其实在“十四五”“十五五”期间,我国将持续优化风电和太阳能发电发展布局,在继续推进集中式基地建设的同时,全力支持分布式风电、光伏发展,鼓励有条件的地区大力发展海上风电。
对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,是实现能源可持续发展的重要举措。海上风电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,是促进能源结构调整的重要措施。
创新和技术在风电领域发挥着越来越重要的作用,结合GIS技术、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用给风电行业前景带来更大的价值提升,解决着困扰风电行业的深层顽疾。数字化技术的深度应用打通了数据壁垒,实现数据共享,让风电行业与数字化实现深度融合。
图扑软件(HIghtopo)打造风电场远程集控中心可视化系统,建立风电场远程监控自动化,实现风电场运行管理、检修管理、经营管理和后勤管理集中化,是风电发电场未来发展的趋势,同时也是保障风电场综合利用效益最大化实现的方式。
伴随着风电开发的深入发展,偏远山区,高海拔地区、海上风电正在成为风电的主要方向,而在这些地区的运维人员,必然面对生活条件艰苦、工作环境恶劣的问题。其次,在大型的风电场中有几十台甚至上百台风电机组,同时一个风力发电公司拥有多个风电场,多个风电场分散于不同的区域,如需对每个风电场单独进行管理,需要消耗大量的人力物力,也给电网的调度和电网的安全运行带来诸多问题。通过结合GIS技术、云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用,让运维感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入,可以大大提升现场作业人员的工作效率。
1、实现能源管理绿色化
利用HT的可视化技术,以及结合GIS技术的应用,进行全方位的数字化建设,让风电场的监控更为直观,控制更加精准,提高风电场的整体管理水平和运维效率,推进风电场的绿色化和智能化的转型升级进程。
2、运营管理精细化
可实现整个风电场系统的过程管理和运行管理,提高了风电场系统的管理效率。通过数据面板信息实时了解风电场的运行情况实现精准的管理。利用大数据分析及风电模型仿真技术,定量分析运营过程中的各项运营指标,用数字驱动风电机的运营管理与决策。
3、监测管理透明化
实现远程监控、无人值守,通过远程智慧控制,只需在集控中心就能实现均衡输送、精确调节,并能及时发现风电机损耗情况,及时检测修复,保障风电场的安全运维。
在发电企业与电网企业的共同努力下,以风电为代表的新能源,正在努力突破制约其发展的瓶颈。 用“爆发性增长”这个词来形容中国当前的风电行业再恰当不过了,从2004年到2008年,中国风电装机容量连续3年增长超过100%。2008年,中国的风电装机容量首次超过500万千瓦,提前完成了国家发改委提出的,要在2010年实现全国1000万千瓦风电装机容量的预期目标。从新增的风机容量的角度看,中国目前在全球排名第二,按照总装机容量计算,中国在全球排名第四。 但是,风作为一种不受人控制的自然资源,它时有时无、忽大忽小。当它作为一种电源接入到电力系统当中时,它的间歇性和随机性增大了电力系统的调峰难度,也给整个系统带来了新的不稳定因素,使得风电的大规模发展面临瓶颈。而以风电功率预测系统为基础的风电调度管理技术、智能电网等为代表的技术手段,正在尝试让风电像传统电源那样可观、可控。 调峰——制约风电最大障碍 电力系统最大的特点是实时动态平衡,也就是要保证每一个时刻所发出来的电与所消耗的电刚好平衡,才能保证电力系统的稳定和安全。在风力发电接入电力系统之前,电力系统面对的是可以预测的负荷和可以控制的电源,在负荷预测的基础上,通过对发电的调度控制来保证电力系统的实时动态平衡。 而作为一种自然资源的风,本身具有间歇性和随机性,当风电作为一种电源接入到电力系统的时候,如果不做预测和调度管理,就需要在电力系统当中留有与风电容量相等的备用容量。这也就是要保证,当无风或者少风的时候,电力系统中的其他电源能够“顶”上来,保证电力系统的正常运行;当有风的时候,其他电源能够“让”下去,使风电接入电网。 这其实造成了很大的浪费,“留备用的方式使其他的火电机组平均负荷率、平均出力下降,从而使得火电厂效率下降、煤耗上升,那么风电省下来的煤,可能由于其他火电厂的效率下降而又消耗掉了。”中国电力科学研究院新能源研究所副总工程师刘纯说。随着我国风电产业发展正在进入快速发展的阶段,按照2007年9月我国发布的《可再生能源中长期发展规划》,到2010年我国风电总装机容量为500万千瓦,2020年达到3000万千瓦。