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1、 . 浅谈风力发电发展现状及趋势 姓名： 学号： 专业： Word 资料摘 要风能作为一种可再生能源的重要类别，具有蕴藏量巨大、可再生、分布广、无污染等特点，风力发电已经成为世界可再生能源发展的重要方向。全球的风能约为2.74109MW，其中可利用的风能为2107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27%。预计未来20-25年，世界风能市场每年将递增25%。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。本论文介绍了风力发
2、电的原理，世界风力发电现状及发展趋势，世界各国风力发电应用前景等容。关键字：清洁能源 风力发电 Word 资料AbstractWind energy as an important category of renewable energy，with characteristics such as large, renewable, widely distributed,pollution-free,etc.Wind power has become the worlds renewable energy development important direction.Wind power is
3、 about 2.74 x 109 MW around the world.One of the available wind power for 2 x 107 MW,which is 10 times bigger than the amount of water on earth is the development and utilization. With the development of global economy, the wind power market has developed rapidly.Since 2004, the global wind power ca
4、pacity has doubled.Between 2006 and 2007, the global wind power capacity expansion of 27%. In the next 20 to 25 years, the world wind energy market will increase by 25% every year.With the development of technological progress and environmental protection, wind power generation in the business will
5、be completely can be competitive with coal-fired power generation This paper introduces the principle of wind power, the world situation and development trend of wind power, the world wind power application, etc Key words:clean energy,wind power generation目 录摘要1第一章 绪论11.1 发展风能背景11.2 风力发电意义11.2.1风力发电
6、的优点11.2.2风力发电的负面影响21.3 风能在世界各国的应用2第2章 风力发电技术概述32.1 风形成的原因32.2 近地面风特性32.2.1 平均风向32.2.2 平均风速42.3风力发电原理概述42.4风力发电机组类型52.4.1 恒速风力发电机52.4.2 有限变速风力发电机62.4.3 变速风力发电机71）有刷双馈异步发电机72）电励磁同步发电机83）永磁同步发电机8第3章 世界风力发电现状113.1欧洲风电发展现状123.2 美国美洲风电发展现状133.3 亚洲风电发展现状143.4 拉丁美洲风电发展现状153.5我国风电发展现状163.5.1我国风能资源分布163.5.2风电
7、发展现状163.5.3风电发展中遇到的问题18第四章 风电发展趋势及前景204.1世界风力发电发展趋势204.2 我国风力发电前景展望21参考文献24 Word 资料第一章 绪论1.1 发展风能背景在20世纪100年间，全世界人口从16.5亿增长了3.7倍，目前全球人口已超60亿，但消费的能源以惊人的速度增长到原来的9倍。同时，由于消耗的大部分能源来自矿物燃料，必然导致二氧化碳等气体排放量增加，使温室效应不断加重。 世界能源的形势不容乐观。煤炭资源也日益匮乏，摆在世界眼前的不仅是资源短缺的问题，环境污染日益严重也是一个不容忽视的难题。电能作为一种可再生的二次能源受到了普遍的青睐，但是电能的产生
