风力发电的发展史

1、金风科技股份有限公司 n风力机最早出现在三千年前风力机最早出现在三千年前, ,当时主要用于碾米和提水。当时主要用于碾米和提水。 n第一台水平轴式风力机出现在十二世纪。第一台水平轴式风力机出现在十二世纪。 金风科技股份有限公司 n 在农场用来给牲畜和居民提水的风力机。在农场用来给牲畜和居民提水的风力机。 n用来给无电地区农牧民供电的小型风力发电机。用来给无电地区农牧民供电的小型风力发电机。 金风科技股份有限公司 charles f. brush（1849-1929）是 美国电力工业的奠基人之一。他 发明了一种效率非常高的直流发 电机应用于公共电网，发明了第 一个商业化电弧光灯，找到了一 种高效的

2、制造铅酸蓄电池的方法。 他自己的公司brush electric位于俄 亥俄州cleveland市。1889年他卖 掉了公司，1892年与爱迪生通用 电气公司合并取名通用电气公司 （ge）。 金风科技股份有限公司 位于俄亥俄州位于俄亥俄州cleveland市庞大的市庞大的brush 风车风车 1887-1888年冬，brush安装了一台被现 代人认为是第一台自动运行的且用于发 电的风力机。它是个宠然大物叶轮 直径是17米，有144个由雪松木制成的叶 片。风力机运行了约20年，用来给他家 地窑里的蓄电池充电。这台发电机仅为 12千瓦。这是因为低转速风机效率不可 能太高。丹麦人poul la co

3、ur随后发现了 快速转动、叶片数少的风力机，在发电 时比低转速的风力机效率高得多。 金风科技股份有限公司 poul la cour（1846-1908）是一名气 象学家同时也是现代风力发电机的先驱。 poul la cour 是现代空气动力学的鼻 祖，他建了一个属于他自己的风洞来实 验风力发电机。图中是poul la cour和 他的妻子。poul la cour致力于能源储 存的研究，将风力机发出的电力用于电 解来生产氢气，供他学校的瓦斯灯使用。 这个计划的唯一缺点是，由于氢气中含 有少量氧气致使氢气爆炸，他不得不数 次 更 换 几 个 学 校 的 的 窗 户 。 金风科技股份有限公司 19

4、04年的培训班年的培训班 la cour每年在askov folk高中给风电工人做 几次培训。这个图片 是1904年培训班毕业 照。 金风科技股份有限公司 la cour的风力机的风力机 1897年，他发明的两台 实验风力机，安装在丹 麦askov folk 高中。此 外，la cour于1905年 创立了风电工人协会， 它成立一年后，就拥有 了356个会员。 金风科技股份有限公司 风电期刊风电期刊 世界上第一个风力发电期刊journal of wind electricity 也是由poul la cour创立的。 1918年，丹麦约有120个地方公用事业拥 有风力发电机，通常的单机容量是2

5、0- 35kw，总装机约3mw。这些风电容量 当时占丹麦电力消耗量的3%。丹麦对风 力发电的兴趣在随后的若干年逐渐减退， 直到二次世界大战期间出现供电危机为 止。 金风科技股份有限公司 f.l.smidth 风机风机 在二次世界大战期间，丹麦工程公司f.l.smidth （现在是水泥机械制造商）安装了一批两叶片和 三叶片的风机。丹麦风机制造商已经生产出了两 叶片的风机，尽管所谓的“丹麦概念”是三叶片 的风机。所有这些风机（与它们的前辈一样）发 的是直流电。 这些三叶片f.l.smidth 风机于1942年安装在 bobo岛，它们看起来很象“丹麦”风机。这些风 机是风-柴系统中的一部分，给小岛供

6、电。1951年， 这些直流发电机被35kw的交流异步发电机取代， 如此一来，第二台生产交流电的风机问世了。 金风科技股份有限公司 johannes juuljohannes juul 和和 the vester egesborgthe vester egesborg 风力机风力机 johannes juul工程师是poul la cour 在1904年开办的“风电工”培训班中的 一名学生。1950年，johannes juul在 丹麦的vester egesborg成为了世界上开 发第一台交流风力发电机的先驱。 金风科技股份有限公司 johannes juul风力发电机风力发电机 创新的200

7、kw gedser 风力发电机在1956-57年由 johannes juul为seas电力公司建成，风机安装 在丹麦南部的gedser海岸。三叶片，上风向，带 有电动机械偏航和异步发电机的风力发电机是现 代风力发电机的设计先驱。这台风力机是失速调 节型风力机，johannes juul发明了紧急气动叶尖 刹车，在风机过速时通过离心力的作用释放。基 本上，现代失速型风力发电机上使用着相同的系 统。这台风力发电机，在随后的很多年中一直是 世界上最大的。它在无需维护的情况下，运行了 11年。风力机的机舱和叶轮现在在丹麦 bjerringbro电力博物馆中展出。 金风科技股份有限公司 在1973年第

