绕风电发展给予多方面的支持。今年4月28日,国家能源局公布“十二五”第五批风电项目核准计划,项目共计3400万千瓦,超出业界预期;5月下旬,国家能源局发布了《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》,对于弃风限电比例超过20%的地区、年度开发方案完成率低于80%的地区,不安排新项目。 (三)风电企业业绩逐步向好 近期,A股风力发电板块展示出了高景气度。截至7月1日,A股风力发电概念板块23家公司(以设备制造商为主)中,有9家已预告或发布中报业绩情况,除1家净利润变动幅度为负,其余8家净利润增幅在24%至350%之间。其中,

风力发电的发展

风力发电的发展 xxx 动力10x班 20101020xxxx 摘要: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。风力发电是风能利用最重要的形式,也是当今世界能源开发利用中技术最成熟、最具商业化开发前景的领域之一。19世纪末,丹麦首先研制成功了风力发电机组,并建成了世界第一座风力发电站。一个世纪以来,世界各国纷纷研制了类型各异的风力发电设备, 风力发电的重要意义不断受到国际社会的普遍关注与高度重视,对风力发电的学术研究和推广普及工作取得了相当突出的进展。 关键词:新能源风能风力发电 Abstract: In the wind power production process either does not produce any pollutants, it will not cause too much of the internal energy loss, while the wind is due to natural resources, everywhere and at all times there is a very economical development costs, belonging to a kinds of energy saving, clean, inexpensive type of high-quality energy. Wind power is the most important form of wind energy utilization, is today the world's energy development and utilization of technology the most mature, most commercial development of promising areas. 19th century, the first successful development of the Danish wind turbine, and built the world's first wind power station. For a century, the world's countries have developed different types of wind power equipment, wind power continued significance of the general concern of the international community and attaches great importance to academic research on wind power and popularize prominent work has made considerable progress. Keywords:New energy wind energy wind power 1.风力发电概述 1.1风力发电原理 把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、

