1、2021/2/42风能的利用风能的利用按照不同的需要，风能可以被转化成其他不同形式的能量，如机按照不同的需要，风能可以被转化成其他不同形式的能量，如机械能、电能、热能等，以实现械能、电能、热能等，以实现提水灌溉、发电、供热、风帆助航提水灌溉、发电、供热、风帆助航等等功能。功能。21世纪风能利用的主要领域是风力发电。世纪风能利用的主要领域是风力发电。2021/2/43风力发电设备风力发电设备一、组成：一、组成：风力发电机组包括两大部分；风力发电机组包括两大部分；一部分是一部分是风力机风力机，由它将风能转换为机械能；，由它将风能转换为机械能；另一部分是另一部分是发电机发电机，由它将机械能转换为电能
2、。，由它将机械能转换为电能。二、分类：二、分类：1）根据它收集风能的结构形式及在空间的布置，可分为水平轴根据它收集风能的结构形式及在空间的布置，可分为水平轴式或垂直轴式。式或垂直轴式。2）从塔架位置上，分为上风式和下风式；从塔架位置上，分为上风式和下风式；3）还可以按桨叶数量，分为单叶片、双叶片、三叶片、四叶片还可以按桨叶数量，分为单叶片、双叶片、三叶片、四叶片和多叶片式。和多叶片式。4）从桨叶和形式上分，有螺旋桨式、从桨叶和形式上分，有螺旋桨式、H型、型、S型等；型等；5）按桨叶的工作原理分，则有升力型和阻力型的区别。按桨叶的工作原理分，则有升力型和阻力型的区别。6）以风力机的容量分，则有微
3、型）以风力机的容量分，则有微型(1kW以下以下)、小型、小型(110kW)、中、中型型(10100kW)和大型和大型(100kw以上以上)机。机。2021/2/44叶轮：叶片和轮毂，获取风能并转化为机械能。叶轮：叶片和轮毂，获取风能并转化为机械能。机舱机舱 偏航系统 传动链 主轴：将风轮力矩传递给齿轮箱或发电机。齿轮箱：将风轮转速在高速轴侧提高到满足发电机需要的转速。发电机：异步发电机、双馈发电机、永磁同步发电机 制动系统、桨距调节装置塔架塔架电控系统：风力发电机组的运行与管理。电控系统：风力发电机组的运行与管理。2021/2/415我上到风机上了2021/2/462021/2/472021/
4、2/482021/2/492021/2/4102021/2/4112021/2/4122021/2/4132021/2/4142021/2/4152021/2/4162021/2/4172021/2/4182021/2/4191、水平轴力风机、水平轴力风机特点：特点：风力机的风轮轴与地面呈水平状态，称风力机的风轮轴与地面呈水平状态，称水平轴风力机。水平轴风力机。组成：组成：它一般内它一般内风轮增速器风轮增速器、调速器调速器、调向装调向装置置、发电机和、发电机和塔架塔架等部件组成，大中型风力等部件组成，大中型风力机还有机还有自动控制系统自动控制系统。应用：应用：这种风力机的功率从几十千瓦到数兆瓦
5、，这种风力机的功率从几十千瓦到数兆瓦，是日前最具有灾际开发价值的风力机：是日前最具有灾际开发价值的风力机：类型：有类型：有传统风车传统风车、低速风力机低速风力机及及高速风力高速风力机机等等3大类型。大类型。2021/2/420风力机的主要技术指标参数风力机的主要技术指标参数风轮直径，通常风力机的功率越大，直径越大；风轮直径，通常风力机的功率越大，直径越大；叶片数目，高速发电用风力机为叶片数目，高速发电用风力机为24片，低速风力片，低速风力机大干机大干4片；片；叶片材料，现代常采用高强度低密度的复合材料；叶片材料，现代常采用高强度低密度的复合材料；风能利用系数，一般为风能利用系数，一般为0.15
6、0.5之间；之间；启动风速，一般为启动风速，一般为35m/s;停机风速，通常为停机风速，通常为1535ms;输出功率，现代风力机一般为几百干瓦输出功率，现代风力机一般为几百干瓦几兆瓦；几兆瓦；发电机，分为直流发电机和交流发电机；发电机，分为直流发电机和交流发电机；另外还有塔架高度等等。另外还有塔架高度等等。2021/2/4212021/2/4222、垂直轴风力机、垂直轴风力机特点：特点：凡风轮转轴与地面呈垂直状态的风力凡风轮转轴与地面呈垂直状态的风力机叫垂直抽风力机。机叫垂直抽风力机。形式有：形式有：如如s型、型、H型、型、型等。型等。应用：应用：虽然目前垂直轴风力机尚未大量商品虽然目前垂直轴
