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1、风 能 风能 PART ONEPART ONE 一、概述 PART TWOPART TWO 发展历程发展历程 PART threePART three 国内外发 展前景 PART fourPART four 主要技术 由太阳辐射热引 起的。太阳照射 到地球表面，地 球表面各处受热 不同，产生温差 ，从而引起大气 的对流运动形成 风。太阳能的一 种转化形式。 空气流动 所产生的 动能 丰富、干净 储量大分布广 缓和温室效应 可再生能源 近乎无尽 1、定义 2、成因 3、特点 风能密度 4、风能资源 总储量非常巨大， 一年中技术可开发的 能量约5.3X1013千 瓦时，但它的能量密 度低（只有水能
2、的 1/800），并且不稳 定。 风能资源决定于 风能密度和可利用的 风能年累积小时数。 单位迎风 面积可获 得的风的 功率，与 风速的三 次方和空 气密度成 正比关 系。 输入内容 输入内容 输入内容 输入内容 输入内容 输入内容 输入内容 输入内容 5、风力等级 风之强弱程度，可由地面或海面物体被 风吹动之情形加以估计之。 目前国际通用的估计，以蒲福风级为标 准。蒲福氏为英国海军上将，于1805年首 创风力分级标准。先仅用于海上，后亦用 于陆上，并屡经修订，乃成今日通用风 级。 实际风速与蒲福风级之经验关系式为： V= 0.836 * (B (3/2) B为蒲福风级数，V为风速（单位：米/
3、秒 ） 优 点 缺 点 6、风力发电优缺点 1）洁净 2）降低成本 3）可再生能源 4）节能、环保 1）生态上：干扰鸟类 2）经济性不足 3）占地面积大 4）噪音：要找一些空旷 的地方来兴建 5）未成熟：有相当大的 发展空间 ！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。 ！许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况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能技术发展。 ！需大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。 风能利用存在的限制及弊端 1）风速不稳定，产生的能量大小不稳定； 2)风能利用受地
4、理位置限制严重； 3)风能的转换效率低； 4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。 5)在地势比较开阔，障碍物较少的地方或地势较高的 地方适合用风力发电。 风能 PART threePART three 国内外发 展前景 PART fourPART four 主要技术 PART ONE 概述 PART twoPART two 二、发展历程发展历程 从风车的起源到智能风驱 1、风车：公元前2世纪，世界上第一架风车出现在中 国和波斯，用于粉碎谷粒和泵水 2、风车园：11世纪，往返亚欧的商人将风车引进了欧 洲，用于生产食物。 3、新大陆：19世纪晚期，风车被引进美国，第一架被 接入电网的风车
5、出现了，它在圣诞节时点亮了设计师 在英国的家，新名词“风力漩涡机”诞生。 4、风电场：20世纪40年代，二战时期，位于福蒙 特山的“爷爷圆丘”是当时最大的风力发电机。 它能够产生1.25兆瓦的电能。 5、电力风车：21世纪，风能发电技术成为世界上 增长速度最快的能源来源。 6、智能风场：现在，智能风驱（Power up）是通 用电气公司（GE）运用于风机上的软硬件应用， 它赋予了风机风力感知能力，帮助风电场实现实 时的自我调节，以达到最佳运行状态，安装Power up 技术后，采用GE 15-77的风机发电量最高将提 高5%，相当于每个风机的利增加20%。 风能 PART threePART
6、three 三、国内外发三、国内外发 展前景展前景 PART ONE 概述 PART ONE 发展历程 PART ONE 主要技术 根据预计，未来几年亚洲和美洲将成为最具增长潜力 的地区。 中国的风电装机容量将实现每年30%的高速增长； 印度风能也将保持每年23%的增长速度。印度鼓励大 型企业进行投资发展风电，并实施优惠政策激励风能制 造基地，目前印度已经成为世界第5大风电生产国。 美国，随着新能源政策的出台，风能产业每年将实现 25%的超常发展。 在欧洲，德国的风电发展处于领先地位，其中风电设 备制造业已经取代汽车制造业和造船业。在近期德国制 定的风电发展长远规划中指出，到2025年风电要实
7、现占 电力总用量的25%，到2050年实现占总用量50%的目 标。 国外 一直以来在风能领域处于领先地位的欧洲国家增 长速度将放慢，其中最早发展风能的国家如德 国、丹麦等陆上风电场建设基本趋于饱和，下一 步主要发展方向是海上风电场和设备更新。 德国风电装机容量占全球的28%，而德国风电设 备生产总额占到全球市场的37%。在国内市场逐渐 饱和的情况下，出口已成为德国风电设备公司的 主要增长点。 英国、法国等国仍有较大潜力，增长速度将高 于15%的平均水平。 在中国，2006年国家发改委会、科技部、财政部等 8部门联合出台了“十一五”十大重点节能工程 实施意见。依据十项节能重点工程的标准以及政 府