风力发电技术现状及发展趋势 许志伟

风力发电技术现状及发展趋势许志伟 发表时间:2017-11-28T15:54:29.220Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:许志伟 [导读] 摘要:在全球能源过度消耗的生态环境下,对新能源的研究和利用已成为世界热门的话题,风力发电是新能源发电技术中最具规模开发和商业化发展前景的发电方式,目前各国都在加大对风力发电及其相关的技术研究。 (大唐安阳发电厂河南安阳 455000) 摘要:在全球能源过度消耗的生态环境下,对新能源的研究和利用已成为世界热门的话题,风力发电是新能源发电技术中最具规模开发和商业化发展前景的发电方式,目前各国都在加大对风力发电及其相关的技术研究。全球风电行业年度市场增长率达 40%,已有一百多个国家涉足到风电行业,该行业已经成为世界能源市场的重要组成部分。我国近几年风电产业发展势头强劲,风电新增装机的容量稳居全球前茅,因此,对风力发电的技术现状和发展趋势进行研究具有重要意义。 关键词:风力发电;技术;探讨 1常用的风力发电系统 目前风力发电系统常用的风力发电机主要有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机三种。由于变速恒频系统可以适应较宽的风速范围,已经成为风力发电的主流机型,而直驱永磁同步发电机和全功率变流器组合在未来有着广阔的发展前景。 1.1 恒速恒频发电机系统 恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成。风轮机应用定浆失速控制可以确保发电机输出的电能电压和频率保持恒定。由于异步发电机在输出有功功率的同时会有无功产生,因此,可以通过并联电容器提高电网的功率因数。由于风能波动性和不稳定性的特点,恒速恒频发电机系统的风能利用率较低,能量输出波动性也比较大。 1.2 变速恒频双馈异步发电机系统 双馈异步发电机是如今风力发电的主流设备,占装机总量的绝大部分。变浆距角技术的应用,提高了风能的利用率,而且在机组紧急停止时,通过调整可以减少风能的收集,降低了机组的机械冲击,机组的使用寿命加长了。定子侧和电网连接,转子通过双PWM变换器控制励磁,确保定子电能频率的稳定。 1.3 变速恒频直驱永磁同步发电机系统 风力发电机和永磁同步发电机直接连接,避免了减速箱对系统运行的影响。同步发电机发出的电能通过交直交变频技术形成稳定的交流电进入电网。励磁采用永磁体节省了励磁的维护投入,但发电机的体积和制造成本以及难度加大了。 2风力发电中的重点技术问题 风力发电作为重要的新兴能源,受重视程度越来越高,如何提高风能的使用效率,改善风力发电的电能质量是风力发电工作研究的重点。 2.1 风力发电功率的预测 风能的不稳定性和随机性,经常造成大容量电场并网严重影响电力系统的可靠性,制约着大容量风电场的并网运行。因此对风电能量进行科学准确的预测,有助于风电场的合理选址以及电网能量的合理调度。目前常用的风能预测方法有:基于数值天气预报的风能预测,即利用气象信息对中长期风能进行预测;时间序列预测法,即利用历史风能数据对短期风能分布进行预测、人工神经网络预测,该方法的自适应性比较强,适用于非线性的模型预测。为提高预测的准确性,将多种方法结合使用是风能预测的发展方向。 2.2 风电场电力电子设备的研究 先进的电力电子技术是现代风力发电的重要技术依托,为风力发电提供重要的技术支撑。风力发电设备中存在大量电力电子设备,如双馈异步发电系统中的PWM变流器、直流永磁同步发电系统重点交直交变频设备、基于电压源的高压直流输电并网技术以及低压穿越所需的电子装置等。因此,加强电力电子设备的研究,对风力发电的发展具有重要意义。 2.3 低压穿越技术 低压穿越技术在电网发生故障时,利用电力电子技术确保风电场在一定时间范围内向电网提供一定的无功,从而保证电网不脱网运行。当电网电压降低时,风电机组通常由于自我保护而脱离电网,在风电所占电网的比例较小时,风电的脱离不会对系统造成太大影响,一旦风电机组的容量较大,电网故障时风电的解列在故障的基础上增加了电网的扰动,严重影响电网的可靠运行,甚至造成整个系统的解列。因此,我国对低电压运行标准进行了规定,即当并网电压跌至20%额定电压时,风电机组应能不脱网运行625 ms,目前由于电网的故障复杂多变,还没有十分完善的方案能够完全满足低电压穿越的要求,这已经成为风电研究的热点问题。 2.4 风电场的无功补偿 电压稳定是风电并网中的重要问题,无功补偿是风电电压稳定的重要影响因素。尤其在异步风力发电机系统中,异步发电机和变压器设备产生大量的无功功率,一旦这些无功无法得到及时补偿则会对电网的可靠运行造成影响,系统无功过高会使系统电流增加,增大系统损耗的同时,也会影响设备的安全运行;电流和视在功率的增加造成电力设备容量的增加,电力设备的体积也相应增大,电网的经济运行性降低,另外电网的功率因数过低会造成电网电压的降低。风电场无功补偿的方式多种多样,目前最为常用且使用效果较好的方式是基于电力电子技术的动态无功补偿设备。 3风力发电技术的发展趋势 我国风电行业已经步入了快速发展的时期,风力发电技术逐渐更具规模化和有效化,现已采用新的叶片技术、新型发力风电机、新型电力电子技术等智能优化风力发电系统,提高了可靠性和恶劣环境下的安全性。(1)对于巨型机而言,采用延长叶片会使运输和安装成本增加,因此分段式叶片技术应运而生,很好的解决了运输和安装问题,同时采用强化碳纤维增强叶片刚度,玻璃钢和热塑等混合纱丝制造叶片,缩短了叶片的生产时间。(2)采用无刷交流双馈异步电机、开关磁阻发电机和高压发电机也降低了成本,提高了可靠性,便于设备维修及养护,新型风力发电机的研制仍然是当前的重要任务。(3)新型大功率变化器的研究和应用势在必行,多电平变化器相对两电平变换器显著的降低了功率器件的开关损耗,大幅度的提高了转换效率,同时,新型储能技术也日益受到了人们的关注,起到了维持电网频率