并且由于近几年,中国政府出台了一系列鼓励政策和战略举措,使风电进入了规模发展阶段。 但是,随着风电在电源中比例的增加,电力系统的峰谷差进一步变大,这就需要进行更大幅度的调峰,如果仍然采用电力系统留全部风电容量备用的方式,电力系统将无法正常运行。 “中国的电源结构与国外有非常大的区别。”刘纯说。在欧洲风电发达国家,例如西班牙、德国,它的燃气装机和水电装机容量一直都是大于风电的,这就使得调峰变得更容易,因为燃气、水电机组能够做到百分之百调峰,同时调节速度很快。但是在中国,80%以上是火电机组,其最低调峰极限大致在50%~60%,也就是说如果电力系统的峰谷差大于系统最低调峰极限的时候,如果不对风电进行控制,风电就不能接入到电力系统中来。 因此,电力系统的调峰是制约风电发展最大的问题之一,但是“电力系统的调峰特性是由负荷特性和电源结构决定的,调峰问题虽然反应在电网部门的调度运行上,然而它却不是电网的问题,而是整个电力系统的问题,主要是我国的电源结构问题。”刘纯说。 “预知”风的波动 要解决风电发展的问题,需要改善电源结构,“这是解决问题的根本措施”,增加调峰电源的数量,比如多一些水电的开发,建设一些抽水蓄能电站,每建设一个千瓦的抽水蓄能电站,能够为电力系统提供两个千瓦的调峰能力。在电力系统低谷的时候,抽水蓄能电站可以吸收电力,在高峰的时候放出电力,建设一部分抽水电站可以极大地改善电力系统的调峰能力。 另外,还需要从政策上给予补偿,不仅是对风电产业,还包括其他参与调峰的发电厂,需要建立一种补偿的机制,对为风电调峰的其他发电厂,包括常规火电厂和抽水蓄能电站给予一定的补偿,激励火电厂参与调峰,同时也引导加快抽水蓄能电站的建设,改善电源结构。 但是不管是改变电源结构,还是制定一系列的政策,目前还很难一蹴而就。因此目前以风电功率预测为基础的风电调度管理是“目前投入最少、能够解决问题的方法”,虽然这些技术手段不能从根本上解决风电调峰问题,但在现阶段可以有效缓解风电对电力系统调峰的影响。 其中的一项基础性的技术就是风电功率预测系统。中国的第一个风电功率预测系统是由中国电力科学研究院新能源研究所研发的。国内第一套用于电网调度的风电功率预测系统已经在吉林电网投入运行,这一开发研究项目2008年4月正式启动,2008年9月投入试运行,并于2009年3月19日通过专家验收。 风电功率预测系统是利用由气象部门提供的数值天气预报,作为系统的输入,通过建立风电预测模型,用物理方法和统计方法的预测模型来预测未来某一个时刻、某一片区域的风电场输出的功率。 2008年9月,风电功率预测系统已经在吉林电网投入试运行,到2008年11月全面交由吉林调度中心运行,通过历史数据的不断积累,到2009年3月,整个系统已经进入到了比较稳定的运行状态。“目前整个吉林省预测的平均绝对误差大概在9%左右,效果还是不错的。”刘纯评价道。 未来,这套系统将在黑龙江、辽宁、甘肃、新疆、江苏、河北等省推广应用,“预计到2009年年末2010年年初,这8套系统就能够投入运行。”刘纯说。 当然,风电功率预测系统的应用目前还需要解决一定的政策支持问题。由于电网调度部门面临着风电调峰带来的巨大压力,因此他们对于预测有强烈需求,首先开发了风电功率预测系统并投入运行,“其实整个系统应该从电场做起,因为电场本身有更多的信息,更好的方法应该是由风电场来预测的。”刘纯说。 其实进行风电功率预测不仅会给整个电力系统带来价值,也会给单一的风电场带来效益。首先,对于整个电力系统来说,可以通过预测合理地安排第二天的火电和其他常规发电机组的发电计划,合理安排备用容量,使火电机组负荷率提高,煤耗下降,以提高整个电力系统的运行效益。其次,通过合理安排电网的运行方式,可以保证整个电力系统和风电场的安全运行。第三,风电场可以根据预测的结果来合理安排检修的时间,减少风机检修损失电量,提高经济效益。 在西班牙,风电场的风电功率预测是强制执行的,它与电价挂钩,如果风电场希望获得更高的上网电价,那么它就必须进行预测。同时风电预测的结果对电价也有影响,如果预测超过一定的偏差,将面临着高额的罚款。“所以我们也希望国家能够出台有关政策规定,要求风电场进行风电功率预测,并参与考核。只有通过政策的激励机制,调动风电场参与预测的积极性,这项技术才能有更好的应用效果”。 除了风电功率预测系统之外,“风能实时监测也是非常重要的”,风能的实时监测是风电功率超短期预测的基础,应用这个系统首先就要建一些实时测风塔。以风能实时监测和风电功率预测为基础,开发风电的调度管理和风电的区域控制系统,“这些系统构成了风电调度支撑系统,目前我们正在研发。”刘纯说。 风电的“救命稻草” 2009年5月21日,国家电网公司首次向社会公布了智能电网的发展计划,并初步披露了其建设的时间表。