8、支持环保节能产业的政策导向，未来工业设备节 能更新改造、建筑节能、节油及石油替代以及可再 生能源这几大节能领域将获得快速发展。 国内 目前，根据行业杂志风能世界载录，中国 市场最热的可再生能源，比如风能、太阳能等 产业。 风能资源则更具有可再生、永不枯竭、无污染 等特点，综合社会效益高。而且，风电技术开 发最成熟、成本最低廉。根据“十一五”国家 风电发展规划，2010年全国风电装机容量达到 500万千瓦，2020年全国风电装机容量达到3000 万千瓦。而2006年底，全国已建成和在建的约 91个风电场，装机总容量仅260万千瓦。 可见，风机市场前景诱人，发展空间广阔。 风能 PART ONEP
9、ART ONE 概述概述 PART TWOPART TWO 发展历程发展历程 PART PART THREETHREE 国内外发国内外发 展前景展前景 PART fourPART four 四、主要四、主要技术技术 水平轴风电机组技术 因为水平轴风电机组具有风能转换效率高、转轴较短在大 型风电机组上更突显了经济性等优点，使它成为世界风电 发展的主流机型，并占有95%以上的市场份额。 同期发展的垂直轴风电机组，因为转轴过长、风能转换效 率不高，启动、停机和变桨困难等问题，目前市场份额很 小、应用数量有限，但由于它的全风向对风和变速装置及 发电机可以置于风轮下方（或地面）等优点，近年来，国 际上的
10、相关研究和开发也在不断进行并取得一定进展。 风电机组单机容量持续增大，利用效率不断提高。 近年来，世界风电市场上风电机组的单机容量持续增大， 世界主流机型已经从2000年的5001000千瓦增加到2004年 的23兆瓦，目前世界上运行的最大风电机组单机容量为5 兆瓦，并已开始10兆瓦级风机的设计与研发。 海上风电技术成为发展方向。 目前建设海上风电场的造价是陆地风电场的1.72倍，而发 电量则是路上风电场的1.4倍，所以其经济性仍不如陆地风 电场，随着技术的不断发展，海上风电的成本会不断降低 ，其经济性也会逐渐凸显。 变桨变速、功率调节技术得到广泛采用。 由于变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳
11、、安全和高 效等优点，今年来在大型风电机组上得到了广泛采用。 直驱式、全功率变流技术得到迅速发展。 无齿轮箱的直取方式能有效地减少由于齿轮箱问题而造 成的机组故障，可有效提高系统的运行可靠性和寿命， 减少维护成本，因而得到了市场的青睐，市场份额不断 扩大。 新型垂直轴风力发电机。 它采取了完全不同的设计理念，并采用了新型结构和 材料，达到微风启动、无噪声、抗12级以上台风、不 受风向影响等优良性能，可以大量用于别墅、多层及 高层建筑、路灯等中小型应用场合。 以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳 定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳 能发展中对电网的冲击等影响。 我国开发潜能
12、 GE(通用电气公司)宣布,目前正着眼于中国的海上风电业 务。风电行业正处于一个快速发展的阶段,具有巨大的潜 力。 通用电气（GE）公司是全球数字工业公司，创造由软件 定义的机器，集互联、响应和预测之智，致力变革传统工 业。 我国10m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。 东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区，有效风能 密度大于或等于200W/的等值线平行于海岸线；沿海岛 屿有效风能密度在300W/以上，全年中风速大于或等于 3m/s的时数约为70008000h，大于或等于6m/s的时数为 4000h。 酒泉市、新疆北部、内蒙古也是中
13、国风能资源丰富地区， 有效风能密度为200300W/，全年中风速大于或等于 3m/s的时数为5000h以上，全年中风速大于或等于6m/s的 时数为3000h以上。 酒泉市现已建起中国第一个千万千瓦级超大型风电基地，为中 国最重要的风电基地。 黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的风能资源也较 好，有效风能密度在200W/以上，全年中风速大于和等 于3m/s的时数为5000h，全年中风速大于和等于6m/s的时 数为3000h。 青藏高原北部有效风能密度在150200W/之间，全年 风速大于和等于3m/s的时数为40005000h，全年风速大 于和等于6m/s的时数为3000h；但青藏高原海拔高、空气 密度小，所以有效风能密度也较低。 云南、贵州、四川、甘肃（除酒泉市）、陕西南部、河 南、湖南西部、福建、广东、广西的山区及新疆塔里木 盆地和西藏的雅鲁藏布江，为风能资源贫乏地区，有效 风能密度在50W/以下，全年中风速大于和等于3m/s的 时数在2000h以下，全年中风速大于和等于6m/s的时数在 150h以下，风能潜力很低。 Thanks