风电场远动与数据网设备介绍及检查项目

风电场远动与数据网设备介绍及检查项目 针对2015年1月化德风电场远动和内蒙调度数据网设备故障,为提高风电场远动与数据网设备正常运行和维护水平,现将风电场远动及数据网日常巡视项目及要求进行如下说明,请二连、化德风电场运行人员进行学习。 第一部分风电场远动(IEC-101) 一、远动基础知识 (1)远动装置的定义 所谓远动装置就是为了完成调度与变电站之间各种信息的采集并实时进行自动传输和交换的自动装置。它是电力系统调度综合自动化的基础。它将各个厂、所、站的运行工况(包括开关状态、设备的运行参数等)转换成便于传输的信号形式,加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰,经过调制后,由专门的信息通道传送到调度所。在调度所的中心站经过反调制,还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来,供给调度人员监控之用。调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站,驱动被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控,所以,远动技术是四遥的结合。 (2)远动装置的规约 风电场远动主要采用问答式规约,其主要特点是以主站端为主,主站端向远方站询问召唤某一类别信息,远方站即将此种类别信息作回答。主站端正确接受此类别信息后,才开始下一轮新的询问,否则还继续向远方站询问召唤此类信息。问答式规约(Polling)主站与多个 RTU 通信时,主站掌握通信主动权。主站轮流询问各个子站,并接收子站送来的消息。为了提高效率,子站在有变化时才报告发送。特点:RTU 有问必答,无问不答。点对点方式连接时候,允许 RTU 主动发送重要的事件(如变位),提高实时性。部颁规约:DL/T634-1997,国际标准:IEC60870-101 (3)远动信号的分类 远动信号主要包括:

中国风能发展前景广阔

中国风能发展前景广阔 中国目前正处在工业化和城市化发展阶段,现阶段经济增长需要有足 够的能源供应,同时还要满足环境约束。因此,开发新技术新能源,从而优化 能源结构,对中国是一个必须的选择。尤其是在中国石油对外依存不断增大(2010 达到55%),油荒、电荒、气荒等问题接连出现,中国政府提出在2005 年基础上减少40%-45%的碳强度目标的背景下,为了保障能源安全和应对气候变化问题,中国本身具有发展新能源产业的经济动力。 中国有非常丰富的可再生资源,新能源产业的规模迅速扩大。中国的风 能资源很丰富,发展潜力很大。如中国陆地风能(高度50 米)有23.8 亿千瓦,海洋风能大概有2 亿千瓦左右。近年在国家政策的支持下,发电产业取得 快速发展,2010 年底,中国投入运营的风电发电装机容量达到了41800 兆瓦,同比增长62%,超过美国,成为全球风电装机最大的国家。 中国成为风电大国,但还不是风电强国。 近年来,虽然中国风电产业取得了快速发展,但产业整体技术水平与市 场规模不相适应,自主研发不足,产品更新换代太慢等。虽然国内企业已基本 掌握兆瓦级风电机组的制造技术,许多主要零部件国内也能够自己制造。但 是,大功率风机的核心配件的核心技术基本上仍被国外厂商控制。中国的风电 设备制造业需要从技术上与风电规模相适应,做到大而强。 另外,电网接入技术也是制约中国风能发展的主要因素,风电间歇式发 电特点对电网容纳能力提出挑战。中国仅2010 年一年新增风电装机容量就达到1800 多万千瓦,累计装机容量突破了4400 万千瓦,而电网跟不上风电装机的快速发展。风电上网对电网的稳定、备用和长距离输送均有很高的要求,且具有