7、风力机尚未大量商品化，但是它有许多特点，如不需大型塔架、化，但是它有许多特点，如不需大型塔架、发电机可安装在地面上、维修方便及叶片发电机可安装在地面上、维修方便及叶片制造简便等，研究日趋增多，各种形式不制造简便等，研究日趋增多，各种形式不断出现。各种形式的垂直轴风力机。断出现。各种形式的垂直轴风力机。2021/2/423型风力机图型风力机图2021/2/424 风力发电系统的分类风力发电系统的分类风轮轴向风轮轴向垂直轴垂直轴水平轴水平轴2021/2/425风力发电系统及装置风力发电系统及装置(一一)风力发电机组的系统风力发电机组的系统组成组成 风力发电系统是将风能转风力发电系统是将风能转换为电
8、能的机械、电气及换为电能的机械、电气及共控制设备的组合。共控制设备的组合。通常包括通常包括风轮风轮、发电机发电机、变速器变速器(小、微容量及特殊小、微容量及特殊类型的也有不包括变速器类型的也有不包括变速器的的)及有关及有关控制器控制器和和储能装储能装置置。2021/2/426（二）调向机构（二）调向机构作用：作用：用来调整风力机的风轮叶片旋转平而与空气用来调整风力机的风轮叶片旋转平而与空气流动方向相对位置的机构。因为当风轮叶片旋转平流动方向相对位置的机构。因为当风轮叶片旋转平面与气流方向垂直时，也即是迎着风向时，风力机面与气流方向垂直时，也即是迎着风向时，风力机从流动的空气中获取的能量最大，因
9、而风力机的输从流动的空气中获取的能量最大，因而风力机的输出功率最大，所以调向机构又称为出功率最大，所以调向机构又称为迎风机构迎风机构(国外国外通称偏航系统通称偏航系统)。类型：类型：小型水平轴风力机常用的调向机构有小型水平轴风力机常用的调向机构有尾尾舵舵和和尾车尾车；风电场中并网运行的中大型风力；风电场中并网运行的中大型风力机则采用由机则采用由伺服电动机伺服电动机。2021/2/427（三）发电机（三）发电机u微型及容量在微型及容量在10kW以下的小型风力发电机组，以下的小型风力发电机组，采用采用永磁式或自励式交流发电机永磁式或自励式交流发电机，经整流后，经整流后向负载供电及向蓄电池充电；向负
10、载供电及向蓄电池充电；u容量在容量在l00kw以上的并网运行的风力发电机组，以上的并网运行的风力发电机组，则应用则应用同步发电机或异步发电机同步发电机或异步发电机：（四）升速齿轮箱（四）升速齿轮箱 作用：是将风力机轴上的低速旋转输入转变作用：是将风力机轴上的低速旋转输入转变为高速旋转输出，以便与发电机运转所需要为高速旋转输出，以便与发电机运转所需要的转速相匹配。的转速相匹配。2021/2/428(五五)塔架塔架 水平抽风力发电机组需要通过塔架将其置水平抽风力发电机组需要通过塔架将其置于空中，以捕捉更多的风能。于空中，以捕捉更多的风能。类型：即由钢板制成的类型：即由钢板制成的锥形筒状塔架锥形筒状
11、塔架和由和由角钢制成的角钢制成的桁架式塔架桁架式塔架。(六六)控制系统控制系统组成：组成：100kw以上的中型风力发电机组及以上的中型风力发电机组及1Mw以上的大型风力发电机组皆配有由以上的大型风力发电机组皆配有由微机或微机或可编程控制器可编程控制器(PLC)组成的控制系统来实现组成的控制系统来实现控制、自检和显示功能。控制、自检和显示功能。2021/2/429控制系统主要功能：控制系统主要功能：按预先设定的风速值按预先设定的风速值(一般为一般为34ms)自动启动风自动启动风力发电机组力发电机组，并通过软启动装置将异步发电机并人，并通过软启动装置将异步发电机并人电网电网。借助各种传感器借助各种