根据此项计划,智能电网在中国的发展将分为3个阶段,最终的目标是到2020年,全面建成统一的坚强智能电网。 之所以说智能电网是风电发展的“救命稻草”,是因为它能够解决风电并网的远距离传输,以及调度控制问题,这两点目前都是制约风电发展的瓶颈。 通过建设坚强智能电网,实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用,改善能源结构,促进资源节约型、环境友好型社会建设。通过建设坚强智能电网,实现各类集中/分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化,提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率,促进经济社会的可持续发展。 “我国统一的坚强智能电网具有‘坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动’的特点,与欧美等国的智能电网一样,我国统一的坚强智能电网建设也充分考虑了对可再生能源和新能源的支撑作用。”刘纯说,“通过建设坚强智能电网,实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用,实现各类集中/分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化,能够为包括风电在内的可再生能源发展提供强大的支撑。” 欧美等国的可再生能源开发模式大多数是分散式开发,因此他们的智能电网更多考虑的是配电网,以方便各类分散式电源的灵活接入。 我国的可再生能源开发模式与欧美等国不同,由于资源中心与负荷中心的严重偏离,未来将在新疆、甘肃、内蒙等西部地区建设若干个千万千瓦级风电基地,将电能转输到华北、华东、华中电网等负荷中心消纳。因此我国的智能电网就必须有一个可以跨区域优化配置的特高压的网架,才能支持风电的大规模开发。同时,还需要通过智能电网的智能调度,来解决风电接入后的电力系统调频和调峰问题。因此“只有当电网足够坚强、灵活时,才能够支撑可再生能源规模化、可持续发展。”刘纯强调。 智能电网也并不像它的字面含义看起来只涉及到电网,实际上,它包含着发电、输电、变电、配电、用电、调度等几大环节,其中不仅涉及到电网公司,也涉及到发电企业和用户。需要智能电网发电环节的风电,也是智能电网的一部分,其自身在调节控制性能、信息传输和互动等方面也要满足智能电网的要求。
风力发电是一种清洁的、可再生的能源。下面我整理了风力发电技术论文,欢迎阅读!
风力发电技术
摘要:随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展,加之人们对环境保护的要求,人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。风能是当前最有发展前景的一种新型能源,它是取之不尽用之不竭的能源,还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。风能的利用,从风车到风力发电,证明了文明和科学进步。绿色和平组织和欧洲风能协会2002年提出了《风力2012》报告,报告中指出到2020年,世界风力发电将达到世界电力总需求量的12%,我国电力发展“十一五”发展纲要中也指出,中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。风力发电与火力发电和水力发电比较,具有单机容量小、可分散建设等优点。随着国家对能源需求和环保要求力度的不断加大,风力发电的优势和经济性、实用性等优点也必将显现出来。
关键词:风力发电技术
一、风力发电国内外发展现状
1、 国外风力发电发展现状
2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。与2007 年相比,美国保持第1 名,中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名,印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名,前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。根据世界风能协会的统计,2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW,增长率约为29%。累计达到 亿kW,增长率为42%,突破1 亿kW 大关。风电总量为2600 亿kWh,占全世界总电量的比例从2000 年的增加到2012 年的。尽管风电的发展仍然存在着很多困难,如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等,但相比于常规能源,经济性优势逐步凸显,世界各国都对风电发展充满了信心。
