國內外風(fēng)電發(fā)展現狀及風(fēng)電技術(shù)的運用論文

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步，社會(huì )對能源的需求和依賴(lài)也越來(lái)越大。為解決日益緊張和惡化的能源危機，改善環(huán)境，世界上各個(gè)國家都加快了對新能源的開(kāi)發(fā)與研究利用。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為可再生的清潔能源，近年來(lái)備受關(guān)注、重視與利用，是一種具有很好發(fā)展前景的新型發(fā)電技術(shù)。

　　一、風(fēng)電發(fā)展的背景

　　隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展與工業(yè)革命的繼續推進(jìn)發(fā)展，世界性的能源危機持續爆發(fā)，同時(shí)能源需求卻源源不斷，并且逐年呈上升需求趨勢。風(fēng)能作為一種可再生綠色環(huán)保清潔能源，既不消耗礦物質(zhì)能源，又不會(huì )對環(huán)境造成污染，其建設周期短、建設規模靈活，具有極好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。風(fēng)電作為新能源發(fā)展項目，因其資源豐富，綠色環(huán)保，可再生，技術(shù)成熟，對解決能源危機是一個(gè)很好的出路。我國是風(fēng)力資源最豐富的國家，風(fēng)能儲量世界第一。按照開(kāi)發(fā)利用 60% 的比例，那么風(fēng)能將滿(mǎn)足目前我國的全部用電負荷與需求。

　　二、風(fēng)電研究應用的意義

　　自古以來(lái)，其實(shí)風(fēng)能很早就被利用，風(fēng)車(chē)抽水、風(fēng)車(chē)磨面等就是很好的例子。風(fēng)力資源作為一種可再生能源，其潛在能量巨大，全球的風(fēng)能約為 2. 74 億兆瓦。其中可利用能源約為 2 百萬(wàn)兆瓦，同比可開(kāi)發(fā)利用的水能總量要大十倍，是通過(guò)燃燒不可再生資源獲得能量的三倍之多。當前，我國 80% 以上的發(fā)電量主要依靠煤電，這樣一來(lái)，既產(chǎn)生了大量的溫室氣體，又對大氣環(huán)境造成了極大的污染和惡化。

　　為了改變因為煤電造成的環(huán)境污染，同時(shí)有效保護煤這一不可再生的資源，大力發(fā)展風(fēng)電技術(shù)就顯得尤為重要。發(fā)展采用風(fēng)力發(fā)電，不僅低碳環(huán)保，還不需要為風(fēng)力資源投入成本，大自然的風(fēng)能取之不盡用之不竭，風(fēng)力發(fā)電也不會(huì )造成環(huán)境輻射或空氣污染，利用好了還可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。我們國家風(fēng)力資源豐富，這為風(fēng)力發(fā)電提供了強有力的保障。所有的這些，都為風(fēng)力發(fā)電成為今后新能源發(fā)展的主要方向提供了各種保障和有利條件。

　　三、國內、外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現狀

　�。� 一） 國內風(fēng)力發(fā)電現狀。近現代以來(lái)，我國利用風(fēng)力發(fā)電的歷史較國外晚一些。尤其和風(fēng)能發(fā)電發(fā)展非常發(fā)達的國家如德國、美國、西班牙等國相比較，還存在一定的差距與水平。

　　20 世紀 80 年代起，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，發(fā)展初期研制的風(fēng)機主要為1 kW、10 kW、55 kW、220 kW 等多種小型風(fēng)力發(fā)電機組，后期，在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)與自主創(chuàng )新相結合下，開(kāi)始研制開(kāi)發(fā)可充電型風(fēng)電機組，并在海上風(fēng)電場(chǎng)與內陸風(fēng)電場(chǎng)得以廣泛推廣應用，目前有的風(fēng)機已遠銷(xiāo)海外。到 2007 年底，我國風(fēng)機裝機容量已達到 6. 05 GW,年發(fā)電量占全國總發(fā)電量的 0. 8% 左右，比 2000 年同類(lèi)發(fā)電量增加了近 10 倍，我國的風(fēng)力發(fā)電量已飛躍至世界第 5 位。僅 2014 年，新增裝機容量 2335. 05 萬(wàn)千瓦，同比前一年增長(cháng)45.1%,累計裝機容量1. 1476339 億千瓦，同比前一年增長(cháng) 25. 5. %,發(fā)展的速度與勢頭很好很快。風(fēng)力發(fā)電在我國發(fā)展非常迅猛，裝機容量占有率有了很大的提升。隨著(zhù)國家對新能源的大力推廣與研究重視，風(fēng)力發(fā)電將逐漸成為我國能源結構中的重要組成部分。