12、传感器自动检测风力发电机组的运行参数自动检测风力发电机组的运行参数及状态，及状态，包括风速、风向、风力机风轮转速、发电包括风速、风向、风力机风轮转速、发电机转速、发电机温升、发电机输出功率、功率因数、机转速、发电机温升、发电机输出功率、功率因数、电压、电流等以从齿轮箱轴承的油温、液压系统的电压、电流等以从齿轮箱轴承的油温、液压系统的油压等。油压等。当风速大干最大运行速度当风速大干最大运行速度(一般设定为一般设定为25ms)时实时实现现自动停机自动停机。故障保护故障保护。通过调制解调器与电话线连接通过调制解调器与电话线连接。2021/2/430水平轴中大风力发电机组基本结构水平轴中大风力发电机组
13、基本结构2021/2/431 风轮机的设计思想是尽可能便宜地生产电能。风轮机的设计基于目标风场的风速条件，因此风轮机一般被设计成在风速为815ms时具有最佳的性能，即有最大的电能产出。人们不会花大力气把风机设计在强风时有最多电能产出，因为强风天气不多见。因此，在强风天气时必须浪费部分多余风能，以避免损坏风机。所以所有的风机都设计有某种能量控制装置，在现代风机上有两种不同的安全实现方式。2021/2/432(1)可调楔角控制风轮机。在可调楔角控制(pitch)的风力发电机上，风力发电机的电子控制器每秒钟检查几次风力发电机的电能输出。当能量输出过高时，它就会向桨叶调节装置发出一个指令，后者将立即把
14、桨叶轻微地转动一个角度，减小冲角使之偏离最佳值；反之，当风速再次降低时，桨叶就会回复原来的最佳冲角。因此，安装在轮毂上的桨叶必须能够绕风轮的径向纵轴转动。2021/2/433 在实际运行中，桨叶的角度调节是在转子旋转的同时完成的，叶片一次会转动一个微小的角度。采用可调楔角控制的风轮机要求精确的工程设计来保证叶片恰好转动所需的角度。可调楔角控制用计算机来实现，使风轮机在所有风速时桨叶都能保持最佳角度，以产出最多电能。可调楔角控制装置通常都是液压驱动的。2021/2/434(2)被动失速控制风轮机。被动失速控制(stall)风轮机的桨叶以一个固定的角度(即安装角或楔角)用螺栓固定在轮毂上，因此其楔
15、角是固定不变的。2021/2/435 桨叶的几何轮廓是根据空气动力学原理设计的，类似于飞机的机翼。前面讲过，对于翼型，攻角过大时会产生失速。对于飞机，自然要避免出现失速的状况。但对于风轮机，则可以利用失速的现象来实现控制。当风速过高时，能够在叶型的背风侧(吸力面)会产生涡流形成失速，从而减小作用于转子的扭矩。2021/2/436 被动失速控制风轮机的桨叶是经过适当设计的，当实际风速增大到某一特定的数值时，桨叶的冲角就会达到失速边界，开始出现失速。被动失速控制风轮机的转子叶片沿纵向是微螺旋形(也称为弯扭叶片)的，即楔角随着半径的增大而减小。除了前面介绍的原因外，这样做的另一方面原因是确保当风速达
16、到失速临界值时叶轮能够平稳失速而不要突然全面爆发。或者说，失速是自叶根部位开始的，随着风速的增加逐步向叶尖的方向发展。2021/2/437 被动失速控制的主要优点是避免了扭动叶轮转子本身的部分，而且不用复杂的控制系统。而另一方面则出现了复杂的气体动力学设计难题，还有相关的风力发电机整体结构动力学设计的挑战，比如说怎样避免诱发失速的振动等。现在，世界上安装的风力发电机组大约有23采用的是被动失速控制方式。2021/2/438(3)主动失速控制风机。越来越多的大型风机(1MW及以上)在发展主动失速控制装置。主动失速控制风轮机技术上与可调楔角控制的风轮机有些相像，因为它们都可以扭转桨叶。为了在低风速
17、时能够有足够大的力矩，这种风轮机通常设计在低风速时像可调楔角控制风轮机那样转动桨叶，从而获得最佳的冲角(不过通常只是根据风速情况采取几个固定角度)。2021/2/439 然而，当风速增大，风力发电机的出力达到额定功率时，就会体现出它与可调楔角控制风轮机的重要差别：当发电机将要超负荷时，它转动桨叶的方向与可调楔角控制风轮机的方向恰恰相反。可调楔角控制风轮机是通过减小冲角来使之小于最佳值，而主动失速控制的方法是继续增加冲角，使桨叶失速来浪费多余的风能。2021/2/440 主动失速控制的一个优点是能够比被动失速控制更精确地控制能量输出，以避免刚起大风时风力发电机出现超负荷。另一个优点是几乎在所有强
