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风电并网技术的开展现状

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〔1海南省电力设计研究院2海南省琼海供电公司)

摘要：该文介绍了国内外风电开展的概况；分析了风力发电技术的开展；论述了当前风力发电所存在的主要问题和解决方法。

关键词：风力发电；开展现状；存在问题；解决方法66qhd秦皇岛网://bbs.66qhd/秦皇岛论坛

风力发电越来越受到人们的重视。近年来,世界上开展最快的可再生能源当属风力发电，装机容量每年增长超过30%。风电开展最快的德国，据统计，2004年风电约占发电总量的5.3%。我国风能资源丰富，理论可开发总量将近2.53×108kW，与世界先进水平相比，我国风电开展有很大差距，但近年来我国风电也得到了较快的开展。截止到2005年底，我国除台湾省外累计风电机组1859台，装机容量126×104kW[1]，占全国电力装机容量5×108kW的0.25%。

1世界风电的开展概况

美国2002年风能装机新增10%，410MW新设备投入使用。2003年，美国新增风电装机容量1687MW，与美国风电装机历史最好水平2001年〔1696MW〕持平,累计风电装机容量已超过6370MW。美国风电装机容量在过去的5年中平均增长率到达28%，两位数的平均增长既表达了较强的市场需求，同时也面临许多挑战[2]。

丹麦是最早利用风力发电的国家。2002年丹麦新增装机容量497MW，总容量达2880MW，可满足20%的国家电力需求。成为世界上使用风电比例最高的国家。丹麦风电产业是国民经济的主导产业之一，世界上大约一半的风力发电机源自丹麦。全球十大风机制造商中，丹麦占6家。

德国是世界上风力发电规模最大的国家，风电装机总量占世界的55%，达12001MW，可满足4.5%的国家电力需求。德国的风机制造能力强、水平高，德国安装的大局部风电机组是本国制造的。

在亚洲，最具开展潜力的是印度、日本和中国。印度的风电装机容量增加较多，2002年新增装机容量195MW。截止到2003年3月底，日本的风电装机容量已达460MW，占世界的1%左右[3]。根据美国风能协会(AWEA)、欧洲风能协会(EWEA)和印度风机制造商协会(IWTMA)的统计，截止至2003年底，世界风电总装机容量达39294MW[4]。各国风电装机容量详见图1。

图12003年各国风电装机容量〔MW〕

2我国风电开展的状况

我国是世界上利用风能最早的国家之一，可以开发利用的风能资源仅次于前苏联和美国，为世界第三位[5]。我国风电场的建设起步于1986年，在山东容城建成我国第一个并网型风电场。十多年来，我国风力发电得到了很大开展，政府对风力发电日益重视，风力发电场装机容量不断增加。2005年我国除台湾省外新增风电机组588台，装机容量498MW，新增18个风电场。与2004年当年新增装机198MW相比，2005年当年新增装机增长率为252%。截至2005年底，我国除台湾省外累计风电机组1859台，装机容量1260MW，共有个59个风电场，分布在15个省〔市、区、特别行政区〕。除台湾省外各省〔市、区〕风电装机容量见图2。与2004年累计装机764MW相比，2005年累计装机增长率为65.2%。但相对来说，目前国外已开展MW级风机，我国制造的风机最大容量仅600kW。我国制订的开展规划中提出风电装机容量到2015年到达7GW，到2020年到达20GW的风电开展目标[6]。我国历年风电装机容量详见图3。

图22005年各省〔市、区〕风电场装机容量图〔MW〕

图3我国历年风电装机容量图

3风力发电技术的开展

经过20多年的不断开展，世界风力发电技术又向前迈进，主要表达在以下方面。

3.1单机容量继续稳步上升

20世纪80年代单机功率55kW左右为主；90年代初期以100～300kW为主；90年代中期那么以450～600kW为主。以德国为例：2003年上半年所安装的536台风机的总功率为853.38MW，平均每台的额定功率为1558.54kW。而且，单机容量为5MW的风机已进入商业运行阶段。

3.2变浆调节方式迅速取代失速功率调节方式

失速调节方式的主要缺陷是：风力发电机组的性能受叶片失速性能的限制，额定风速较高，在风速超过额定值时发电功率有所下降。采用变浆调节方式充分克服以上缺陷，故得到了迅速的应用。在德国2003年上半年所安装的风机中，就有91.2%的风机采用的是变浆调节式。

3.3变速恒频方式迅速取代恒速恒频方式

变速恒频方式通过控制发电机的转速，能使风力机的叶尖速比〔ripspeedratio〕接近最正确值，从而最大限度的利用风能，提高风力机的运行效率。在德国2003年上半年所安装的风机中，有90.5%的风机采用了变速恒频方式。