2、 我国风力发电的现状
我国的风力发电始于20世纪50年代后期,在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场,但其后就处于停滞状态。直到1986年,在山东荣城建成了我国第一座并网运行的风电场后,从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范阶段,但其特点是规模和单机容量均较小。到1990年已建成4座并网型风电场,总装机容量为,其最大单机容量为200kW。在此基础上,风力发电从1991年起开始步入了逐步推广阶段,到1995年,全国共建成了5座并网型风电场,装机总容量为,最大单机容量为500kW。1996年后,风力发电进入了扩大建设规模的阶段,其特点是风电场规模和装机容量均较大,最大单机容量为1500kW。据中国风能协会最新统计,2007年中国除台湾省外新增风电机组3,144 台。与2006 年相比,2007年当年新增装机增长率为,累计装机增长率为。2007年中国除台湾省外累计风电机组6,458台,装机容量5,890MW。
各种风力发电机的优缺点
风力发电机组主要由两大部分组成:
风力机部分它将风能转换为机械能;
发电机部分它将机械能转换为电能。
根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征,再加上它们的不同组合,风力发电机组可以有多种多样的分类。
(1) 按照功率传递的机械连接方式的不同,可分为“有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”。
有齿轮箱型风机的桨叶通过齿轮箱及其高速轴及万能弹性联轴节将转矩传递到发电机的传动轴,联轴节具有很好的吸收阻尼和震动的特性,可吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。
而直驱型风机则另辟蹊径,配合采用了多项先进技术,桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接传递到发电机的传动轴,使风机发出的电能同样能并网输出。这样的设计简化了装置的结构,减少了故障几率,优点很多,现多用于大型机组上。
(2) 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为:
“定桨距(失速型)机组”桨叶与轮毂的连接是固定的。当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。由于定桨距(失速型)机组结构简单、性能可靠,在20 年来的风能开发利用中一直占据主导地位。
“变桨距机组”叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角可在一定范围内(一般0-90度)调节变化,其性能比定桨距型提高许多,但结构也趋于复杂,现多用于大型机组上。
(3) 按照叶轮转速是否恒定可分为:
“恒速风力发电机组”设计简单可靠,造价低,维护量少,直接并网;缺点是:气动效率低,结构载荷高,给电网造成电网波动,从电网吸收无功功率。
“变速风力发电机组”气动效率高,机械应力小,功率波动小,成本效率高,支撑结构轻。缺点是:功率对电压降敏感,电气设备的价格较高,维护量大。现常用于大容量的主力机型。
(4) 根据风力发电机组的发电机类型分类,可分为两大类:
“异步发电机型” “同步发电机型”
只要选用适当的变流装置,它们都可以用于变速运行风机。
异步发电机按其转子结构不同又可分为:
(a) 笼型异步发电机转子为笼型。由于结构简单可靠、廉价、易于接入电网,而在小、中型机组中得到大量的使用;
(b) 绕线式双馈异步发电机转子为线绕型。定子与电网直接连接输送电能,同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率。
同步发电机型按其产生旋转磁场的磁极的类型又可分为:
(a) 电励磁同步发电机转子为线绕凸极式磁极,由外接直流电流激磁来产生磁场。
(b) 永磁同步发电机转子为铁氧体材料制造的永磁体磁极,通常为低速多极式,不用外界激磁,简化了发电机结构,因而具有多种优势。 二、相关风力发电控制技术
随着经济节约型社会的逐步推进,风能作为清洁的可再生能源,实现风力发电也越来越受到人们关注。然而面对风况的可变性(锋速的大小、方向的随机性)以及风电场中风力发电机组布置的分散性,要实现风电低成本、超大规模开发利用,作为其可靠、高效运行的关键技术,控制技术需要进行不断地改进,并具有广阔的研究前景。