18、风天气都能保持额定功率运行，而一般被动失速控制的风力发电机在高风速时通常会因为叶轮失速而使电能输出降低。2021/2/441 主动失速控制装置通常通过液压装置或步进电动机来驱动。但是，与被动失速控制相比，主动失速控制有一个经济问题：加装动叶转动装置显然会增加风力发电机的投资，同时也会增加风力发电机的维护费用。2021/2/442 另一种在理论上十分可行的办法是使风轮机偏离迎风方向，这样就减小了实际的迎风截面积，减少了风能输入。从速度上看，风速分解为垂直于叶轮平面的轴向分量和平行于叶轮平面的侧向分量，轴向风速比实际风速小。但偏离控制技术实际只应用在小型机组(1Mw以下)上，而且应用得不广泛，因为
19、当叶轮偏离时会使转子受周期变化的力，最终将会破坏整个风力发电机组结构。2021/2/443 当风速达到启动风速时，风轮机开始运行，带动发电机发电。随着风速的增加，风力发电机的功率也开始增加。达到设计风速时，风力发电机可以达到额定功率。当风速进一步增加时，风力发电机组的能量控制机制开始工作，使风力发电机不会超负荷，而是在额定功率附近工作。如果风速再进一步增大，超过了能量控制机制的调整范围，风力发电机组就会实施保护性停机，风轮停止转动。2021/2/444四、大型并网型风力发电机组四、大型并网型风力发电机组类型类型：目前世界上比较成熟的并网型风力发电：目前世界上比较成熟的并网型风力发电机组多采用水
20、平轴风力机，其形式多种多样机组多采用水平轴风力机，其形式多种多样常见的水平轴风力机类型有：常见的水平轴风力机类型有：单叶片式；双叶片式；三叶片式；单叶片式；双叶片式；三叶片式；多叶片风车式车轮式多叶片风车式；迎多叶片风车式车轮式多叶片风车式；迎风式；背风式等。风式；背风式等。基本组成基本组成：典型的大型风力发电机组通常主要：典型的大型风力发电机组通常主要由由叶轮叶轮、传动系统传动系统、发电机、发电机、调向机构调向机构及及控控制系统制系统等几大部分组成。等几大部分组成。2021/2/445小型风力发电机图小型风力发电机图2021/2/446风力发电连接电网系统图风力发电连接电网系统图2021/2
21、/447风电系统图风电系统图12021/2/448风电场风电场12021/2/449中国风电历年装机图中国风电历年装机图2021/2/4501-3 风力发电运行方式风力发电运行方式 分类：分类：独立运行独立运行和和并网运行并网运行两种运行方式。两种运行方式。一、独立运行方式一、独立运行方式 独立运行的风力发电机组，又称离网型风力发电机组，独立运行的风力发电机组，又称离网型风力发电机组，是把风力发电机组输出的电能经蓄电池蓄能，再供应是把风力发电机组输出的电能经蓄电池蓄能，再供应用户使用，如需要交流电，则要加逆变器。用户使用，如需要交流电，则要加逆变器。（一）储能系统：（一）储能系统：风力发电系统
22、采用的储能系统主要有：风力发电系统采用的储能系统主要有：蓄电池储能、蓄电池储能、抽水蓄能。抽水蓄能。正在研究试验的有正在研究试验的有压缩空气储能压缩空气储能、飞轮储能飞轮储能、电解水电解水制氢储能制氢储能等。等。2021/2/451风力发电特点及优势风力发电特点及优势:它是一种它是一种安全可靠安全可靠的发电方式，随着大型机组的技术成熟的发电方式，随着大型机组的技术成熟和产品商品化的进程，风力发电和产品商品化的进程，风力发电成本降低成本降低。风力发电不消耗资源、不污染环境风力发电不消耗资源、不污染环境，具有广阔的发展前景，具有广阔的发展前景，建设周期一般很短建设周期一般很短，一台风机的运输安装时
23、间不超过三个，一台风机的运输安装时间不超过三个月，万千瓦级风电场建设期不到一年，而且安装一台可投月，万千瓦级风电场建设期不到一年，而且安装一台可投产一台；产一台；装机规模灵活装机规模灵活，可根据资金多少来确定，为筹集资金带来，可根据资金多少来确定，为筹集资金带来便利；便利；运行简单运行简单，可完全做到无人值守；，可完全做到无人值守；实际占地少实际占地少，机组与监控、变电等建筑仅占风电场约，机组与监控、变电等建筑仅占风电场约1的的土地，其余场地仍可供农、牧、渔使用；土地，其余场地仍可供农、牧、渔使用；对土地要求低对土地要求低，在山丘、海边、河堤、荒漠等地形条件下，在山丘、海边、河堤、荒漠等地形条