　�。� 二） 國外風(fēng)力發(fā)電現狀。20 世紀 70 年代起，世界范圍內發(fā)生了嚴重的能源危機，各國政府通過(guò)政策支持和資金補貼，大力鼓勵和提倡發(fā)展風(fēng)電業(yè)務(wù)。風(fēng)能的開(kāi)發(fā)和利用在歐美等發(fā)達國家應用較好，尤其是德國、西班牙、荷蘭、丹麥等西歐國家，風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例顯著(zhù)提升。到了 20 世紀 80 年代末，國際市場(chǎng)繼續降低風(fēng)力發(fā)電的成本，一些條件較好的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電的單位成本只有 8 美分/千瓦時(shí)，1. 5 美分/千瓦時(shí)風(fēng)電場(chǎng)運行維護成本，成本呈逐漸下降趨勢。

　　截至 2007 年底，世界風(fēng)電總裝機容量為 94,112 MW,其中德國 22,247 MW,領(lǐng)先處于世界第一的位置，美國 16,818MW,世界第二，我國風(fēng)力發(fā)電裝機容量為 6,050MW,居世界第五位。

　　資料顯示，目前全球有 20 個(gè)大風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，其中有 13 個(gè)位于歐洲，德國、西班牙成為歐洲最大的風(fēng)力發(fā)電國。截至 2007 年末，風(fēng)力發(fā)電在整個(gè)電力供應中的比例僅為 0. 5%,但在歐洲一些風(fēng)電發(fā)達國家，其比例達到 10% 以上。從世界能源需求發(fā)展及環(huán)境保護等角度來(lái)說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電將逐漸成為新能源發(fā)展的一個(gè)新的標桿和方向，這對解決世界能源危機和環(huán)境保護來(lái)說(shuō)將提供很好的解決方案。

　　四、風(fēng)電研究的應用與實(shí)現

　�。� 一） 風(fēng)電場(chǎng)電氣系統。隨著(zhù)風(fēng)電場(chǎng)規模的不斷擴大，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)或電力用戶(hù)的相互聯(lián)系越來(lái)越緊密。單臺風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電能力是有限的，大規模風(fēng)力發(fā)電都是在風(fēng)電場(chǎng)中實(shí)現的，風(fēng)電場(chǎng)是在一定的地域范圍內，將所有風(fēng)力發(fā)電機組、輸變電設備、基礎建筑設施、管理運行維護人員等有機組合的集合體。

　　風(fēng)電場(chǎng)電氣系統分為 4 個(gè)主要部分： 風(fēng)電機組、集電線(xiàn)路部分、變電站及場(chǎng)用電系統。風(fēng)電機組除了風(fēng)力機和發(fā)電機以外，還包括變頻器和對應的機組升壓變壓器，目前風(fēng)力發(fā)電機一般輸出電壓為 0. 69kV,每臺風(fēng)機經(jīng)過(guò)箱式變壓器將電壓升至 35kV,再通過(guò)集電線(xiàn)路的方式將幾臺風(fēng)機組變電后的線(xiàn)路匯集，匯集到 35kV 架空線(xiàn)路或電纜方式輸送到風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站（ 主變） ; 風(fēng)電場(chǎng)主變再將集電匯集的電能升高到 110kV,最終通過(guò)電纜接入電網(wǎng)系統。

　�。� 二） 風(fēng)電場(chǎng)的應用與實(shí)現。依據貴州省氣象局最新的風(fēng)能資源評價(jià)結論，貴州某地 10m 高平均風(fēng)速可達 5. 0m/s 左右，風(fēng)功率密度可達 150w/m2,屬風(fēng)能資源可利用區，可建設大中型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。該地風(fēng)電場(chǎng)由在建的 I、II 期風(fēng)電場(chǎng)及規劃的 III、IV 期共四個(gè)風(fēng)電場(chǎng)組成，四個(gè)風(fēng)電場(chǎng)共用一座 110kv 的升壓站，升壓站設在風(fēng)電場(chǎng)里面。風(fēng)電場(chǎng)規劃總裝機容量 192MW,共裝機 96 臺風(fēng)機，風(fēng)電機組的單機容量為 2,000KW.該風(fēng)電場(chǎng)屬于清潔環(huán)保型發(fā)電企業(yè)，待后續 1 期工程建成后，每年可為電網(wǎng)部門(mén)提供上網(wǎng)電量約 4. 5 億千瓦時(shí)，每年可為社會(huì )節省標準煤 15.6 萬(wàn)噸，減少二氧化碳等溫室氣體排放量約 37 萬(wàn)噸，節約用水 105.5 萬(wàn)噸。這一風(fēng)電項目的建成投產(chǎn)，有效地解決了當地能源需求，極大地改善了當地的氣候環(huán)境，同時(shí)為地方經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )發(fā)展起到了積極的應有的貢獻。

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