8、对一次能源的消耗量相当巨大，因此寻找一种清洁的一次能源来发电就逐渐受到了普遍的关注。风能发电也就应运而生。地球表面大量空气流动即会产生风能。风能作为一种无污染的可再生能源，它最大的优点就是可以减少二氧化碳的排放量，有效地减缓全球变暖的趋势。在能源危机日渐严重的21世纪，风能无疑是给全人类带来了福音。1.2 风力发电意义风力发电是绿色能源，有传统化石能源无法比拟的优点。不过，风力发电也会造成一些负面影响。1.2.1风力发电的优点1） 风能是可再生能源形式，利用风力发电有利于实现可持续发展。2） 有利于环境保护。在目前的规模化发电方式，如火电、核电和水电中，风力发电和水电类似，是最清洁、污染最少和
9、对环境影响最小的、可再生的能源形式。3） 随着风电技术的日趋成熟，风电的成本越来越低，可以和其它能源形式相竞争。目前看来，风力发电的规模效应比较明显，在风力发电机组单机容量100KW、200KW时，它在成本方面的优越性不突出，单机容量达450KW以上时就显示出来。国外风电电价已接近甚至低于常规电源。在我国，如果能够完成风电设备的国产化，降低投资，则我国风电电价有望更低。1.2.2风力发电的负面影响1） 简洁的不可再生能源利用和污染物排放。风电本身是清洁能源，但风力发电机组的生产过程、风电场的建造和安装过程也会消耗常规能源，所消耗的常规能源所造成的污染物排放是风电的间接污染物排放。2） 风电可能
10、对鸟类造成伤害。国外曾有将风电场建于鸟类迁徙途中，致使鸟类飞经该风电场时很多被风轮机叶片击伤、击死的教训。3） 噪声问题，包括风轮机的机械噪声和空气动力学噪声。4） 对无线电通信的干扰。5） 安全问题，如发生过叶片折断伤人或维修过程中伤人的事件。1.3 风能在世界各国的应用人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。但自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才重新有了长足的发展。1 丹麦是欧洲较为富有的之一，虽然人口数量较少，但它是最早应用风力发电的。丹麦被称为“风车大国”的原因有二。一方面
11、就是其自身大围地使用风力发电，另一方面就是因为其拥有世界顶尖级的发电风轮制造技术。据有关资料统计，2005年全球风力风电总装机容量达到5926.4万千瓦，比2004年增长25%，其中，德国风能利用据全球之首，总装机容量达到1842.8万千瓦，占全球装机总量的三分之一，其次是：西班牙、美国、丹麦、印度。2由此我们可以看出，世界各国尤其是发达，对风电发展高度重视，把开发风电作为调整能源结构、保护环境、合理利用资源、实现可持续发展的重要措施。在资源匮乏的21世纪，风能是一种极具吸引力和发展潜力的清洁能源。第2章 风力发电技术概述2.1 风形成的原因风是空气相对与地球表面的运动， 主要是由于地球上各纬
12、度所接受的太阳辐射强度不同而形成的。高纬度与低纬度之间的温度差异，形成了南北之间的气压梯度，使空气做水平运动，风应沿水平气压梯度方向吹， 即垂直与等压线从高压向低压吹。另外，地球在不停的自转，使空气水平运动发生偏向的力，称为地转偏向力，这种力使北半球气流向右偏转， 南半球向左偏转，所以地球大气运动除受气压梯度力外，还要受地转偏向力（科里奥利力）的影响。具体到某一特定地区， 自然风的形成还要受气象条件如季节、洋流，地表特征如海拔、地形和地面粗糙度等多种因素的影响。2.2 近地面风特性 风电场的风特性指的是近地面大气边界层最底层100m 以下气流的流动情况。用风速的大小、方向和湍流强度等反映风特性
13、的特征量描述。一般可分为平均风特性和脉动风特性来进行研究。 平均风特性平均风特性包括：平均风速、平均风向、风速廓线和风频曲线等。一般来说，这类数据由常年的气象数据记录得出。2.2.1 平均风向 风向指风的方向， 一般用16个方位来表示。根据气象台站提供的记录数据，按月，季节、年来统计风向变化的平均值，来判断某一地区的风向变化情况， 下面以我国某一沿海城市的测风数据为例绘制出风向玫瑰图加以说明。其中，各方位辐射线的长度代表风向频度， 即不同方位上记录的次数占全月总记录次数的百分比。从图中不难看出：此地秋冬季节盛行东北风，而春节有两个主风向：东北和东南。夏季风向变化较大主要是西南和东南方向围变化。
14、2.2.2 平均风速风速是指单位时间空气在水平方向上移动的距离， 平均风速是指在某时距，空间某点上各瞬时风速的平均值。其值的大小与时距的选取有很大的关系。由德豪芬的实验可知，周期在10min 到1h 围功率频谱曲线比较平坦， 平均风速时距取在此围可忽略湍流引起的天气变化， 我国规规定的时距为10min。平均风速随时间和空间变化，但具有一定的统计规律，如日、月、季节变化规律。平均风速的日变化规律最为显著。除去天气变化因素的影响， 秋季最大风速出现在上午10 点到12 点之间， 冬季最大风速大多数出现在午后。两者最小风速出现在下午18 点到20 点之间。产生这种变化的原因是由于太阳辐射的日变化而导
15、致的地面热力不均造成的。不同地区，不同季节因太阳辐射条件不同会有所不同。2.3风力发电原理概述风力发电机原理是将风能转换为机械能的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。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，促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，风力发电机由
