我国风力发电的发展

第一篇：我国风力发电的发展

在我国，发展风能具有很大现实意义，不仅是环保原因，我国确实具有巨大的风能资源。我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源非常丰富，既有陆地的、也有海上的。据中国气象科学研究院测算，我国东南沿海及其附近岛屿是风能资源非常丰富的地区，有效风能密度大于或等于 200W/m2的等值线平行于海岸线，沿海岛屿有效风能密度在 300W/m2以上，全年风速大于或等于 3m/s 的时数约为 7000～8000h，大于或等于 6m/s 的时数为 4000h。新疆北部、内蒙古、甘肃北部是风能资源丰富地区，有效风能密度为 200～300W/m2，全年风速大于或等于 3m/s 的时数为 5000h 以上，全年风速大于或等于 6m/s 的时数为 3000h 以上，黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的风能资源也较好，有效风能密度为 200W/m2以上，全年风速大于和等于 3m/s 的时数为 5000h，全年风速大于和等于 6m/s 的时数为3000h。青藏高原北部有效风能密度在 150～220W/m2之间，全年风速大于和等于3m/s 的时数为 4000～5000h，全年风速大于和等于 6m/s 的时数为 3000h。目前探明全国陆地风能理论储量为 32.26 亿 kW，可开发利用的储量为 2.53 亿 kW，近海7.5 亿 kW，合计风能可达 10.03 亿 kW，居世界前列[6]。

1.3.1 小型风力发电行业的现状

我国于 20 世纪 50 年代后期开始风力发电技术的研究工作，1957—1958 年在江苏、吉林、辽宁、新疆等地建造了一些功率在 10kW 以下、风轮直径在 10 米以下的小型风力发电装置，但由于受当时的技术经济条件限制，其后处于停滞状态。我国较大规模地开发和应用风力发电始于 20 世纪 70 年代。我国自主开发研制生产的小型风力发电机，解决了居住分散的农、牧、渔民的生产生活用电。20 世纪 80 年代初，我国把小型风力发电作为农村电气化的措施之一，供农村一家一户使用。特别是在内蒙古地区由于风自然资源丰富和当地群众的需求，并得到了政府的支持，小型风力发电机的研究和推广得到了长足的发展，对于解决边远地区居住分散的农牧民群众的生活用电和部分生产用电起了很大作用。我国目前生产的小型风力发电机按额定功率从100W 到 10kW 共十种。其主要技术特点是：2～3 个叶片，侧偏调速、上风向，配套高效永磁发电机，再配以尾翼、立杆、底座、地锚和拉线。其中以户用微型机组技术最为成熟，有 50，100，150，200，300，500W 微型机组系列定型产品，并进行批量生产，不但满足了国内需求，还远销国外。

到 2006 年底，我国从事小型风力发电机组及其配套件开发、研制、生产的单位达到 78 家，其中：大专院校、科研院所 15 家，生产制造单位 38 家，配套件生产单位 25 家，目前我国小型风力发电机的年生产能力达 8 万台。从 1983—2006 年底，全国各生产厂家累计生产各种小型风力发电机组达 37.6 万余台，总容量为 6.52 万 kW，预计年发电量约

1.33 亿 kWh。所生产的小型风力发电机组，除满足国内用户需要外，还出口远销到 25 个国家和我国台湾、香港地区，累计出口各种小型风力发电机近1.7万余台。我国小型风力发电机保有量、年产量、生产能力均列世界之首

自 20 世纪的最后两年以来，全世界风力发电的装机容量快速增长，特别是在欧洲，为了实现减排温室气体的目标，对风电执行较高收购电价的激励政策促进了风电技术和产业的发展，风电成本继续下降。由于海上风能资源比陆地丰富，海上风电场在欧洲已经从可行性示范进入商业化示范阶段。风电机组技术继续向着增大单机容量的方向发展，正在研制风轮直径超过 100m 的 5MW 机组，预计 2013 年，单机容量达到 15MW。1996 年至 2000 年世界上风电增长率 5 年平均达到 31%，2000 年末装机总容量为 1770 万 MW，2001 年末达到 2447 万 MW，一年增加 677 万 kW，增长率为32%，说明风电高增率趋势仍然继

续。2004 年全世界新增装机容量为 8000MW，2004年底全世界风电装机总容量为 47000MW，并作了 2020 年风电达到世界电力总量的12%的规划蓝图（即风力 12）。2005 年世界各国风电装机容量排在前十名的国家是德国、西班牙、美国、丹麦、印度、意大利、荷兰、英国、日本和中国。