24、件下均可建设，均可建设，在发电方式上还有多样化的特点在发电方式上还有多样化的特点，既可联网运行，也可和，既可联网运行，也可和柴油发电机等级成互补系统或独立运行，这对于解决边远柴油发电机等级成互补系统或独立运行，这对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可能性。无电地区的用电问题提供了现实可能性。2021/2/452(二二)与其他发电形式的联合运行与其他发电形式的联合运行 常用的方式主要有：常用的方式主要有：1 风力风力柴油发电联合运行柴油发电联合运行 2 风力风力大阳能电地发电联合运行大阳能电地发电联合运行 风力一光伏联合系统有两种不同的运行方式：风力一光伏联合系统有两种不同的运行方式：（1）
25、切换运行切换运行，即有风时由风力发电机组供电，即有风时由风力发电机组供电，有太阳光时由太阳能电池方阵供电，这种方式有太阳光时由太阳能电池方阵供电，这种方式简单，但系统的效率较低：简单，但系统的效率较低：（2）同时运行，同时运行，风力发电机组与太阳能电池方风力发电机组与太阳能电池方阵同时向电池组充电，可以充分发挥两者的效阵同时向电池组充电，可以充分发挥两者的效能，系统效率高。能，系统效率高。2021/2/453二、并网运行方式二、并网运行方式作用：作用：采用风力发电机与电网连接，由电网输送电能的方式，是克采用风力发电机与电网连接，由电网输送电能的方式，是克服风的随机性而带来的蓄能问题的最稳妥易行
26、的运行方式，同时服风的随机性而带来的蓄能问题的最稳妥易行的运行方式，同时可达到节约矿物燃料的目的。可达到节约矿物燃料的目的。应用：应用：10kw以上直至以上直至Mw级的风力发电机组皆可采用这种方式。级的风力发电机组皆可采用这种方式。并网运行又可分为两种不同的方式：并网运行又可分为两种不同的方式：恒速桓频方式恒速桓频方式，即风力发电机组的转速不随风速的波动而变化，即风力发电机组的转速不随风速的波动而变化，始终维持恒转速运转，从而输出恒定额定频率的交流电。这种方始终维持恒转速运转，从而输出恒定额定频率的交流电。这种方式目前已普遍采用，具有简单可靠的优点，但是对风能的利用不式目前已普遍采用，具有简单
27、可靠的优点，但是对风能的利用不充分。充分。变速恒频方式，变速恒频方式，即风力发电机组的转速随风速的波动作变速运即风力发电机组的转速随风速的波动作变速运行，但仍输出恒定频率的交流电。这种方式可提高风能的利用率，行，但仍输出恒定频率的交流电。这种方式可提高风能的利用率，但将导致必须增加实现恒频输出的电力电子设备，同时还应解决但将导致必须增加实现恒频输出的电力电子设备，同时还应解决由于变速运行而在风力发电机组文撑结构上出现共振现象等问题。由于变速运行而在风力发电机组文撑结构上出现共振现象等问题。2021/2/454风电场风电场一、概念一、概念 风力发电场是日前世界上风力发电并网运行风力发电场是日前世
28、界上风力发电并网运行方式的基本形式。方式的基本形式。在风能资源良好的地区，将几十台、几百台在风能资源良好的地区，将几十台、几百台或几千台单机容量从数十或几千台单机容量从数十kw、数百、数百kw直至直至MW级以上的级以上的风力发电机组按一定的阵列布局风力发电机组按一定的阵列布局方式成群安装而组成的风力发电机群体称方式成群安装而组成的风力发电机群体称为风力发电场，简称风电场。为风力发电场，简称风电场。风力发电场属于大规模利用风能的方式，其风力发电场属于大规模利用风能的方式，其发出的电能全部经变电设备送往大电网。发出的电能全部经变电设备送往大电网。2021/2/455(二二)风力发电场的选址风力发电