8、一次石油危机后，几个国家起对风能 的兴趣重新点燃。在丹麦，电力公司立即把目标 放在的制造大型风力发电机上，德国、瑞典、英 国和美国也紧跟其后。1979年，他们安装了两台 630kw风力发电机，一台是桨矩控制的，另一台 是失速控制的。 金风科技股份有限公司 riisager 风力发电机风力发电机 一个名叫christian riisager的木匠在 自已家的后院安装了一台小型的22kw 的风力发电机，他以gedser风力机的 设计为基础，尽可能地采用了便宜的 标准部件（如，用一台电动机作为发 电机，把汽车的部件用作齿箱和机械 刹车）。riisager的风力发电机在丹麦 许多私人家庭中成为了成功的

9、典范， 同时他的成功给丹麦的风力发电机制 造商提供了灵感，从1980年起，制造 商开始设计他们自己的风力发电机。 金风科技股份有限公司 许多设计，包括riisager的 设计部分地以古典gedser 风力机或古典低转速多叶 片的美国“风能玫瑰”的 经验为基础，其它的则革 命一些，包括立轴的 darrieus 风机，风机采用襟 翼来进行功率调节，或将 液压用于传动系统等。大 部分风力机通常为5-11kw， 按现在的标准判断它们太 小了。 金风科技股份有限公司 tvind 2 mw风力发电机风力发电机 与小风机不同的是tvind 2 mw风力机， 它是一台相当革命的风机。这台机组 是下风向变速风机

10、，叶轮直径为54米， 发电机为同步发电机。目前，这台风 力机还在正常地运行之中。早期丹麦 的风力发电机与德国，美国、英国或 加拿大政府资助大型风力发电机研制 工程完全不同。最后，由gedser风力 发电机 改良的古典三叶片、上风向风 力机设计在疯狂的竞争中成为商业赢 家 。 金风科技股份有限公司 riso国家实验室因其在风能领域中的工作而广为人知。 riso国家实验室的风能和大气物理部有约100名员工从 事空气弹性学的基础研究（也就是空气动力和结构动力 之间的交互作用）以及风资源评估工作。此外它还有一 个独立的小的商业化活动，就是对风力发电机作类型鉴 定。riso最初是为风机鉴定而成立的，当时

11、丹麦政府支 持了一个项目在丹麦安装风力发电机。为了保证风力发 电机购买者的利益，政府要求所有被支持的风力发电机 必须通过安全鉴定。严格的安全规程（包括双重制动系 统要求）使得风力发电机更安全可靠。 金风科技股份有限公司 bonus 30kw风力发电机风力发电机 bonus 30kw风力发电机从 1980年开始制造，是现在制 造商早期模型的代表。与丹 麦大多数制造商相似， bonus公司最初是一个农业 机械制造厂。 金风科技股份有限公司 nortank 55kwnortank 55kw风力发电机风力发电机 1980-1981年开发的55kw风力发电机的 出现是现代风力发电机工业和技术上的 一个突

12、破。随着这种风力发电机的诞生， 风力发电每度电的成本下降了约50%。 风能工业变得越来越专业了，此外相应 的由riso国家实验室开发的欧洲风图 谱对降低度电成本也是非常重要的。这 张照片展示的是nortank55kw风力发电 机组独特的选址思维方式，这些风机安 装在丹麦ebeltoft镇的一个港口码头。 金风科技股份有限公司 伟大的加利福尼亚风暴伟大的加利福尼亚风暴 在八十年代初，数千台风力发电机被运送到 美国加利福尼亚。micon 55kw风力发电机 也是其中之一，它被运到加州palm springs 的一个拥有一千多台风力机的大型风电场。 早5年开始制造风力机的丹麦制造商比其它 国家的公司

13、销售业绩更佳。在加利福尼亚有 将近一半的风机来自丹麦。大约在1985年， 在加利福尼亚支持计划终结的前一夜，美国 的风能市场消失了。尽管看起来市场已经堀 起，但从那时起只有很少量的装机投运。现 在德国已成为世界上最大的风电市场，而且 德国的装机也是世界上最大的。 金风科技股份有限公司 七、现代风力机七、现代风力机 丹麦丹麦 avedore holme 这张照片拍摄的是avedore风电 场，距丹麦哥本哈根市只有5公里。 邻近250mw的火电厂，安装了12 台bonus 300kw 风力机和一台 1000kw电力公司试验风力机。 金风科技股份有限公司 丹麦最大的风电场丹麦最大的风电场middel