世界上，在小型风力发电方面，中国和美国主要生产制造功率为 300W 到 3kW风力机，其中美国在 3kW 到 10kW 小型风力机上占明显优势。在欧洲，主要生产制造功率为 300W 到 100kW 风力发电机。到 2020 年，美国预计安装小型风力机容量为50000MW，可解决 10000 人就业。英国正在研制屋顶用小型风力发电机。世界各国的小型风力发电机正在努力向着：运动部件少、维护少、寿命长、采用新的电力电子技术和计算机技术等方向发展

我国的风力发电事业始于 20 世纪 50 年代，目前已经形成一定的规模。在大型风电方面，拥有 750kW 以下各类风力发电设备的制造能力，2006 年 1 月 28 日，首台兆瓦级变速恒频双馈异步风力发电机及控制装置研制成功，填补国内空白。2006 年 1月 10 日，1.2MW 永磁直驱风力发电机在哈尔滨试制成功，它是我国自主创新研制的容量最大的风力发电机。到 2005 年，全国 15 个省(自治区)已建风电场 62 座，累计运行风力发电机组 1864 台，总容量 126.6 万 kW。2010 年目标为总容量 500 万 kW，2020 年目标为总容量 3000 万 kW，2050 年预计达到 3-5 亿 kW 装机容量。但是，目前我国自行研制和开发大型风力发电机组的技术力量与国外相比相差很多，继续加大对风力发电技术研究的投入，实现关键技术的国产化是保证我国风电事业的持续稳定发展的当务之急。

设计了风力机电动变桨距系统方案，变桨距机构采用单片机控制，并搭建好电动变桨距风力机的试验样机。通过对风力样机做测试，得出风力机组的力矩与风速比的一些重要数据。并通过Matlab51mu11nk软件分别在风速低于额定风速和在额定风速左右两种情况下进行仿真，最终提出的控制规律进行的变桨距调节能满足风力机的功率控制要求，为后续研究做好铺垫工作。

[1] 付文华, 田俊梅.小型风力发电机组的应用[J]: 太阳能.2005,(5): 47~49

[2] 李亚西, 武鑫, 赵斌, 许洪华.世界风力发电现状及发展趋势[J]: 太阳能.2004,(1): 6～7

[3] 张希良.风能开发利用[M].北京: 化学工业出版社, 2005

[4] 李德孚.小型风力发电机组行业现状及展望[J]: 可再生能源.2002,(4): 29~33

[5] 孟明, 王喜平, 许镇琳.风力发电机及其相关技术[J]: 微特电机.2004,(9): 37~42

[6] 王承熙, 张源.风力发电[M].北京: 中国电力出版社, 2002

[7] 宫靖远.风电场工程技术手册[M].北京: 机械工业出版社, 2004

[8] F.Valenciaga, P.F.Puleston.Supervisor Control for a Stand-alone Hybrid Generation System Using Wind and Photovoltaic Energy[J]: IEEE Trans.on Energy Conversion.2005, 20(2): 398~405

[9] 王承熙.风力发电实用技术[M].北京: 金盾出版社, 1995

[10] 叶杭冶.风力发电机组的控制技术[M].北京: 机械工业出版社, 2006

[11] A.M De Broe, S.Drouilhet, V.Gevorgian.A Peak Power Tracker for Small Wind Turbines in Battery Charging Applications[J]: IEEE Transactions on Energy Conversion.1999, 14(4):1630~1635

[12] 张国新.风力发电并网技术及电能质量控制策略.电力自动化设

备.2009,29(6):130~133

[13] Q.Wang L.Chang.An Independent Maximum Power Extraction Strategy for Wind EnergyConversion[J]: Proceeding of the 1999 IEEE Canadian Conference on Electrical and

参考网站：

第二篇：我国风力发电存在的问题及发展建议

我国风力发电存在的问题及发展建议

学号：20101048姓名：买迪乃木·那斯尔丁

摘要:介绍我国风力发电的现状，主要从风能资源、国家政策、融资环境、风机国产化等方面详细分析我国风电产业目前面临的主要困难和阻力，并借鉴国外发展风力发电的经验，提出解决困难的主要方法和途径，为我国风力发电的进一步发展提出建议。

关键字：风能资源；发电设备；政府扶持

引言：到2010年底，中国新增装机18.9GW，累计装机达44.73GW，尽管未能再次翻番却也保持了73%的增速，超过美国跃居世界第一，是继2009年新增装机位列全球第一后的又一发展里程碑。这主要归功于中国政府设立了一系列的目标，力求非化石能源在2020年的能源供应总量中占据15%，同时为应对气候变化提出了较高的排减目标和行动计划，到2010年底风电贡献电量为50.1TWh。

