风力发电的预测及前景

第一篇：风力发电的预测及前景

风力发电的预测及前景随着全球经济的发展，风能市场也迅速发展起来。随着技术进步和环保事业的发展，越来越受到世界各国的重视。作为一种清洁能源，风力发电不会产生温室气体排放，对环境无害，而且风力发电机在30年的使用期内几乎不用维修，也无需添加燃料，具有许多其它发电方式无法比拟的优势．虽然风力发电有这么多的优点，但是采用目前的技术建造这样一座发电场，费用相对昂贵。比如海上风力发电厂，除了需要庞大的水上发电网络，还要配备与陆上电网联接的各种辅助设施，在前期建设时需要大量资金投入．目前，科学家正在努力解决这些难题，以降低海上风力发电的成本。在我国，现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大；有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，发展风力发电是很有前途的。但是风能不稳定，不可控，目前成本仍然很高。

问题一：通过新疆某风力发电厂2009年一整年采集的数据，预测该厂未来的年发电量。

问题二：根据你的预测分析，谈谈你对未来我国风力发电前景的看法。

第二篇：风力发电前景

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。中国风能储量很大、分布面广，风力发电产业迅速发展，成为继欧洲、美国和印度之后的全球风力发电主要市场之一。

从2003年到2010年，中国风电装机容量快速增长，累计装机容量从2003年末的56.7万千瓦增加到了2010年的突破4000万千瓦。中国正逢风电发展的大好时机，风电设备市场需求增加。除了风电设备整机需求不断增加之外，叶片等风电设备零部件的供给能力仍不能完全满足需求，市场需求潜力巨大。风机叶片是风能技术进步的关键核心风力机部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。中国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚，中国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力，中国风机叶片行业的供给能力迅速提升。

目前，中国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。外资企业主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，国内企业以时代新材、中材科技、中复连众为代表。截至2009年底，中国境内的风电叶片厂商已经超过了60家。国内兆瓦级风电叶片生产厂商已有不下40家，形成了数个生产规模在1000套以上的寡头，行业集中度显著增强。

2010年以来，我国风电产业发展势头依然迅猛，风电叶片投资呈现平稳增长的良好发展势头。中航惠腾、时代新材、中材科技、东方电气等设备厂商争相发力国内风电叶片市场，产能持续提升，市场规模不断扩大。

叶片是风电部件中确定性较高、市场容量较大、盈利模式清晰的行业。随着供需紧张形势的缓解，风电叶片行业也将随之发生从群雄混战到几强争霸的转变，我国风电叶片产业正在经历一场行业性的洗牌整合。随着风电叶片市场规模的扩大，成本和售价都将下降，但具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度将超过售价降低速度，盈利超过平均水平。未来的行业竞争格局要求厂商规模扩大、成本降低、并在技术上保持一定优势。

中投顾问发布的《2012-2016年中国风电叶片市场投资分析及前景预测报告》共六章。首先介绍了风电叶片的组成部件、工作原理、设计规范、生产工艺等，接着全面分析了风电叶片行业发展面临的政策环境、经济环境、社会环境及行业环境。然后具体介绍了风电设备产业和风电叶片行业的现状，最后细致分析了国际、国内重点风电叶片生产企业的经营状况。您若想对风电叶片市场有个系统的了解或者想投资风电叶片制造，本报告是您不可或缺的重要工具。

第三篇：风力发电的市场分析以及预测

风力发电市场调研与分析报告 2010年，无疑将成为中国海上风电发展的元年。

特许招标启动

“海上风电开发的潜力非常大，可开发量是陆上风电的3倍，同时比陆上风电更加实用。”

据国家发改委能源所的评估，我国近海海域风电装机容量可达1亿~2亿千瓦。海上风电要在2010年全面开展已经写进国家能源局2010年能源工作总体要求和任务书。

在1月22日出台的《海上风电开发建设管理暂行办法》中明确规定，国家能源主管部门负责海上风电项目的开发权授予，沿海各省（市、区）能源主管部门依据经国家能源主管部门审定的海上风电发展规划，组织企业开展海上测风、地质勘察、水文调查等前期工作，同时优先采取招标方式选择海上风电工程项目开发投资企业。