新能源风力发电的发展思路探索

新能源风力发电的发展思路探索 发表时间:2019-04-01T11:54:53.143Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:刘波 [导读] 摘要:风能是一种十分清洁的可再生能源,具有良好的经济效益和环境效益,较好地满足当前我国用电量增加的问题。 (新疆宏远建设集团有限公司新疆可克达拉市 835213) 摘要:风能是一种十分清洁的可再生能源,具有良好的经济效益和环境效益,较好地满足当前我国用电量增加的问题。我国具有大量的风能资源,使得风能在我国有十分广阔的发展前景,国家要继续推动风能产业的发展,保证市场公平,推动风能汗液的技术研发,推动风能发电的全面发展。 关键词:新能源风力发电;发展思路;分析 1风力发电 1.1风力发电的原理和特点 风力发电是一个将风能的机械能转化成电能的过程,这个转化过程由风力发电机和其控制系统实现,当风力进入发电系统后,便成为发电系统的输入信号,系统内的风力控制器输出桨距角信号,对机械的转和输出功率进行调整。机械产生的能量会进入发电机,最后转化成电能进入电网[1]。风能发电的特点在于风能是可再生的,发电厂的建设周期很短,装机规模灵活、具有较高的可靠性,同时运营维护简单,造价低。 1.2风力发电系统的类型 常见的风力发电系统主要有三种,包括恒速感应发电系统,变速恒频双馈式发电系统和变速同步发电系统。恒速感应发电系统在当前使用的最为广泛,这种系统的构造简单,造价很低,发电过程比较容易控制,后期维护投入非常低;但是这类系统存在着不能有效控制无功补偿的问题,使得供电效率很低[2]。变速恒频双馈式发电主要使用在电力生产中,这类系统的优势在于发电具有较高的稳定性,而且容易控制,不需要无功补偿,成本低的同时对风能具有较高的转化效率;但是这类系统比较复杂,使得维护比较困难。变速同步发电系统还处于摸索阶段,而且造价很高,目前并没有太多的使用,但是该系统具备着不需要无功补偿和稳定性高的优势,具有较高的潜力。 2我国新能源风力发电的现状 《可再生能源法》作为我国对新能源发展的规划,其预示着可再生能源将会成为能源发展的重要部分,经过十多年的努力,我国的风力发电水平已经不容小觑,风电装机比重越来越高,到2008年8月,已经进入世界前五,这也标志着中国已经成为可再生能源大国。目前,我国风电产业发展十分迅猛,增长率和总装机量都占全世界第一,已成为全世界范围内风电系统最大的国家。 如今我国对于国内风电发展所需的一般零件都已能够自给自足,但在一些技术要求较高的部件如励磁系统和一些关键电子元件仍然需要从外国大量进口。因此,我国必须在高层技术方面进行创新和突破,才能继续保持高速的发展趋势。 3问题分析 3.1风能能源的评估有待完善 对于风能资源进行评估并以此制定风力发电的规划是我国风力发电进行管理的基础。目前我国的相关机构在开展的风力能源评估还处于有点完善的状态,距离世界上的发达国家还存在明显的差距,因此,开展对于风力发电的相关资料整理以及重新进行调查评估是非常有必要的,相关部门应该更加严格的对我国沿海地区和内陆地区的风力分别进行检测和评估,同时还需要不断对我国现有的风力发电场所产能进行更科学合理的长远规划。 3.2自主创新需要提升 在目前我国对于风力发电产业生态圈建设尚未完成的过程中,我国的企业对于大型兆瓦发电机的信息技术吸收还没有充分进行。与此同时,我国对于风力发电机组中的核心设备和相关零件还无法进行自主生产,这是制约我国风力发电发展的关键问题。因此更快地进行我国风力发电设备制作的自主创新,同时加强完整知识产权的风力发电机组设备的研究,都是保障我国风力发电事业发展的重要目标[1]。 3.3国家电力网络与风力发电的发展不协调 目前我国电力网络设施的管理和运用并没有与风力发电产生足够的协调性。在风力发电场所接入电网的工作并没有很好地得到完成,整个国家电网的发展规划也缺乏对于风力发电场所的重视。就这个问题,还需要我国的政府相关部门更好地制定相应的管理办法,从而保证风力发电场所与国家电网之间可以共同协调发展,更好地为风力发电的发展提供保障。 4新能源风力发电的发展思路 4.1政府提供足够的政策 风力发电是一项十分巨大的工程,没有足够底气的公司是不会冒这个风险的,因此政府如果能够给出一些充满诱惑的“橄榄枝”,那些企业还是会冒一下风险闯一下的。比如,政府颁布多购多奖励,少购少处罚的政策,通过政策来刺激企业的投资,这样能够带动起风力发电的发展。其次,政府可以为企业提供电厂和电网的建设点,并为这些企业提供一定的补助,让害怕风险的企业有了保障,这样就会出现越来越多的企业投资风力发电,达到推动风力发电发展的目的。 4.2实现风力发电的产业化发展 在越来越多的企业投入风力发电后,风电企业就会慢慢变得和其他发电产业一样形成一个产业集群。这些企业能够在产业集群中相互竞争相互促进,就和达尔文自然选择学说一样,在竞争中优胜劣汰,从而营造一个以发展为目标的产业集群。这样就能使电力企业朝着更好的方向前进,促进经济的发展。 4.3政府完善市场检查管理制度 为了解决风电发展规划与电网规划的不相协调,政府应该采取一系列的措施,并且完善监管制度。首先,要吸引其余公司加入风电产业,这就需要政府对风电产业结构体制进行改革,根据市场经济规律在市场中建立一个公平开放、能够为国内投资者提供投资的平台。其次,为了使投资的主体群众保持一个较高的积极性,政府应该放低政策,提供一个多元化的投资平台。同时相关部门还要对风力发电投资项目可能出现的问题有所保障,这就需要政府规范市场秩序,营造一个公平的市场,保证风电产业的高速发展。 4.4明确我国风力发电的发展目标 为了促进我国风力发电的健康发展,同时不断提升我国电网运行过程中的安全性和可靠性,首先需要对我国风力发电的发展目标进行

