关于小型风力发电机结构及发展趋势和叶片气动性能.doc

文献综述 风能是一种清洁的可再生能源，人们可以利用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，已产生电力，方法是通过传动轴，将转子（由以空气推动的扇叶组成）的旋转力传送至发电机。由于风能充足并且无污染，同时近年来资源短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重视此项能源，因此风力发电逐渐成为世界各国重点发展的能源。风力发电机制造业也随之成为新兴的工业制造产业。[1] 风能也已经成为新能源发电中最便宜的能源，并且风能也符合环境保护计划的要求，所以在世界范围内许多国家以国家计划和经济激励的方式促进风力发电机技术的发展。在十四个国家的基金支持下，国际能源机构（The International Energy Agency，IEA）支持在风能技术发展上的联合研究项目以及信息的交换，这些国家包括了奥地利、加拿大、丹麦、、芬兰、新西兰、挪威、西班牙、瑞典、英国和美国。到1995年年初，IEA会员国已经拥有超过25000台并网型风力机在运行，额定容量总计3500MW。1995年，这些风力发电机组总共发出了600MWh的电能。2001年，世界范围内风力发电机组容量约25000MW。其中，德国居首位，接下来依次是美国、西班牙、丹麦、和印度。[2]根据全球风能理事（GWEC）的未来五年全球风电市场的报告，全球风电市场规模将从目前的194GW增长至2015年的449GW。2015年的全球新增风电装机容量将达到60.5GW，相较2010年的35.8GW会有明显增长。从过去5年的风电市场发展情况来看，风电市场的发展情况并不像GWEC当初预测的那样乐观。以2010年为例，GWEC预测全球风电市场装机容量可达40GW，但事实上仅为35.8GW。造成这个结果的主要原因是2010年美国风电市场表现不够给力，新增风电装机容量仅为2009年的一半。在风电市场增长速率预测上，不知是不是由于吸取了2010年的教训，GWEC这次的预测数据相对保守。GWEC预测未来5年全球风电装机容量年平均增长速度为18.2%。这个数据与GWEC 2010年所公布报告中的预测相比有了明显下降。而做出保守预测的主要考虑是北美风电市场存在不确定性。同时报告指出，亚洲、北美洲和欧洲将成为未来5年风电发展较快的主要地区。亚洲的风电增长速度会在全球范围内遥遥领先，中国仍将成为风电增长的主要动力。亚洲风电规模2013年超欧洲。从整体情况上看，GWEC预测2015年亚洲风电市场新增装机容量可达26GW，2010年这一数字为19GW。根据这一统计，未来5年亚洲风电市场新增风电装机容量将达到116GW，高于任何历史时期。而亚洲风电装机容量也会在2013年超越欧洲，跃居全球第一。2015年亚洲的风力发电规模可达174.6GW。值得一提的是，风电在中国一直在以超乎业内人士预料的速度发展，2010年也不例外。按照GWEC的数据，2010年中国新增风电装机容量达16.5GW，几乎占到2010年全球新增风机容量的一半。风电未来5年在中国仍将保持强劲增长。GWEC预测中国新增风电装机容量到2015年将达到20GW。在经济快速增长和电力需求增加的大背景下，风电在中国的迅猛发展是必然结果。风电产业的迅速崛起在中国应对能源结构多样化、环境保护和节能减排挑战等问题上都能发挥极大作用。因此，GWEC认为中国仍将是未来5年全球风电市场的生力军。除了中国，印度的风电市场前景也被GWEC所看好。报告认为，印度的风电市场在未来5年将保持每年2吉瓦的增长速度。日本、韩国乃至菲律宾的风电产业也将出现不同程度的增长。美市场复苏仍需时间。北美方面，GWEC认为未来两年内北美风电市场都不会有太大起色。做出这种预测的主要原因是美国和加拿大在政府立法方面存在不确定性。尽管这两个国家某些地区的风电发展有可圈可点之处，但总体看来局势仍不明朗。具体到数字上，GWEC预测北美风电市场新增风电装机容量2011年将恢复至8GW，较2010年的5.8ＧＷ有所提升。而到2014年，北美风电市场才能恢复2009年的水平，新增风电装机容量达到11ＧＷ，2015年则为12ＧＷ。其中主要增长仍将来自美国和加拿大，这两个国家在未来5年的风力发电规模将达到94.2ＧＷ。美国在过去一直是推动全球风电市场发展的重要力量，但近两年由于美国风电市场的表现不佳，这股力量正在逐渐减弱。不过根据必威体育精装版统计，美国2011年初新增风电装机容量为5600兆瓦，高于去年同期水平。因此也有业内人士认为，美国风电将会“重振辉煌”。尽管这个预测还没有太多数据支持，但至少从今年年初的态势来看，美国风电市场确实在复苏。早前有人预测美国风电市场将在2015年恢复到2009年的巅峰水平，也有人认为这一目标能够提早实现。欧洲市场保持稳中有升。欧洲到201