29、场的选址1、考虑因素考虑因素：风电场场址选择的最主要的因：风电场场址选择的最主要的因素是素是风能资源风能资源、环境影响环境影响、道路交通道路交通及及电电网条件网条件等许多出素。等许多出素。2、主要依据主要依据：风力资源风力资源风塔建设条件风塔建设条件气象数据气象数据地形地貌地形地貌对居民影响对居民影响2021/2/456(三三)风力发电场的风力发电机组排布风力发电场的风力发电机组排布 作用：作用：合理地选择机组的排列方式，以合理地选择机组的排列方式，以减少机组之间的减少机组之间的相互影响相互影响，风电场内风，风电场内风力发电机组的排列应以风电场内力发电机组的排列应以风电场内可获得可获得最大的发
30、电量最大的发电量来考虑。来考虑。影响因素：影响因素：主要受风能主要受风能分布分布、风场地形风场地形和和土地征用土地征用的影响。的影响。机组排列的最主要原则：机组排列的最主要原则：是充分利用风是充分利用风能资源，最大程度利用风能。能资源，最大程度利用风能。2021/2/457(四四)风力发电场的经济效益评估风力发电场的经济效益评估 风电场容量系数即发电成本是衡量风力风电场容量系数即发电成本是衡量风力发电场经济效益的重要指标。风电场内发电场经济效益的重要指标。风电场内风力发电机组容量系数的计算方法为：风力发电机组容量系数的计算方法为：2021/2/458风电场每风电场每kWh电能的发电成本的影响因
31、素电能的发电成本的影响因素 风能资源特性风能资源特性(主要是风速频率分布主要是风速频率分布)、风力发电机组设备的投资费用、风力发电机组设备的投资费用、风电场建设工程费用、风电场建设工程费用、风电场运行维护费用、风电场运行维护费用、建场投资回收方式及期限建场投资回收方式及期限(指投资贷款利率、指投资贷款利率、设备规定使用寿命及所要求的固定回收率等设备规定使用寿命及所要求的固定回收率等)某些部件进口关税、设备增值税和设备保险某些部件进口关税、设备增值税和设备保险所付出的费用等。所付出的费用等。2021/2/459(五五)风力发电场的安装和调试风力发电场的安装和调试风电机组运行安装方式灵活，既可以单
32、机运行，也可风电机组运行安装方式灵活，既可以单机运行，也可以组成风力发电场机群运行，采用何种运行方式主以组成风力发电场机群运行，采用何种运行方式主要决定于风场的建设条件；机组安装简单，单机安要决定于风场的建设条件；机组安装简单，单机安装调试仅需装调试仅需57天的时间。天的时间。主要工作包括：主要工作包括：机组基础建设（基础钢筋敷设、敷设接地网、混凝机组基础建设（基础钢筋敷设、敷设接地网、混凝土浇筑和混凝土捣震）土浇筑和混凝土捣震）主要部件吊装、主要部件吊装、内部线路连接、内部线路连接、机组系统调试。机组系统调试。2021/2/4601-5 风力发电现状与展望风力发电现状与展望一、风力发电发展简
33、史一、风力发电发展简史 起源：起源：世界上第世界上第1台用于发电的风力机于台用于发电的风力机于1891年在丹年在丹麦建成麦建成。发展：发展：风电技术经过风电技术经过20年的开发日臻成熟，商业化年的开发日臻成熟，商业化机组的单机容量从机组的单机容量从55 kW增加到增加到1 650 kW，风电成本，风电成本从从20美分美分/（kWh），持续下降到），持续下降到5美分美分/（kWh），），运行可靠性和发电成本接近常规火电，迅速发展成运行可靠性和发电成本接近常规火电，迅速发展成为初具规模的新兴产业。为初具规模的新兴产业。目前风力机之最目前风力机之最为美国为美国CE公司的公司的“超级风力机超级风力机”
34、，单机功率为单机功率为7.3MW，风车直径为，风车直径为112m.2021/2/461我国风电造价我国风电造价 从统计数据看，全国风电上网电价比常规水电和火从统计数据看，全国风电上网电价比常规水电和火电厂高出许多，新疆常规火电上网平均电价在电厂高出许多，新疆常规火电上网平均电价在0.25元元/千瓦时左右，而风电则平均达到千瓦时左右，而风电则平均达到0.6元元/千瓦时以千瓦时以上。而风电利用小时数约在上。而风电利用小时数约在2000至至3000小时左右，小时左右，仅为火电的一半。仅为火电的一半。另外，虽然另外，虽然风电单位千瓦平均造价风电单位千瓦平均造价已从已从10000元降到元降到8000元元