风电技术现状及发展趋势

风电技术现状及发展趋势 Current Situation and Developing Trend of Wind Power Technique The paper mainly discusses the current situation and developing trend of wind power technique. Abstract: Key words: anemo-electric generator ; current situation ; developing trend 0 引言 风电古老而现代,但之所以到近代才得以发展,是因为在这方面存在许多实际困难。主要表现在:(1)风本身随机性大且不稳定,对其资源的准确测量与评估存在误差;(2)风速大小、风力强弱、风的方向都随时间在变化,设计制造在不同风况下都能保持稳定运行的风电系统,并使其风电输出功率效率高且理想平滑十分困难;(3)风为间歇式能源,有功功率与无功功率都将随风速的变化而变化,在与电网连接时,需要考虑输出功率的波动对地区电网的影响。此外,在降低制造成本和运行维护费用的前提下如何提高系统运行的安全性与可靠性、如何延长的寿命以及改善系统储能措施使其容量更大、体积更小、效率更高且寿命更长等问题上尚有待于得到更完善的解决。 1 风力发电技术发展现状 现代风力发电系统由风能资源、组、控制装置及检测显示装置等组成。组是风电系统的关键设备,通常包括风轮机、发电机、变速器及相应控制装置,用来实现能量的转换。完整的并网风力发电系统结构示意图见图1。

率曲线比较 长期以来风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式( Constant Speed Constant Frequency 简称CSCF)和变速恒频发电方式(Variable Speed Constant Frequency 简称VSCF)两种。 恒速恒频发电方式,概念模型通常为“恒速风力机 +感应发电机”,常采用定桨距失速或主动失速调节实现功率控制。在正常运行时,风力机保持恒速运行,转速由发电机的极数和齿轮箱决定。由于风速经常变化,功率系数C p不可能保持在最佳值,不能最大限度地捕获风能,效率低。 变速恒频发电方式, 概念模型通常为“变速风力机+变速发电机(双馈异步发电机或低速永磁同步发电机)”,采用变桨距结构,启动时通过调节桨距控制发电机转速;并网后,在额定风速以下,调节发电机反转矩使转速跟随风速变化以保持最佳叶尖速比从而获得最大风能;在额定转速以上,采用变速与桨叶节距的双重调节限制风力机获取的能量以保证发电机功率输出的稳定性。 前者结构简单、运行可靠,但其发电效率较低,而且由于机械承受应力较大,相应的装置成本较高。后者可以实现不同风速下高效发电从而使得系统的机械应力和装置成本都大大降低。两者运行功率曲线比较如图 3所示。可以看出,采用变速恒频发电方式, 能在风速变化的情况下实时调节风力机转速,使之始终在最佳转速上运行,捕获最大风能[2]。 2 风力发电技术发展趋势