三、风力发电机组控制系统构成
风力发电机组控制系统由本体系统和电控(总体控制)系统组成,本体系统包括空气动力学系统、发电机系统、变流系统及其附属结构;电控系统由不同的模块构成,主模块包括变桨控制、偏航控制、变流控制等,辅助模块则包括通讯、监控、健康管理控制等。而且,在本体系统与电控系统间实现系统的联系及信号的变换。例如,空气动力系统的桨距由变桨控制系统控制,保证了风能转化的最大化,功率输出的稳定等作用。风轮的自动对风及连续跟踪风向引起电缆缠绕的自动解缆受偏航控制系统控制,分为主、被动迎风两种模式,目前大型并网风电系统多采用主动偏航模式。变流控制常和变桨距系统结合,对变速恒频的运行及最大额定功率进行控制。
根据风电机组不同的分类标准,可将机组控制系统分为不同种类。目前风力发电的主流机型主要是依据桨距特性,发电机类型等分类,通过技术不断改进,控制系统由最先的定桨距恒速恒频控制到变桨距恒速恒频控制,随之发展为变桨距变速恒频控制。此外,据连接电网类型可将风电控制系统分为离网型和并网型,前者已步入大规模稳定发展阶段。后者则成为现阶段控制系统的主要发展方向。
1.变桨控制
变桨控制是风电机组控制系统的研究重点,其实际上即对功率的控制。相对于定桨距控制无法解决桨叶自动失速,功率不稳的问题,该系统通过改变桨距角,使得在低风速(即低于额定风速)时,风机处于最优的风能捕获状态,桨距保持为零,实现风能的最大利用率;在高风速(即高于额定风速)时,改变攻角变化,降低叶片空气动力转矩,又能达到调节速度、限制功率的目的。减小风速、风向可变性对机组的影响。因相应的风轮特性的不同,变桨控制分为主动和被动控制。
2.偏航控制
偏航系统又称对风装置,是风电机组特有的伺服控制系统,将风向改变的信号经过一系列的控制系统程序,调整风轮与风向一致,保证了风电机组的平稳运转,使得风能高效利用,进而大大降低发电成本并有效保护电机。作为随动系统,连续跟踪风向很可能造成电缆缠绕,偏航系统也具有自动解缆的功能。同样对应不同的风电机组,应用不同的偏航装置,分为尾舵对风、侧风轮对风、伺服电机或调向电机调向,前两者为被动迎风,后者为主动迎风。
3.变流系统
变流系统采用全功率变流,完成风电机组输出功率的变换与并网。现今并网系统包括直接并网、降压并网、准同步并网、软并网,而软并网目前使用最普遍。
风电机组启动时,变流控制原件实现风电机的并网,在正常工作中,变流控制单元又要接受主控器的命令,控制输出功率,实现了电网有功功率与无功功率的灵活控制。
四、风力发电技术发展趋势的展望
在我国大力发展以风能太阳能新发电方式为代表的电力系统成为长期的国策,新能源电力不远将来成为我国电力建设不可缺少的部分,随着洋品牌不断降价,整机厂介入,新一轮竞争越来越激烈,要和国内整机厂结合起来大家要做。电网友好耗型的故障穿越式的技术是国产变流器必须解决的问题,国产化使我们国家整个技术水平上一个台阶。
五、风力发电前景的建议
1 做好风能资源的勘察
风资源的测定是发挥风电作用的前提基础,因此将来应该在这方面增大投入,对我国实际的风资源在总体上有细致准确的了解,为政府和风电的决策者合理地规划风电提供正确的指导。为进一步摸清风能资源状况,必须加快开展风能资源的普查工作。这方面,不仅需要有关部门筹集一定资金用于加大风力资源勘测工作的投入,各地也要自筹资金开展本地区风力资源的勘察,认真调查确定可开发风电场的分布和规模。
2 提高风电机组的制造技术
要提高我国风力发电应用的技术水平,需要不断增进与发达国家的交流,学习其先进技术,只有清楚彼此差距,才能不断提升我国的风电技术水平。我国提出,到2010年风电装机要有80%的国产化率,必须在技术上占领竞争制高点。《可再生能源法》规定:“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步”。这一规定为风电技术进步创造了良好的契机。提高风电技术也是降低风电成本和上网电价的关键所在。
3 依托政策发展风电
2006年国家正式实施了《可再生能源法》,2008年,国家发改委印发了《可再生能源发展“十一五”规划》。这些政策法规的出台为风力发电的发展提供了制度上的支持,在具体的措施和规则上还要细化、规范、便于操作,使风电的发展稳步,快速的发展起来。
中国的风电发展迄今已经有30多年,取得了显著进步。但由于基础薄弱,风电发展的过程中面临的技术落后、政策扶持不够及上网电价高等诸多困难。随着政府和民众对风电的逐步认识、《可再生能源法》正式实施和《可再生能源发展“十一五”规划》的出台,以及风电设备的设计、制造技术方面不断提高,风能利用必将为我国的环保事业、能源结构的调整做出巨大的贡献。风电产业和相关的科研机构应该抓住这一契机,为风电的全面发展作一个系统可行的规划,逐步解决风电发展中的困难,完善风电机制,在提高风电战略地位的同时,早日使风电普及惠民。
