半岛体育app风力发电概述_
栏目:公司动态 发布时间:2023-03-27
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  半岛体育app江西和云南等三个省市,装机超过 100 万 kW 的有内蒙古、辽宁、河北和吉林等四个省区。与 2007 年累计装机 590.6 万 kW 相比, 2008 年累计装机增长率为 106%。 2008 年风电上网电量约 120 亿 kW.h。 机组容量从 30 kW 到 2000 kW,近年新建机组以 1500~2000 kW 机组为主。 2008 年, 中国新增装机容量达到 630 万 kW, 使得中国的总装机容量再次翻番达到 1200 万 kW, 提前两年实现了国家发改委提出的 2010 年实现风电装机 1000 万 kW 的规划发展目标。为了应对金 融危机,中国政府把发展风电作为改善能源结构的重要手段和新的经济增长点。在 2008 年召开的全 国能源工作会议上,国家能源局明确提出,我国风能资源丰富,具有良好的开发利用前景。要促进 我国风电产业健康发展,加强风电建设管理,不断完善政策,坚持以风电特许权方式建设大型风电 场,推动风电设备国产化,逐步建立我国的风电产业体系。按照“融入大电网,建设大基地”的要 求,从 2009 年起,国家将力争用 10 多年时间在甘肃、内蒙古、河北、江苏等地形成几个上千万千 瓦级的风电基地。 到 2008 年底, 中国累计风电装机容量达到 1215.2 万 kW, 过去 10 年的年平均增长速度达到 46%。 中国在风电装机容量的世界排名中,2004 年居第 10 位,2008 年跃居第 4 位,并有望成为世界最大 的风电市场。 按照中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会的估计,2010 年,中国风电有望超过欧、美, 成为世界风电第一大国,可能达到或超过 3000 万 kW,提前 10 年达到中国政府确定的风电 2020 年 发展目标,2020 年有望实现 1 亿 kW 或 1.2 亿 kW 的风电装机容量。 风电在节约能源、缓解中国电力供应紧张的形势、降低长期发电成本、减少能源利用造成的大 气污染和温室气体减排等方面做出了应有的贡献,开始大有作为。同时利用“资源无尽、成本低廉” 的风能对于改变我国能源短缺现状具有重要的战略意义,我国风能资源丰富,10m 以下低空的风电 资源约为 10 亿 kW(内陆 2.53 亿 kW,沿海估计为 7.5 亿 kW) ,扩展到 50~60m 以上高空,风力 资源将至少扩展一倍,可望有 20 亿~25 亿 kW。如果能开发出其中的 2/3,将能提供 15 亿 kW 的 电力,再加上约 5 亿 kW 的水电,就能大幅度补充 2020 年后所需电力的份额。

  式中: E 为风能,单位为 W; ρ 为空气密度, kg m ,一般取 1.225 kg m ; v 为风速, m s 。 在海平面高度和摄氏 15 度的条件下,干空气的密度为 1.225 千克/立方米。空气密度随气压和温 度而变。随着高度的升高,空气密度将会下降。 由式(1) ,可以看出,风能大小与气流通过的面积和空气密度成正比,和气流速度的立方成正 比。实际上,风轮只能提取风的能量中的一部分,而非全部。在风能计算中,最重要的是风速,风 速取值准确与否对风能的估计有决定性影响。如风速大 1 倍,风能可大 8 倍 风功率密度是气流垂直通过单位截面积(风轮面积)的风能,它是表征一个地方风能资源多少 的指标。将式(1)除以相应的面积 A,当 A=l 时,便得到风功率密度公式,也称风能密度公式, 即

  2. 风能及其利用 风的能量指的是风的动能,是指风所负载的能量,特定质量的空气的动能可以用下列公式计算。

  风能的利用主要就是将它的动能转化为其他形式的能,因此计算风能的大小也就是计算气流所 具有的动能。在单位时间内流过垂立于风速截向积 A( m )的风能,即风功率为

  中国新疆 达坂城风力发电场 亿千瓦每小时, 亿千瓦每小时, 达 坂城风力发电厂年风能蕴藏量为 250 亿千瓦每小时 , 可利用总电能为 75 亿千瓦每小时 , 兆瓦, 目前, 兆瓦。 可装机容量为 2500 兆瓦 , 目前 , 这里的总装机容量为 125 兆瓦 。 单机 1.2 兆瓦 。

  风力发电场(简称风电场) ,是将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地,按照 地形和主风向排成阵列,组成机群向电网供电。风力发电机就像种庄稼一样排列在地面上,故形象 地称为“风力田” 。风力发电场于 20 世纪 80 年代初在美国的加利福尼亚州兴起,现在被全世界大力 发展风电的各个国家广泛采用。 风电场的风力发电机相互之间需要有足够的距离,以免造成过强的湍流相互影响,或由于“尾 流效应”而严重减低后排风电机的功率输出。为了配合运送大型设备(特别是叶片)到安装现场, 须要建设道路。另外亦须要建设输电线,把风电场的输出连接到电网接入点。

  能总量还要大 10 倍。 我国 10 米高度层的风能资源总储量为 32.26 亿 kW, 其中实际可开发利用的风能资源储量为 2.53 亿 kW。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 1143 万 kW、2421 万 kW、3433 万 kW 和 6178 万 kW,是中国大陆风能储备最丰富的地区。 风能是一种干净的自然能源,没有常规能源(如煤电,油电)与核电会造成环境污染的问题。 平均每装一台单机容量为 1 MW 的风能发电机,每年可以减排 2000 吨二氧化碳 (相当于种植1平方 英里的树木) 、10 吨二氧化硫、6 吨二氧化氮。风能产生 1 兆瓦小时的电量可以减少 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。而且风机不会危害鸟类和其它野生动物。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。 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,有多少钱装多少机。 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。 中国风力资源分布如下图:

  概述 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 MW,换 句话说,地球每小时接受了 1.74 × 10 MW 的能量。太阳的辐射造成地球表面受热不均,引起大气

  层中压力分布不均,空气沿水平方向运动形成风。风能大约占太阳提供总能量的百分之一或二,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。全球的风能约为 2.74 × 10 MW,其中可利用的风能为 2.0 × 10 MW,比地球上可开发利用的水

  米德尔格伦登( 米德尔格伦登(Middelgrunden)海上风车园(风电场)位于距丹麦哥本哈根市中心几公里的海 )海上风车园(风电场) 面上, 电厂的变压器相连 的变压器相连。 面上,风机通过海底电缆与 3.5 公里以外的 Amager 电厂的变压器相连。 Nameplate capacity: 40 MW

  由于风电市场的扩大、风电机组产量和单机容量的增加以及技术上的进步,使风电机组每 kW 的生产成本在过去近 20 年中稳定下降。以美国为例,风力发电的成本降低了 80%。上世纪 80 年代 安装第一批风力发电机时,每发一度电的成本为 30 美分,而现在只需 4 美分。另一方面,由于风电 机组设计和工艺的改进(如叶片翼型改进等) ,性能和可靠性提高,加上塔架高度增加以及风场选址 评估方法的改进等,使风电机组的发电能力有相当大的增长,每平方米叶轮扫掠面积的年发电量从 80 年代初期的 400~500kW.h 提高到目前的 1000 kW.h 以上。一台标准的 600 kW 风力发电机,当各 种条件都是最佳状态时,每年可发电约 2000 万 kW.h,即每平方米叶轮扫掠面积的年发电量可达 1400~1500 kW.h。目前风电场的容量系数(即一年的实际发电量除以装机额定功率与一年 8760 小 时的乘积)一般约为 0.25~0.35。综合上述史以及风电场的风力资源、规模、运行维护成本和融资 因素(如贷款利率、偿还期等) ,目前在较好的风场,风力发电的成本约为4美分/kW.h 左右,已具 备与火电竞争的能力。 从风电场的造价方面看,中国风电场的造价比欧洲高,基本上是欧洲 5 年前的水平,单位 kW 平均造价为 8500 元/kW 左右,建设一座装机 10 万 kW 的风电场,成本大约在 8 亿到 10 亿元之间, 而同样规模的火电厂成本约为 5 亿元左右,水电站为 7 亿元左右。当然,独立运行的非并网班车风 电系统,由于需要蓄电池和逆变器等,同时容量系数较小,所以发电成本比并网型机组要高。

  1. 中、外风电的发展 (1)世界风电发展 目前,风能的利用主要是发电,风力发电在新能源和可再生能源行业中增长最快,年增达 35%, 美国、意大利和德国年增长更是高达 50%以上。德国风电已占总发电量的 3%,丹麦风电己超过总 发电量的 10%。 由于风力发电技术相对成熟, 许多国家投入较大、 发展较快, 使风电价格不断下降, 目前风力发电成本 0.4~0.7 元/kW.h,若考虑环保和地理因素,加上政府税收优惠和相关支持,在 有些地区已可与火电等能源展开竞争。 风力发电机容量从 100W~5MW,有许多种规格。中小型风机多离网独立运行,中大型机组多 组成风电场或风力田并网发电。 目前, 并网发电以 850KW~1500KW 为主导机组, 也有少量 3~5MW 机组投入使用,最大的试运行机组单机容量已达 5MW。美国已研制出 7MW 的风力发电机,英国正 在研制 10MW 的风力发电机。现在,不仅把风电场建在内陆、岛屿和海岸,英国、荷兰等一些欧洲 国家经验表明,将风电场建在海上,经济效益、环境效益和社会效益更加明显。 截止到 2008 年 12 月底,全球的总装机容量已经超过了 1.2 亿 kW。2008 年,全球风电增长速 度达到 28.8%,新增装机容量达到 2700 万 kW,同比增长 36%。2008 年,欧洲、北美和亚洲仍然是 世界风电发展的三大主要市场,三大区域新增装机分别是:887.7、888.1 和 858.9 万 kW,占世界风 电装机总容量的 90%以上。从国别来看,美国超过德国,跃居全球风电装机首位,同时也成为第二 个风电装机容量超过 2000 万 kW 的风电大国。中国风电发展依然强劲,2008 年是连续第四年年度 新增装机翻番,初步计算,实现风电装机容量 1221 万千瓦,超过印度,成为亚洲第一、世界第四的 风电大国,同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电大国行列。 世界风电快速发展主要推动力是能源安全与气候变化。在欧洲和美国风电成为新增容量最快和 容量最大的发电电源之一,其中美国风电装机占其新增发电装机容量的 40%以上,欧盟 27 国风电装 机占其新增发电装机容量的 35%以上,成为重要的替代能源,为能源供应安全和能源来源多样化提 供了技术保障。同时,风电也是成本最低的温室气体减排技术之一。2008 年底全球的总装机容量突 破 1.2 亿 kW,相当于每年产生发电量约 2600 亿 kW.h,减排 1.58 亿吨 CO2。 (2)中国风电发展 我国政府将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之 一。2007 年制订了《可再生能源中长期发展规划》 ,并确定了 2010 年和 2020 年风电装机容量分别 达到 1000 万 kW 和 3000 万 kW 的目标,制定了风电设备国产化相关政策。 2008 年中国除台湾省外累计风电机组 11600 台,装机容量约 1215.2 万 kW(已超过了《可再生 能源中长期发展规划》1000 万 kW 的发展目标) ,分布在 24 个省(市、区) ,比前一年增加了重庆、