国内外风力发电技术现状与发展

国内外风力发电技术现状与发展 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。截止2005年世界装机容量已达58,982MW,风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一,其总装机容量居世界第8位,2005年新增装机容量居世界第6位。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 引言 风是最常见的自然现象之一,是太阳对地球表面不均衡加热而引起的“空气流动”,流动空气具有的动能称之为风能。因此,风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍,风能资源非常丰富。 风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一[1]。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水,而且还有风力致热、风帆助航等。因此,开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力,从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。在本文中,将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势进行论述。 2 风力发电基本知识 2.1 风能的计算公式 空气运动具有动能。风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A,则当风速为V 的风流经叶轮时,单位时间风传递给叶轮的风能为 (1) 其中:单位时间质量流量m=ρAV (2) 在实际中,(3) 式中: P W—每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能,即风能功率,W; C p—叶轮的风能利用系数; ηm—齿轮箱和传动系统的机械效率,一般为0.80—0.95,直驱式风力发电机为1.0; ηe—发电机效率,一般为0.70—0.98; ρ—空气密度,kg/m3; A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2; V—风速,m/s。 2.2 贝茨(Betz)理论 第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A·贝茨于1926年建立的。 贝茨假定风轮是理想的,也就是说没有轮毂,而叶片数是无穷多,并且对通过风轮的气流没有阻力。因此这是一个纯粹的能量转换器。此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的,气流速

风力发电项目方案概要

风力发电项目方案概要 目录

一、项目背景 1、中国风能源概况 中国属于地球北半球中纬度地区,在大气环流的影响下,分别受副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带的控制,北方地区主要受中高纬度的西风带影响,南方地区主要受低纬度的东北信风带影响。陆地最南端纬度约为北纬18度,最北端纬度约为北纬53度,南北陆地跨35个纬度,东西跨60个经度以上。独特的宏观地理位置和微观地形地貌决定了中国风能资源分布的特点。在宏观地理位置上属于世界上最大的大陆板块——欧亚大陆的东部,东临世界上最大的海洋——太平洋,海陆之间热力差异非常大,北方地区和南方地区分别受大陆性和海洋性气候相互影响,季风现象明显。北方具体表现为温带季风气候,冬季受来自大陆的干冷气流的影响,寒冷干燥,夏季温暖湿润;南方表现为亚热带季风气候,夏季受来自海洋的暖湿气流的影响,降水较多。 中国对风能资源的观测研究工作始于20世纪70年代,中国气象局先后于20世纪70年代末和80年代末进行了两次全国风能资源的调查,利用全国900多个气象台站的实测资料给出了全国离地面10m高度层上的风能资源量。据资料介绍,当时我国的风能资源总储量为32.26亿kW,陆地实际可开发量为2.53亿kW,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW。 根据中国气象局于2004~2006年组织完成的最新的第三次全国风能资源调查,利用全国2000多个气象台站近30年的观测资料,对原有的计算

结果进行修正和重新计算,调查结果表明:我国可开发风能总储量约有43.5亿kW,其中可开发和利用的陆地上风能储量有6~10亿kW,近海风能储量有1~2亿kW,共计约7~12亿kW。 下图为:中国有效风能密度分布图,深颜色显示了风能丰富地区的分布。 (1)“三北”(东北、华北、西北)风能丰富带 该地区包括东北3省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏、新疆等省区近200千米宽的地带,是风能丰富带。该地区可设风电场的区域地形平坦,交通方便,没有破坏性风速,是我国连成一片的最大风能资源区,适于大规模开发利用。 (2)东南沿海地区风能丰富带 冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到该地区沿海及其岛屿,是我国风能最佳丰富带之一,年有效风功率密度在200W/m2以上,如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等地区,年可利用小时数约在7000至8000小时。东南沿海由海岸向内陆丘陵连绵,风能丰富地区距海岸仅在50千米之内。 (3)内陆局部风能丰富地区 在两个风能丰富带之外,局部地区年有效风功率密度一般在100W/m2以下,可利用小时数3000小时以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,也可能成为风能丰富地区。 (4)海拔较高的风能可开发区

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