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现在十二五期间国家一直大力推行节能减排,而风电则是一种洁净的新能源,而在当今煤炭、天然气等不可再生能源日益紧张的情况下,大力发展新能源是首选。并且我国乃至全球蕴藏有大量的风能源,发展风电是当今首选。
你说的是世界的吗?世界风力发电发展前景展望20世纪90年代中后期,在世界范围内形成了一股风力发电热,风力发电量增长速度居全球之首。全世界风力发电迅猛发展的原因主要有以下几个:一是风力发电技术比较成熟。近20年来,德国、美国、丹麦、中国等国家投入了大量的人力、物力和财力研究可以商业运营的风力机,取得突破性的进展。可利用率从原来的50%提高到98%,风能利用系数超了40%。由于采用计算机技术,实现了风机白诊断功能,安全保护措施更加完善,并且实现了单机独立控制、多机群控和遥控,完全可以无人值守。现代风力机技术可以说是现代高科技的完善组合,主要零部件都是国际上最具有实力的企业生产的,设计寿命可达20年,基本上不需维修,只要定期维护就可以了。目前,百千瓦级风机已经商品化,投入批量生产,兆瓦级机组也正小批量生产。二是风力发电具有经济性。目前,据美国能源部2000年统计,全世界风力发电机组的单位造价已降为l000美元/kW,单位发电成本为4~7美分/kWh;而火力发电单位造价为700~800美元/kW,单位发电成本为5~8美分/kWh,因此风力发电可以和火力发电相竞争。由于地球上煤炭储藏量日趋减少,开采日益困难,煤炭价格上涨,火力发电污染环境,脱硫、脱氮处理费用较高,从而使火力发电价格上涨。风力发电随着技术的提高,容量的增大,风力机的大规模生产,造价将降N800美元/kW以下,发电成本为4美分/kWh,更有可能降到600美元/kW或3美分/kWh,成为最廉价的电源之一。和其他新能源或可再生能源相比,风力发电成本也是比较低的,因此,风力发电也是新能源或可再生能源中的佼佼者。三是全球有丰富的风能资源。据统计,全球风能潜力约为目前全球用电量的5倍。美国的陆地面积安装风力发电机,便可以满足美国目前电力需求的20%。风能足以满足全部或大部电力的国家有:阿根廷、加拿大、智利、中国、俄罗斯、英国、埃及、印度、墨西哥、南非和突尼斯,它们的20%或更多的电力可以由风电提供。四是政府的优惠政策。美国政府为风力机行业提供40%的信贷;德国政府也给风力机投资者提供资助,资助金额最高达单台风力机投资的60%;丹麦政府对风力机投资者提供资助,20世纪80年代初期为30%,以后逐年减少,至lJl990年资助完全取消。这些优惠的政策,促进了风力商品化进程,这也是以上3个国家能成为世界上风电生产大国的一个主要原因。五是风力发电是实现人类可持续发展的需要。随着现代工业的飞速发展,人类对能源的需求明显增加,而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。据专家预测,煤炭还可开采221年,石油还可开采39年,天然气只能用60年。这种预测也许不很准确,但常规能源必然是越用越少,总有一天要用尽的。未雨绸缪,我们必须为将来考虑,为子孙后代的能源问题着想,开发利用新能源,实现能源的持续发展,从而保证经济的可持续发展和社会的不断进步,最终实现人El、资源、环境的协调发展,已成为各国政府必须解决的大问题。惟一的出路就是有计划地利用常规能源,节约能源,开发新能源和可再生能源。由此可以推测,21世纪风力发电前景非常广阔。科学技术的长足进步,经济的快速发展,使人们的生活水平有了新的飞跃。同时,人口的增加,对能源的需求也越来越大,环境污染越来越严重,人类必须解决人口、资源、环境的可持续发展问题。从能源、电力市场看,世界能源、电力市场发展最快的已不再是石油、煤和天然气,风力发电、太阳能发电等可再生能源异军突起,特别是风力发电,以其无污染,可再生,技术成熟,近几年以25%的增长速度位居各类能源之首,倍受世人青睐。l999年全世界新增装机容量36×105kW,1zLl998年增加36%,也创下了风电工业史的纪录。据"绿色和平"组织和欧洲风能协会组织估计,至1J2020年风力发电可提供世界电力需求的l0%,创造l70万个就业机会,降低全球二氧化碳排放量超过l012t,至lJ2040年这个比例可达20%,甚至更高,有望超过水力发电。因此,国际能源专家预言:21世纪是风力发电的世纪。可以说,绿色能源--风力发电将为人类最终解决能源问题带来新的希望。
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