国内外风电发展现状及风电技术的运用论文

国内外风电发展现状及风电技术的运用论文

　　随着社会的发展和进步，社会对能源的需求和依赖也越来越大。为解决日益紧张和恶化的能源危机，改善环境，世界上各个国家都加快了对新能源的开发与研究利用。风力发电技术作为可再生的清洁能源，近年来备受关注、重视与利用，是一种具有很好发展前景的新型发电技术。

　　一、风电发展的背景

　　随着人类社会的发展与工业革命的继续推进发展，世界性的能源危机持续爆发，同时能源需求却源源不断，并且逐年呈上升需求趋势。风能作为一种可再生绿色环保清洁能源，既不消耗矿物质能源，又不会对环境造成污染，其建设周期短、建设规模灵活，具有极好的社会和经济效益。风电作为新能源发展项目，因其资源丰富，绿色环保，可再生，技术成熟，对解决能源危机是一个很好的出路。我国是风力资源最丰富的国家，风能储量世界第一。按照开发利用 60% 的比例，那么风能将满足目前我国的全部用电负荷与需求。

　　二、风电研究应用的意义

　　自古以来，其实风能很早就被利用，风车抽水、风车磨面等就是很好的例子。风力资源作为一种可再生能源，其潜在能量巨大，全球的风能约为 2. 74 亿兆瓦。其中可利用能源约为 2 百万兆瓦，同比可开发利用的水能总量要大十倍，是通过燃烧不可再生资源获得能量的三倍之多。当前，我国 80% 以上的发电量主要依靠煤电，这样一来，既产生了大量的温室气体，又对大气环境造成了极大的污染和恶化。

　　为了改变因为煤电造成的环境污染，同时有效保护煤这一不可再生的资源，大力发展风电技术就显得尤为重要。发展采用风力发电，不仅低碳环保，还不需要为风力资源投入成本，大自然的风能取之不尽用之不竭，风力发电也不会造成环境辐射或空气污染，利用好了还可带来巨大的经济和社会效益。我们国家风力资源丰富，这为风力发电提供了强有力的保障。所有的这些，都为风力发电成为今后新能源发展的主要方向提供了各种保障和有利条件。

　　三、国内、外风力发电技术发展现状

　　（ 一） 国内风力发电现状。近现代以来，我国利用风力发电的历史较国外晚一些。尤其和风能发电发展非常发达的国家如德国、美国、西班牙等国相比较，还存在一定的差距与水平。

　　20 世纪 80 年代起，风力发电发展迅猛，发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW 等多种小型风力发电机组，后期，在引进国外先进技术与自主创新相结合下，开始研制开发可充电型风电机组，并在海上风电场与内陆风电场得以广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。到 2007 年底，我国风机装机容量已达到 6. 05 GW,年发电量占全国总发电量的 0. 8% 左右，比 2000 年同类发电量增加了近 10 倍，我国的风力发电量已飞跃至世界第 5 位。仅 2014 年，新增装机容量 2335. 05 万千瓦，同比前一年增长45.1%,累计装机容量1. 1476339 亿千瓦，同比前一年增长 25. 5. %,发展的速度与势头很好很快。风力发电在我国发展非常迅猛，装机容量占有率有了很大的提升。随着国家对新能源的大力推广与研究重视，风力发电将逐渐成为我国能源结构中的重要组成部分。

　　（ 二） 国外风力发电现状。20 世纪 70 年代起，世界范围内发生了严重的能源危机，各国政府通过政策支持和资金补贴，大力鼓励和提倡发展风电业务。风能的开发和利用在欧美等发达国家应用较好，尤其是德国、西班牙、荷兰、丹麦等西欧国家，风电在电网中所占比例显着提升。到了 20 世纪 80 年代末，国际市场继续降低风力发电的成本，一些条件较好的风电场发电的单位成本只有 8 美分/千瓦时，1. 5 美分/千瓦时风电场运行维护成本，成本呈逐渐下降趋势。

　　截至 2007 年底，世界风电总装机容量为 94,112 MW,其中德国 22,247 MW,领先处于世界第一的位置，美国 16,818MW,世界第二，我国风力发电装机容量为 6,050MW,居世界第五位。

　　资料显示，目前全球有 20 个大风力发电场，其中有 13 个位于欧洲，德国、西班牙成为欧洲最大的风力发电国。截至 2007 年末，风力发电在整个电力供应中的比例仅为 0. 5%,但在欧洲一些风电发达国家，其比例达到 10% 以上。从世界能源需求发展及环境保护等角度来说，风力发电将逐渐成为新能源发展的一个新的标杆和方向，这对解决世界能源危机和环境保护来说将提供很好的解决方案。

　　四、风电研究的应用与实现

　　（ 一） 风电场电气系统。随着风电场规模的不断扩大，风电场与电网或电力用户的相互联系越来越紧密。单台风力发电机组的发电能力是有限的，大规模风力发电都是在风电场中实现的，风电场是在一定的地域范围内，将所有风力发电机组、输变电设备、基础建筑设施、管理运行维护人员等有机组合的集合体。

　　风电场电气系统分为 4 个主要部分： 风电机组、集电线路部分、变电站及场用电系统。风电机组除了风力机和发电机以外，还包括变频器和对应的机组升压变压器，目前风力发电机一般输出电压为 0. 69kV,每台风机经过箱式变压器将电压升至 35kV,再通过集电线路的方式将几台风机组变电后的线路汇集，汇集到 35kV 架空线路或电缆方式输送到风电场升压变电站（ 主变） ; 风电场主变再将集电汇集的电能升高到 110kV,最终通过电缆接入电网系统。

　　（ 二） 风电场的应用与实现。依据贵州省气象局最新的风能资源评价结论，贵州某地 10m 高平均风速可达 5. 0m/s 左右，风功率密度可达 150w/m2,属风能资源可利用区，可建设大中型风力发电场。该地风电场由在建的 I、II 期风电场及规划的 III、IV 期共四个风电场组成，四个风电场共用一座 110kv 的升压站，升压站设在风电场里面。风电场规划总装机容量 192MW,共装机 96 台风机，风电机组的单机容量为 2,000KW.该风电场属于清洁环保型发电企业，待后续 1 期工程建成后，每年可为电网部门提供上网电量约 4. 5 亿千瓦时，每年可为社会节省标准煤 15.6 万吨，减少二氧化碳等温室气体排放量约 37 万吨，节约用水 105.5 万吨。这一风电项目的建成投产，有效地解决了当地能源需求，极大地改善了当地的气候环境，同时为地方经济发展和社会发展起到了积极的应有的贡献。

　　【参考文献】

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　　[2]2014 年我国风力发电行业现状[DB/OL]. 博才网，2014,6

　　[3]朱永强，张旭。 风电场电气系统[M]. 北京： 机械工业出版社，2001: 20 ~98

　　[4]熊信银。 发电厂电气部分[M]. 北京： 中国电力出版社，2009: 23 ~ 50

　　[5]李家坤，朱华杰。 发电厂及变电站电气设备[M]. 武汉： 武汉理工大学出版社，2010: 45 ~130

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