风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。据估计，到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍然十分可观：全球的风能约为2.74×109 MW，其中可利用的风能为2×107 MW，比地球上可开发利用的水能总量还要多10倍[22]。人类利用风能的历史可以追溯到公元前，但数千年来，风能技术发展缓慢。但是，自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种无污染和可再生的新能源才重新有了长足的发展。风能的开发利用是我国乃至全世界正在发展中的行之有效的绿色能源形式，也是我国未来能源发展中最有潜力的一个重要组成部分。风力发电是我国发展最快的发电技术。截至2006年，我国风电装机容量为260万kW，占全国总装机容量的0.42%，发电装机规模已从2004年的第10位上升至第4位，发展速度已位居世界第2位[9]；2010年风力发电装机容量还将从2007年的605万kW增长至2 000万kW[6]。

我国的风能资源有两个特点：一是风能资源季节分布与水能资源互补。我国风能资源丰富但季节分布不均匀，一般春、秋和冬季丰富，夏季贫乏。水能资源丰富，雨季在南方大致是3～6月，或4～7月，在这期间的降水量约占全年的50％～60％。在北方，不仅降水量小于南方，而且分布更不均匀，冬季是枯水季节，夏季为丰水季节。丰富的风能资源与水能资源季节分布刚好互补，大规模发展风力发电可以一定程度上弥补中国水电冬春两季枯水期发电电力和电量的不足。二是风能资源地理分布与电力负荷不匹配。沿海地区电力负荷大，但是风能资源丰富的陆地面积小；北部地区风能资源很丰富，电力负荷却很小，给风电的经济开发带来困难。

中国幅员辽阔，陆疆总厂2万多公里，海岸线1.8万多公里，风能资源丰富。根据气象部门的资料，可开发的陆地风能资源大约为253GW，可利用的海洋风能资源大约为750GW。沿着东南沿海和附近的岛屿，以及内蒙古、新疆、甘肃、青藏高原等地区都蕴藏着丰富的风能资源。年平均风速6m/s以上的内陆地区约占全国总面积的1%，仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位。

风力发电作为一种可再生能源,具有施工周期短、维护费用低、清洁无污染和不消耗任何燃料的优点。随着发达国家对二氧化碳减排义务的承诺,风力发电受到了许多国家的重视,成为未来能源的重要来源。但风能也有密度低(能量密度也很小)、不稳定、地区差异大的弱点。风电发展存在的主要问题发展风电是一项系统工程,涉及风能资源、风电设备制造、风电场运行、电网建设等诸多领域,虽然2006年《可再生能源法》颁布实施后,中国风能建设出现了良好的发展势头,但目前仍旧存在着一些制约性的“瓶颈和问题”。

风力发电存在的若干问题

1.风能资源勘察不够科学、准确，存在盲目性。风力发电机组组的运行是一项复杂的操作，涉及的问题很多，通常风力发电的有效风速为 3～25 m/s，风电场选址的最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源，具体风电场内风机的选址还应根据风资源评估参数、风电场宏观选址和微观选址等几方面。因此，风电场选址对于风电场的建设是至关重要的。而我国现有的风资源的分布比较分散，品位不高，难以满足风电快速发展的要求，迫切需要进一步细化。

2.购买国外设备，成本高。风力发电的成本主要是厂房和机器设备等固定资产投资成本，约占总投资的 80%左右。按照我国增值税抵扣的相关政策，固定资产投资的增值税不能抵扣。多年来，风力发电和其他行业一样执行17%的增值税税率，由于没有购买燃料等方面的抵扣，因此风力发电实际税赋要明显高于火力发电，因为没有购买燃料、动力等生产资料的抵扣，因而形成了增值税实际税负高于火力发电的情况。另外，国内已经建成的风电容量高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口，导致风电场投资高、效益低、电价高，与火电、水电、核电相比较，缺乏竞争力。国产的风电设备从而可以显着地降低可再生能源的电力成本，但目前，由于现在国内设备制造水平较低，应用规模小，国产风电机组在我国的风电场中还未占一席之地。

3.政策扶持力度不够。由于风电场前期投入大，成本回收慢，而国内的风电项目缺乏市场准入政策，投融资渠道较窄。由于风能收益受到关注以及政府的优惠政策，银行对风电、生物质发电项目贷款期限远短于火电和水电项目的贷款期限，偿还期限大多为 5～8 a，利息也没有优惠，仅为 7 a，这加重了风电项目在还贷期的还贷压力，由于受投融资条件的限制，往往只能上一些小规模的项目，导致我国风电普及率与欧美发达国家相比还很低，电价下降缓慢。对风电投入总体上呈现出科研经费不足，科研经费增长速度不高，正制约着整个产业的健康发展。

