風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問(wèn)題

1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問(wèn)題風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問(wèn)題電氣學(xué)院電氣學(xué)院自動(dòng)化自動(dòng)化08010801錢成功錢成功30805020203080502020摘要摘要：論述了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在提高機(jī)組容量、改進(jìn)功率調(diào)節(jié)、變速運(yùn)行、發(fā)電機(jī)和電力電子技術(shù)等方面獲得的巨大進(jìn)展指出風(fēng)力發(fā)電仍然存在許多需要解決和完善的技術(shù)問(wèn)題包括風(fēng)電質(zhì)量、機(jī)械結(jié)構(gòu)、空氣動(dòng)力學(xué)、機(jī)組控制技術(shù)和風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)等這些技術(shù)的成熟和完善必然會(huì)促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的更快發(fā)展并帶來(lái)更好的效

2、益。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：風(fēng)能風(fēng)力發(fā)電發(fā)展技術(shù)問(wèn)題正文正文：能源、環(huán)境是當(dāng)今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問(wèn)題。能源的發(fā)展按照可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略原則在開發(fā)利用常規(guī)能源的同時(shí)應(yīng)更加注重開發(fā)利用對(duì)生態(tài)有利的新型能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、水能等。風(fēng)力發(fā)電由于清潔無(wú)污染施工周期短投資靈活占地少具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益已受到世界各國(guó)政府的高度重視。19世紀(jì)末丹麥開始研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。1973年出現(xiàn)世界石油危機(jī)后煤和石油等化石燃料日益枯竭空氣污染等環(huán)境問(wèn)題

3、也日趨嚴(yán)重風(fēng)力發(fā)電作為可再生的清潔能源受到越來(lái)越多的重視。隨著槳葉空氣動(dòng)力學(xué)、材料、發(fā)電機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)的發(fā)展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展極為迅速單機(jī)容量從最初的數(shù)十千瓦級(jí)發(fā)展到最近進(jìn)入市場(chǎng)的兆瓦級(jí)機(jī)組功率控制方式從定槳距失速控制向全槳葉變距和變速控制發(fā)展運(yùn)行可靠性從20世紀(jì)80年代初的50%提高到98%以上并且在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組全部可以實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)程控制。風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展空間更加廣闊從內(nèi)陸移到海上。2001年10月全世界風(fēng)力發(fā)電裝

4、機(jī)容量突破了2萬(wàn)MW其中當(dāng)年新增容量達(dá)到5000MW風(fēng)能已成為一種重要的可再生能源。一、世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀2007年全球風(fēng)力發(fā)電能力較2006年又增長(zhǎng)24%達(dá)到94112MW比10年前的不足5000MW增長(zhǎng)了12倍。風(fēng)能是世界上增長(zhǎng)最快的能源過(guò)去10年間年平均增長(zhǎng)率為29%與之形成反差的是同一期間每年煤電增長(zhǎng)2.5%核電增長(zhǎng)1.8%天然氣發(fā)電增長(zhǎng)2.5%油發(fā)電增長(zhǎng)1.7%。表12007年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量（1）MW國(guó)家裝機(jī)容量國(guó)家裝

5、機(jī)容量美國(guó)5244西班牙3522中國(guó)3449印度1730德國(guó)1667法國(guó)888意大利603葡萄牙434英國(guó)427加拿大386注:（1）總計(jì)20073MW。歐洲的風(fēng)力發(fā)電持續(xù)引領(lǐng)世界總裝機(jī)容量超過(guò)40500MW。歐洲電力的將近3%由這些截至2007年中國(guó)(除臺(tái)灣省)累計(jì)風(fēng)電機(jī)組6469臺(tái)裝機(jī)容量6050MW風(fēng)電場(chǎng)158個(gè)中國(guó)2007年年底總發(fā)電能力是3.561億kW新增風(fēng)電機(jī)組3155臺(tái)新增裝機(jī)容量3449MW超過(guò)丹麥成為世界第五風(fēng)電大國(guó)

6、當(dāng)年裝機(jī)容量?jī)H次于美國(guó)和西班牙超過(guò)德國(guó)和印度成為世界上最主要的風(fēng)電市場(chǎng)之一。風(fēng)電分布在21個(gè)省(市、區(qū)、特別行政區(qū))比2006年增加了北京、山西、河南等6個(gè)省市。與2006年累計(jì)裝機(jī)2599MW相比2007年累計(jì)裝機(jī)增長(zhǎng)率為133%。《可再生能源法》的出臺(tái)使風(fēng)電飛速增長(zhǎng)。中國(guó)風(fēng)電業(yè)內(nèi)專家預(yù)言到2050年中國(guó)風(fēng)電生產(chǎn)能力能夠達(dá)到4億kW。根據(jù)最新風(fēng)能資源評(píng)價(jià)全國(guó)陸地可利用風(fēng)能資源3億kW加上近岸海域可利用風(fēng)能資源共計(jì)約10億kW。主要分布

7、在兩大風(fēng)帶:一是“三北地區(qū)”(東北、華北北部和西北地區(qū))二是東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。另外內(nèi)陸地區(qū)還有一些局部風(fēng)能資源豐富區(qū)。三、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展（一）機(jī)組容量不斷增大20世紀(jì)80年代初商品化風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量以55kW為主80年代中期到90年代初發(fā)展到以100～450kW為主90年代中后期以500kW～1MW為主。目前大中型機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電已成為風(fēng)能利用的主要形式。為降低單位千瓦造價(jià)節(jié)省風(fēng)電場(chǎng)使用面積加快風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)速度提高風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)

8、效益許多風(fēng)電廠商致力于提高單機(jī)容量制造出容量大1MW的商品機(jī)組見(jiàn)表1。表1投入商業(yè)運(yùn)行的MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)商風(fēng)力發(fā)電機(jī)型號(hào)額定功率kW風(fēng)輪控制轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)子直徑mDeWindD61250變槳距變速64ANBONUS2000主動(dòng)失速恒速76NdexN802500變槳距變速80EnronEW115s1500變槳距變速70EnerconE2661800變槳距變速70EnronEW3163600變槳距變速100Pro&ProMD701500變