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:Inthewindpowerproductionprocesseitherdoesnotproduceanypollutants,itwillnotcausetoomuchoftheinternalenergyloss,whilethewindisduetonaturalresources,everywhereandatalltimesthereisaveryeconomicaldevelopmentcosts,belongingtoakindsofenergysaving,clean,inexpensivetypeofhigh-qualityenergy.Windpoweristhemostimportantformofwindenergyutilization,istodaytheworld'senergydevelopmentandutilizationoftechnologythemostmature,mostcommercialdevelopmentofpromisingareas.19thcentury,thefirstsuccessfuldevelopmentoftheDanishwindturbine,andbuilttheworld'sfirstwindpowerstation.Foracentury,theworld'scountrieshavedevelopeddifferenttypesofwindpowerequipment,windpowercontinuedsignificanceofthegeneralconcernoftheinternationalcommunityandattachesgreatimportancetoacademicresearchonwindpowerandpopularizeprominentworkhasmadeconsiderableprogress.Keywords:Newenergywindenergywindpower1.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、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；中国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。1.2风力发电优缺点风能的发展对环境有正面影响和负面影响.未来的发展将依赖于如何使正面影响达到最大,而同时负面影响保持在最低.优点：1）风能为洁净的能量来源。2）风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。3）风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。4）风力发电是可再生能源，很环保。5)风能发电不会释放二氧化碳,不会带来酸雨,大雾和放射等污染,也不会造成对陆地海水,和水资源的污染.风能的大规模使用可能是减少二氧化碳排放的最经济快速的方法.缺点：1）风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类，如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失，目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高；2）在一些地区，风力发电的经济性不足；许多地区的风力有间歇性，更糟糕的是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日，是风力较少的时间；必须等待压缩空气等储量能技术发展；3）风力发电需要大量土地兴建风力发电厂，才可以生产比较多的能源；4）进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建；5)风力机引起的电磁干扰,当风力机被放置在一台收音机,电视机或微波收发器之间时,他有时会反射一些电磁射线,其反射波与原信号会混合在一起,到达接收器.这可能造成原信号很大的扭曲.有些风力机使用薄木板做的叶片就可以避免这样的问题,因为薄木板可以吸收的无线电波大于反射的电波.6）现在风力发电还未成熟，还有相当发展空间；2.风力发电背景2.1发展新能源目前，生活于地球这颗行星上的人数已超过60亿，到本世纪中期，大有达到百亿之势，维持人类日常生活、文化，需消费大量的能源。但过度的能源消耗在促进人类发展的同时，会使地球环境恶化，甚至成为威胁人类生存的因素。在20世纪100年间，全世界人口从16.5亿增长了3.7倍，但消费的能源以惊人的速度增长到原来的9倍，由于消耗的大部分能源来自矿物燃料，必然导致二氧化碳排放量增加，因此大气温室效应不断加重。如果21世纪继续维持这种能源消耗增长之势，社会生活大有无法维继的危险。因此，为了今后人类的可持续发展，由传统的矿物燃料向太阳能、风能之类的绿色可再生能源的转变是能源发展的必然趋势。联合国副秘书长、联合国环境规划署执行主任阿西姆·施泰纳也表示：“风力发电迅速发展，正在成为实现全球低碳、高效经济的核心技术之一。在哥本哈根达成一个具有雄心的协议，有助于风能在更多国家推广。2.2风能的利用风能作为一种重要的可再生能源，是地球上最古老，最重要的能源之一，它具有蕴藏量巨大、可再生、分布广、无污染等特点，风力发电已成为世界可再生能源发展的重要方向。目前利用风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，而且发展速度非常快。与热力发电设施不同，风力发电不需要冷却水，应用风力发电可使公用系统用水减少17%，相当于不需在建设80GW的新燃煤电厂。风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大，分布面广，甚至比水能还要丰富。合理利用风能既可减少环境污染，又可减轻越来越严重的能源短缺的压力。3风力发电国内外发展现状3.1风力发电历史风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面……。现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。风是一种潜力很大的新能源，有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分重新有了长足的发展。作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，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，作为解决生产生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。3.2国外风力发电发展现状

2012年新增风电装机容量最多的10个国家占世界风电装机的87%。与2007年相比，美国保持第1名，中国超过西班牙从第3名上升到第2名，印度超过德国和西班牙从第5名升至第3名，前3名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。根据世界风能协会的统计，2012年全世界风电装机容量新增约2726万kW，增长率约为29%。累计达到1.21亿kW，增长率为42%，突破1亿kW大关。风电总量为2600亿kWh，占全世界总电量的比例从2000年的0.25%增加到2012年的1.5%。尽管风电的发展仍然存在着很多困难，如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等，但相比于常规能源，经济性优势逐步凸显，世界各国都对风电发展充满了信心。例如，欧美都公布了2030年风电满足20%甚至更多电力需求的宏大目标，这也为全球风电的长期发展定下了基调。从国际能源署（IEA）2012年颁布的《2050年能源技术情景》判断，2012-2050年，全球风电平均每年增加7000万千瓦，风电将成为一个庞大的新兴电力市场。3.3国内风力发电发展现状

我国是世界上风力资源占有率最高的国家之一，同时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3226GW，其中陆上可开采风能总量为253GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源约为1000GW。如果风力资源开发率可达到60%，仅风电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。我国利用风电起步较晚，和世界上风电发达国家如德国、美国、西班牙等相比还有很大差距。风电是20世纪80年代开始迅速发展起来的，初期研制的风机主要是1kW、10kW、55kW、220kW等小型风电机组，后期开始研发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛应用。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，我国风机装机总量已达6.05GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000年风电发电量增加近10倍。2012年一年新增风电装机容量625万千瓦，比过去20年累计的总量还多，新增装机增长率约为89%。累计风电装机容量约1215万千瓦，占全国装机总量的1.5%，累计装机增长率为106%。风电装机主要分布在24个省，比2007年增加了重庆、云南和江西三个省。2006至2012年风电增长状况。

中国政府为了推动并网风电的商业化发展，国家发改委明确提出我国风电发展的规划目标：2005年全国风电装机总量达到100万千瓦，2012年全国风电装机总量达到4