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风电原理[精选]

风力发电--宋长华 风力发电技术讲座 动力工程系 宋长华 副教授 风电的优越性 可归纳为下面六点: 风能是一种无污染的可再生能源,它取之不尽,用之不竭,且没有常规能源(如煤电,油电)与核电会造成环境污染的问题。 风电技术日趋成熟(可再生能源利用中),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。在发电方式上还有多样化的特点,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,这对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可能性。 一 风力发电现状 一、风力发电发展简史 起源:世界上第1台用于发电的风力机于1891年在丹麦建成 。 发展:风电技术经过20年的开发日臻成熟,商业化机组的单机容量从55 kW增加到1 650 kW,风电成本从20美分/(kW·h),持续下降到5美分/(kW·h),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。 目前风力机之最为美国CE公司的“超级风力机”,单机功率为7.3MW,风车直径为112m. 世界风电现状 全球风力发电能力在2007年又增长24%,达到5910万千瓦,比10年前的不足500万千瓦增长了12倍。风能是世界上增长最快的能源,过去10年间年平均增长率为29%。与之形成反差的是,同一期间每年煤电增长2.5%,核电增长1.8%,天然气发电增长2.5%,油发电增长1.7%。 德国是风力发电装机容量最大的国家,风力发电量1840万千瓦,其电力的6%来自风电。西班牙位居第二,风电容量超过1000万千瓦,其电力的8%来自风电。丹麦的风电容量为310万千瓦,位居世界第五,可以满足其电力需求的20%,是世界上风电份额最大的国家。丹麦的海上风电装置居世界领先地位,现有的装机容量为40万千瓦。全球范围内,2006年年底之前海上风电装机容量将超过90万千瓦,全部在欧洲。 。 世界能源委员会预计,全世界到2020年风力发电装机容量可达18亿—47亿kw 。 按照国外经济发达国家风电占国家电网总量的 10 %计算,我国可开发风电容量将达到 0.253亿千瓦,每年可发电506亿千瓦小时 。中国风电规模居世界第五位。按当前的发展速度,预计今年风力发电装机可以达到1000万千瓦,2010年有望达到2000万千瓦,届时,中国将成为世界最大的风力发展国家。 世界风电发展预测 世界风电在加速发展,装机容量每年以近30%的速度递增。 按照德国风电发展计划,到2010年,风电电量将占总发电量的12.5%;到2050年,将占到50%。 丹麦的风电电量2003年占全国总发电量的18%,规划到2030年,风电将占总发电量的50%。 西班牙、英国和法国也加快了风电的发展。 三、我国风电现状 2007年全球新增风力发电装机容量为20,073MW,增长32.1,美国(5,244MW)、西班牙(3,522MW)及中国(3,449MW)位居前三名,2007年全球累计风力发电装机容量为94,112MW,增长26.8,超出GWEC之前预估的22.6,其中中国07年累计的风力发电装置容量已达6,050MW(605万千瓦) ,挤下丹麦成为世界第五位风力发电国, 中国07年风力发电总装置容量及新增装置容量增幅分别高达132.3及156,增长幅度同居世界第一位,到2010年,风力发电总装机容量达到1000万千瓦 我国风电现状 2007年中国除省外新增风电机组3144台,装机容量328.7万kW。与2006年当年新增装机133.7万kW相比,2007年当年新增装机增长率为145.8%。 2007年中国除台湾省外累计风电机组6458台,装机容量589.0万kW,风电场158个。分布在22个省(市、区、特别行政区),比前一年增加了北京、天津、山西、河南、湖北、湖南等六个省市。 与2006年累计装机259.9万kW相比,2007年累计装机增长率为126.6%。 2007年风电上网电量估计约52亿kW?h。 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电厂高出许多,新疆常规火电上网平均电价在0.25元/千瓦时左右,而风电则平均达到0.6元/千瓦时以上。而风电利用小时数约在2000至3000小时左右,仅为火电的一半。 另外,虽然风电单位千瓦平均造价已从10000元降到8000元左右,但仍远高于火电的4000元/千瓦造价, 建设一座装机10万千瓦的风电场,约需8亿元以上,而建设同样规模的火电厂约为4至5亿元。 四、

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