35、左右，但仍远高于火电的左右，但仍远高于火电的4000元元/千瓦千瓦造价，造价，建设一座装机建设一座装机10万千瓦的风电场，约需万千瓦的风电场，约需8亿元以上，亿元以上，而建设同样规模的火电厂约为而建设同样规模的火电厂约为4至至5亿元。亿元。2021/2/462五、我国风电场介绍五、我国风电场介绍1、广东省南澳风电场、广东省南澳风电场 已安装风力机已安装风力机132台台,总装机容量达总装机容量达5.7万千瓦万千瓦,年发电量年发电量达达1.4亿千瓦时亿千瓦时,成为亚洲海岛最大的风力发电场，成为亚洲海岛最大的风力发电场，目前，总装机容量达目前，总装机容量达7.55万千瓦的两个大型风电项目万千瓦的两个
36、大型风电项目正在建设中，投资正在建设中，投资22亿多元的亿多元的3个海上风电场项目已个海上风电场项目已投入前期工作。投入前期工作。南澳地处台湾海峡西南端喇叭口，风力资源丰富，风南澳地处台湾海峡西南端喇叭口，风力资源丰富，风电场年平均风速达电场年平均风速达8.54米米/秒，年有效风速时数超过秒，年有效风速时数超过7000小时，有效风能密度达小时，有效风能密度达1011瓦瓦/平方米，风况属世平方米，风况属世界最佳之列，是我国少有的可以大规模开发风力发电界最佳之列，是我国少有的可以大规模开发风力发电场的地域之一。场的地域之一。2021/2/4632、达坂城风电场、达坂城风电场 达坂城风电场共达坂城风
37、电场共3个风电公司，均注册在新个风电公司，均注册在新疆乌鲁木齐市。风场年平均风速疆乌鲁木齐市。风场年平均风速6.7m/s。风。风电机组共计电机组共计157台台,总容量总容量82800kW。2021/2/464达坂城风力发电一场达坂城风力发电一场 达坂城风力发电一场位于兰新铁路及乌喀达坂城风力发电一场位于兰新铁路及乌喀公路一侧，达坂城谷地，年平均风速公路一侧，达坂城谷地，年平均风速8.1m/s。新疆水利厅新疆水利厅1986年成立新疆风能公司，新疆年成立新疆风能公司，新疆风能公司、新疆风能研究所、新疆新风科风能公司、新疆风能研究所、新疆新风科工贸有限责任公司是工贸有限责任公司是“三位一体三位一体”
38、的高科的高科技实体。技实体。1989年建成了当时亚洲最大的大型年建成了当时亚洲最大的大型风力发电场，并成功地高质量运行管理至风力发电场，并成功地高质量运行管理至今，新疆金风科贸公司。现装机今，新疆金风科贸公司。现装机42台，总容台，总容量量18400kW。2021/2/4653、辉腾锡勒风电场、辉腾锡勒风电场 辉腾锡勒风电场是辉腾锡勒风电场是1995年成立的风电企年成立的风电企业。场址位于内蒙中旗，海拔业。场址位于内蒙中旗，海拔20102131m，风速，风速7.48.2m/s。规划容量。规划容量120万万千瓦，年发电量千瓦，年发电量33亿千瓦时。亿千瓦时。现装机现装机72台，总容量台，总容量4
39、2700kW。股东：龙源电力集团公司股东：龙源电力集团公司(50%)2021/2/466六、世界风力发电发展趁势六、世界风力发电发展趁势 风力发电技术目前还在不断发展，主要体现在单机风力发电技术目前还在不断发展，主要体现在单机容量不断增大上容量不断增大上。目前主流风力发电机组的功率，。目前主流风力发电机组的功率，己上升到己上升到600750kw，Mw级的机组也已成批生产，级的机组也已成批生产，2Mw级的机组己在试验生产。级的机组己在试验生产。风力发电场未来的发展趋向风力发电场未来的发展趋向将集中在：将集中在：（1）提高机群安装场地选择的准确性；（）提高机群安装场地选择的准确性；（2）改进）改进
