風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問題

1、風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問題風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵問題電氣學院電氣學院自動化自動化08010801錢成功錢成功30805020203080502020摘要摘要：論述了風力發(fā)電技術(shù)在提高機組容量、改進功率調(diào)節(jié)、變速運行、發(fā)電機和電力電子技術(shù)等方面獲得的巨大進展指出風力發(fā)電仍然存在許多需要解決和完善的技術(shù)問題包括風電質(zhì)量、機械結(jié)構(gòu)、空氣動力學、機組控制技術(shù)和風電場建設等這些技術(shù)的成熟和完善必然會促進風力發(fā)電的更快發(fā)展并帶來更好的效

2、益。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：風能風力發(fā)電發(fā)展技術(shù)問題正文正文：能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。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)能源的同時應更加注重開發(fā)利用對生態(tài)有利的新型能源如風能、太陽能、潮汐能、水能等。風力發(fā)電由于清潔無污染施工周期短投資靈活占地少具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益已受到世界各國政府的高度重視。19世紀末丹麥開始研究風力發(fā)電技術(shù)。1973年出現(xiàn)世界石油危機后煤和石油等化石燃料日益枯竭空氣污染等環(huán)境問題

3、也日趨嚴重風力發(fā)電作為可再生的清潔能源受到越來越多的重視。隨著槳葉空氣動力學、材料、發(fā)電機技術(shù)、計算機和控制技術(shù)的發(fā)展風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展極為迅速單機容量從最初的數(shù)十千瓦級發(fā)展到最近進入市場的兆瓦級機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)展運行可靠性從20世紀80年代初的50%提高到98%以上并且在風電場運行的風力發(fā)電機組全部可以實現(xiàn)集中控制和遠程控制。風電場發(fā)展空間更加廣闊從內(nèi)陸移到海上。2001年10月全世界風力發(fā)電裝

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

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

6、當年裝機容量僅次于美國和西班牙超過德國和印度成為世界上最主要的風電市場之一。風電分布在21個省(市、區(qū)、特別行政區(qū))比2006年增加了北京、山西、河南等6個省市。與2006年累計裝機2599MW相比2007年累計裝機增長率為133%?！犊稍偕茉捶ā返某雠_使風電飛速增長。中國風電業(yè)內(nèi)專家預言到2050年中國風電生產(chǎn)能力能夠達到4億kW。根據(jù)最新風能資源評價全國陸地可利用風能資源3億kW加上近岸海域可利用風能資源共計約10億kW。主要分布

7、在兩大風帶: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)還有一些局部風能資源豐富區(qū)。三、風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展（一）機組容量不斷增大20世紀80年代初商品化風電機組的單機容量以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。目前大中型機組并網(wǎng)發(fā)電已成為風能利用的主要形式。為降低單位千瓦造價節(jié)省風電場使用面積加快風電場建設速度提高風電的經(jīng)濟

8、效益許多風電廠商致力于提高單機容量制造出容量大1MW的商品機組見表1。表1投入商業(yè)運行的MW級風力發(fā)電機組生產(chǎn)商風力發(fā)電機型號額定功率kW風輪控制轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)子直徑mDeWindD61250變槳距變速64ANBONUS2000主動失速恒速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