风力发电前景的建议

1.深化前期工作，做好风电场项目的勘察。风资源的测定以及风电场址选择的得当与否，就意味着其享有 “地利” 优势，对提高风电的经济效益至关重要。它是发挥风电作用的前提条件，因此将来应该在这方面增大投入，全面了解风资源的时空分布，为政府官员、项目决策者、风电场运营者、项目开发者和投资者合理地规划风电提供正确的指导。为了进一步摸清我国风能资源及其分布，必须做好风电建设前期工作和项目储备，加快开展风能资源的普查力度。这方面，不仅需要各有关部门和有关行业筹集一定资金用于加大风力资源勘测工作的投入，加强对本地区风力资源的勘察。

2.提高风力发电设备的制造和技术水平。为了提高我国风力发电设备的制造制造和技术水平，降低风力发电的成本，这就需要不断扩大同发达国家的交流合作，增进相互信任，提高合作水平，学习借鉴国外先进的技术和管理经验，只是让人比较清楚的看出彼此的差距，才能带动国内风电技术水平和运营质量的快速提升。新修订的《可再生能源法》 明确规定：第二十五条 “对列入国家可再生能源产业指导目录、符合信贷条件的可再生能源开发利用项目，金融机构可以提供有财政贴息的优惠贷款。”这一规定为风电项目建设创造良好的环境。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.依托政策扶持，积极发展风电。2006 年 1 月 1 日国家正式实施了 《可再生能源法》，通过减免税收、鼓励并网发电、全额收购、优惠上网价格、贴息贷款和财政补贴等激励性政策来引导发电企业和消费者积极参与可再生能源发电，在这部法律中，对风电而言，《可再生能源法》 无疑为其长远发展提供了必要的法律保障。体现了政府对风能这种洁净可再生能源引起重视，更重要的是给予了风电在法律上的保护，随着风电场技术的发展成熟，风电市场将展现良好的发展前景。

2008 年，根据 《可再生能源中长期发展规划》 的总体要求和我国可再生能源发展的最新进展，国家发改委印发了 《可再生能源发展 “十一五” 规划》。《规划》 提出，认真落实促进可再生能源发展的政策措施，做好可再生能源发电并网、上网电价及费用分摊有关规定、财政补贴和税收优惠等政策的完善和落实工作。这些政策法规的出台为风电产业成长提供了制度上的保障，在具体的措施和规则上还要更加细化、更加规范、更便于操作，为我国风电产业稳步、快速发展提供了有力支持。

参考文献：1.物理学与我国能源可持续发展科技导报

2.<<中国新能源发展现状与趋势>>

3.中国新能源网

4.我国发展可再生能源的障碍和对策

5.我国风电产业发展状况

第三篇：发展风力发电具有什么优势

发展风力发电具有什么优势？

风电技术日趋成熟，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，单台机组安装调试仅需几周，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，有多少钱装多少容量。对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解决生产和生活能源的一种有效途径，因此显得更加重要。

为什么说风能是一种绿色能源？

风能是一种干净的自然能源，没有常规能源（如煤电，油电）与核电（裂变）会造成环境污染的问题。平均每装一台单机容量为1.5MW的风能发电机，每年可以减排3,000吨二氧化碳（相当于种植1.5平方英里的树木）、15吨二氧化硫、9吨二氧化氮。风能产生1,000度的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气体，相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。除了部分鸟类，风力发电机组不会危害其它野生动物。在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜力。

我国风能总量有多少？

我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿千瓦。而据估计，中国近海风能资源约为陆地的3倍，所以，中国可开发风能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙可开发的风能储量分别为1,143万千瓦、2,421万千瓦、3,433万千瓦和6,178万千瓦，是中国大陆风能储备最丰富的地区。

什么是风能？

风能就是空气的动能,是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。

风能来源于何处？

风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球的能量是174,423,000,000,000千瓦，换句话说，地球每小时接受了1.74 x 10^17 瓦的能量。风能大约占太阳提供总能量的百分之一、二，太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物能的50～100倍。

第四篇：风力发电的发展建议

风力发电的发展建议 第一，进一步优化清洁能源政策。严格实施《可再生能源法》，促进风电产业的发展。国家还应参考国外对风电产业的补贴政策，出台具体的风电电价补贴措施。