40、机群布局的合理件；（机群布局的合理件；（3）提高运行的可靠性、稳定）提高运行的可靠性、稳定性，实现运行的最佳控制；（性，实现运行的最佳控制；（4）进一步降低设备投）进一步降低设备投资及发电成本；（资及发电成本；（5）总装机容量在）总装机容量在1MW以上的风力以上的风力发电场将占据主导地位，风力发电场内的风力发电发电场将占据主导地位，风力发电场内的风力发电机组单机容量将主要是百千瓦以上至兆瓦级的。机组单机容量将主要是百千瓦以上至兆瓦级的。2021/2/467 海上风力发电快速发展海上风力发电快速发展 发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。目发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。目前，海上风电
41、技术日趋成熟，并开始进入规模化前，海上风电技术日趋成熟，并开始进入规模化开发阶段。开发阶段。至至2006年止，世界海上风电总装机容量已达年止，世界海上风电总装机容量已达80万千万千瓦，主要集中在丹麦和英国。欧洲在开发海上风瓦，主要集中在丹麦和英国。欧洲在开发海上风能方面依然走在世界前列。能方面依然走在世界前列。据专家预计，到据专家预计，到2010年和年和2020年，欧洲海上风电总年，欧洲海上风电总装机容量将分别达到装机容量将分别达到1000万千瓦和万千瓦和7000万千瓦。万千瓦。2021/2/468海上风力发电快速发展海上风力发电快速发展2021/2/469 丹麦海滩风电场建设海上风电场202
42、1/2/470海上风电场海上风电场2021/2/471海上风电场海上风电场2021/2/472七、我国七、我国“十五十五”期间风力发电的发展目标期间风力发电的发展目标“十五十五”期间，我国计划新增风电容量期间，我国计划新增风电容量119.2万千瓦万千瓦。其中。其中达坂城及阿拉山口地区新增达坂城及阿拉山口地区新增9.87万千瓦，内蒙古辉腾锡勒及万千瓦，内蒙古辉腾锡勒及赤峰地区新增赤峰地区新增13.85万千瓦，吉林通榆地区新增万千瓦，吉林通榆地区新增9.28万千瓦，万千瓦，黑龙江富锦及木兰地区新增黑龙江富锦及木兰地区新增6.18万千瓦，河北张北、黄骅及万千瓦，河北张北、黄骅及承德地区新增承德地区新
43、增9.18万千瓦，江苏如东和启东地区新增万千瓦，江苏如东和启东地区新增9万千万千瓦，辽宁营口、大连、沈阳等地新增瓦，辽宁营口、大连、沈阳等地新增9.76万千瓦，广东南澳、万千瓦，广东南澳、惠来和湛江等地新增惠来和湛江等地新增9.04万千瓦，上海崇明和南汇等地新增万千瓦，上海崇明和南汇等地新增8万千瓦，其余省份万千瓦，其余省份“十五十五”期间合计新增期间合计新增35.04万千瓦。万千瓦。“十五十五”期间，风力发电发展重点是期间，风力发电发展重点是：一是一是新建设新建设10万万千瓦风电场约千瓦风电场约35座（包括海上风电场），并取得规模效益；座（包括海上风电场），并取得规模效益；二是二是鼓励有风能
44、资源但还未建设一座风电场地区的电力企业鼓励有风能资源但还未建设一座风电场地区的电力企业或非电力企业开发风电项目，尤其在经济发达地区，风电上或非电力企业开发风电项目，尤其在经济发达地区，风电上网电价也较容易分摊，更需加快速度开发风电，为今后电源网电价也较容易分摊，更需加快速度开发风电，为今后电源建设中风力发电占一定比例的配额制打好基础。建设中风力发电占一定比例的配额制打好基础。2021/2/473风电风电柴油发电并联系统图柴油发电并联系统图2021/2/474四、中国风机制造产业介绍四、中国风机制造产业介绍 风电整机制造发展迅速，已明确进入风风电整机制造发展迅速，已明确进入风电整机制造业的企业有电整机制造业的企业有50多家，到多家，到2008年底进入风电场运行的整机厂家有年底进入风电场运行的整机厂家有23家。家。其中排名前三位华锐（其中排名前三位华锐（140万千瓦）、金万千瓦）、金风（风（113万千瓦）、东汽（万千瓦）、东汽（105万千），万千），共占据风电设备市场份额的共占据风电设备市场份额的54%。2021/2/475风电场图风电场图2021/2/476风电场风电场32021/2/477中国已建和在建风电分布图中国已建和在建风电分布图