14、grunden 丹麦现在的风电总装机约2000mw, 有约6000台风力机在运行。其中 80%风力机属于个人或当地风力机合 资公司。丹麦最大的风电场是 middelgrunden，而且它还是世界 上最大的海上风电场，拥有20台 bonus 2mw风力机，总装机为 40mw。丹麦最大的陆地风电场是位 于洛兰岛的syltholm风电场，拥有 35台neg micon750kw风力机，总 装机容量为26.25mw。 金风科技股份有限公司 八、海上风电场八、海上风电场 vindeby vindeby风电场位于波罗的海丹麦海岸， 于1991年由公用事业公司seas建成。风 电场拥有11台bonus450

15、kw失速调节型 风力机，风机位于洛兰岛海岸1.5至3公 里以北，靠近vindeby村。这些风力机 经过修改在塔架内有足够的空间放置高 电压变压器，而且门的位置比正常的风 机高一些。在后来的tunoknob项目采 用了同样的修改方案。此外，在现场安 装了两个风速仪塔来研究风况和湍流。 通过riso国家实验室的研究已经获得了 一些关于海上风况的结果。尽管由于洛 兰岛对南部的风遮敝使得产量有一些减 少，但发电量比容量相同的陆地风电场 还是高出20%。 金风科技股份有限公司 tuno knob tunotuno knob knob海上风电场位于丹麦海岸的海上风电场位于丹麦海岸的 kattegatkat

16、tegat海域，由海域，由midtkraftmidtkraft公用事业公公用事业公 司建造。这张照片展示的是水上浮动式司建造。这张照片展示的是水上浮动式 起重机在从事安装工作。风电场拥有起重机在从事安装工作。风电场拥有1010 台台vestas500kwvestas500kw风力发电机。风力机根风力发电机。风力机根 据海洋环境进行了修改，每台风机上都据海洋环境进行了修改，每台风机上都 安装了一个电动吊用来更换主要部件如安装了一个电动吊用来更换主要部件如 发电机，而无需使用浮吊。此外，这些发电机，而无需使用浮吊。此外，这些 风机的齿轮箱也进行了修改，转速比陆风机的齿轮箱也进行了修改，转速比陆 地

17、风机提高了地风机提高了10%10%。这样可使电产量增。这样可使电产量增 加加5%5%。 金风科技股份有限公司 海上风能的未来海上风能的未来 海上风能开发是风电的一个非常有希望的应用，海上风能开发是风电的一个非常有希望的应用， 对那些高人口密度和在陆地上很难找到合适安装对那些高人口密度和在陆地上很难找到合适安装 地点的国家尤为如此。在海上的安装成本高得多，地点的国家尤为如此。在海上的安装成本高得多， 但电量生产同样也很高。丹麦电力公司已宣布了但电量生产同样也很高。丹麦电力公司已宣布了 在在20002000年后将安装年后将安装4000mw4000mw海上风电的计划。海上风电的计划。 4000mw4

18、000mw的装机预计每年可发电的装机预计每年可发电13.5twh13.5twh，相当，相当 于丹麦电力总消耗的于丹麦电力总消耗的40%40%。 金风科技股份有限公司 九、兆瓦级风力发电机九、兆瓦级风力发电机 nortank1500 图片上是neg micon1500kw风机， 于1995年投入运行。此型风机最初的 模式是叶轮直径为60米，两台750kw 发电机并联。最新的模式是 1500/750kw模式（两台750kw发电 机）叶轮直径为64米。这张照片在丹 麦西部靠近esbjerg市的 tjaereborg 拍摄的。 金风科技股份有限公司 vastas 1.5mw vastas 1.5mw风

19、机的原形于 1996年问世。最初的模式是63 米叶轮直径，一台1500kw发电 机。最新的模式是68米叶轮直径 一台两极发电机1650/300kw。 照片上吊车正在吊装机舱。在它 的左侧可以看到elsam 2mw测 试风机（混凝土塔架），还有再 远一些的neg micon 1500kw 风力机。 金风科技股份有限公司 兆瓦级风机的未来兆瓦级风机的未来 到1998年兆瓦级风机的出现之前，600和750kw的 风机一直是主流，。兆瓦级风机主要用于海上或安 装地点稀少的地区，因而兆瓦级风机可以开发利用 更多的风资源。 金风科技股份有限公司 十、多兆瓦级风力机十、多兆瓦级风力机 neg micon 2mw neg micon 2mw风力机于1999年8月投入运 行。叶轮直径为72米。在这种条件下（丹麦 hagesholm），风机塔架高度为68米。在图 片的背景中可以看到另两台风机的基础。风机 将用于海上风电。外界象1500kwneg micon这样的风机如此之多，致使你不得不 通过观察风机的停止状态（叶片侧风）来区别： 2mw的风机叶片是桨矩调节的，因为风机是 主动失速控制，而1500kw风机是被动失速控 制。 金风科技股份有限公司 金风科技股份有限公