第二，在税收方面给予风力发电企业比火力发电企业更优惠的增值税率，比照小水电站增值税税率6%征收。建议参照国家对高科技企业的所得税率政策，风力发电企业自盈利起两年免交所得税、三年减半征收。

第三，以国家政策性银行和国有商业银行为主，将风力发电列入最优先支持的项目，给予中长期贷款和优惠的利率。

第四，对于已充分证明拥有优质风资源的公司，特别是已初步实现了赢利的公司，应优先安排在资本市场进行融资，豁免“连续三年赢利”的要求，以利于风电企业更快地进入良性发展阶段。

第五，鼓励和引导清洁能源产业链的发展，国家应加大对风力发电关键技术的科技攻关和投入，加快风电设备的国产化率和技术改造，以降低成本，提高国产风机的可用率和效率。

第五篇：我国风力发电现状及其技术发展02

2.3风力发电机组控制策略的发展

风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源，由于风速、风向的随机性变化，导致风力机叶片攻角不断变化，使叶尖速比偏离最佳值，风力机的空气动力效率及输入到传动链的功率发生变化，影响了风电系统的发电效率并引起转矩传动链的振荡，会对电能质量及接入的电网产生影响，对于小电网甚至会影响其稳定性。风力发电机组通常采用柔性部件，这有助于减小内部的机械应力，但同时也会使风电系统的动态特性复杂化，且转矩传动模块会有很大振荡。目前，对风力发电机的控制策略研究根据控制器类型可分为两大类：基于数学模型的传统控制方法和现代控制方法。传统控制采用线性控制方法，通过调节发电机电磁转矩或桨叶节距角，使叶尖速比保持最优值，从而实现风能的最大捕获。对于快速变化的风速，其调节相对滞后。同时基于某工作点的线性化模型的方法，对于工作范围较宽、随机扰动大、不确定因素多、非线性严重的风电系统并不适用。

现代控制方法主要包括变结构控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等[7,8]。变结构控制因具有快速响应、对系统参数变化不敏感、设计简单和易于实现等优点而在风电系统中得到广泛应用。鲁棒控制具有处理多变量问题的能力，对于具有建模误差、参数不准确和干扰位置系统的控制问题，在强稳定性的鲁棒控制中可得到直接解决。模糊控制是一种典型的智能控制方法，其最大的特点是将专家的知识和经验表示为语言规则用于控制，不依赖于被控制对象的精确的数学模型，能够克服非线性因素的影响，对被调节对象有较强的鲁棒性。由于风力发电机的精确数学模型难以建立，模糊控制非常适合于风力发电机组的控制，越来越受到风电研究人员的重视。人工神经网络是以工程技术手段来模拟人脑神经元网络的结构与特征的系统。利用神经元可以构成各种不同的拓扑结构的神经网络，它是生物神经网络的一种模拟和近似。利用神经网络的学习特性，可用于风力机的低风速的节距控制。

3存在的问题及展望

尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展，但同时也暴露出众多的问题。首先，我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术。在设计技术方面，我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用，在一些具有自主研发能力的风电企业中，其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。在风机制造方面，风机控制系统、逆变系统需要大量进口，同时，一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。其次，我国风电发展规划与电网规划不相协调，上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划，风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力，从而造成装机容量大，并网发电少的现状。2009年新增装机容量中1/3未能上网，送电难已经成为制约风电发展的瓶颈。最后，我国风电的技术标准和规范不健全，包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。因此，展望我国未来的风电产业发展，必须加强自主创新掌握核心技术；必须加大电网建设力度，合理规范风电开发；必须加大政策扶持力度，建立健全完善统一的风电标准规范体系。

参考文献：

[1] 陈永祥,方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述，2010(4)：14-19.[2] 张明锋, 邓凯,陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程，2010，1

（27）：1-3.[3] 党福玲，朝克，贾永.我国风电产业发展现状浅析[J].经济论坛，2010(12)：58-60.[4] 韩永奇，韩晨曦.中国风电产业的发展与前景[J].新材料产业，2010(12)：8-10.[5] 王超，张怀宇，王辛慧等.风力发电技术及其发展方向[J].电站系统工程，2006，22(2)：11-13.[6] 许洪华,郭金东.世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J].电力设备，2005，6(10)：106-108.[7] 张新房,徐大平,柳亦兵等.风力发电技术的发展及相关控制问题综述[J].华北电力技术，2005(5):42-45.[8] 马昕霞, 宋明中,马强等.风力发电系统控制技术的研究.上海电力学院学报[J].2005(3):205-209.[