据史立山透露，海上风电项目的特许招标已经启动。在各地形成规划的基础上，国家能源主管部门已经向辽宁、上海、山东、江苏等11个省份有关部门下发了通知，要求各地申报海上风电特许权招标项目。同时按“先试点、后扩大”原则建设，根据风能资源、海域环境、电力送出和技术能力等条件统筹确定项目规模，此次招标单个项目总装机容量为200兆瓦—300兆瓦。

2010年4月23日国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山表示，由于其资源丰富，靠近电力市场的优势，下一步，海上风电将成为今后风电发展的重点之一。

他透露，目前，我国首轮海上风电特许权招标工作已经锁定江苏省的沿海地区，项目将包括两个容量为30万千瓦的滩涂电站和两个容量为20万千瓦的近海电站，总容量达到100万千瓦。

曹寅告诉记者，国内企业目前已经加紧研制有针对性的海上风机，“但实际投入运行使用的只有华锐风电的3兆瓦海上风电机组。”

“单机容量大肯定是一个趋势。”维斯塔斯相关负责人告诉于记者，维斯塔斯目前最新研发的就是6兆瓦的海上风机，叶轮直径130米~140米。瑞能北方风电设备有限公司曾生产出世界单机容量最大的5兆瓦级海上风力发电机，并在2008年将该风机发电能力提升至6兆瓦。瑞能北方公司副总经理刘羚对记者表示，按照瑞能在国外的海上风机经验，单机容量也不适于过大，这会为海上吊装带来困难。

姜谦表示，海上风电发展提速对已经具备发展经验的龙头企业受益最大。因为海上风电技术的要求比陆地要高，而目前国内具备海上风电发展经验的风机厂家并不多。

2010年第一次招标为100万千瓦，四个向项目分别为：300兆瓦、300兆瓦、200兆瓦、200兆瓦

按每台风电机容量2.5兆瓦计算：

1000兆瓦/2.5兆瓦=400台

400台*每台2.5兆瓦风机单价2250百万=900000百万=9000亿

每台风电机按制造需一天算： 400台/245天 需要两家公司专全年做才能做完，海上风电首轮招标5月上旬举行 4项目锁定江苏

工信部也于3月26日发布了《风电设备制造行业准入标准》（征求意见稿），《标准》规定，风电机组生产企业必须具备生产单机容量2.5兆瓦及以上、年产量100万千瓦以上所必需的生产条件和全部生产配套设施。并明确表示，“优先发展海上风电机组产业化。”

以下为风力电机上市公司2010年第一季度利润以及中标项目

一、金风科技：

主流：1.5mw750kw目前最大3.0mw重点2.5预计6mw

今年头三个月的营业收入、净利润分别同比增长61.69%和27.35%，此前市场担心的增速放缓并没有出现。截至2010年3月31日，金风科技待执行订单总量为3349.5MW，已中标但未正式签订订单总量1483.5MW，总计在手订单数量达到4833MW。创下历史新高；其中一季度单季新增订单更是超过2000MW，几乎与去年全年产量相当。

一季度业绩同比增长27%

金风科技在2009年迎来了一个史上最好开局，去年一季度营业收入较2008年同期增长95%，净利润则从之前的7685.33万元大幅跃升至1.96亿元，同比增幅高达155.66%。

今年1~3月份，金风科技共实现营业总收入18.55亿元，同比增长61.69%；实现净利润2.48亿元，同比增长27.35%；基本每股收益为0.1109元。虽然不及去年的155%那样瞩目，但相比2008年一季度的负增长纪录，本次金风科技净利润30%上下的同比增幅也还是可以接受的范围之内。

同期待执行订单数也从去年年底的2217.75MW增长至3349.50MW，增量远远超过2009年年报中657MW的已中未签订单数量。

相比净利润同比增长近三成，金风科技的订单情况更让人感到惊喜。2009年公司有1.5MW机组基地产能基本能满足2.5MW机组的生产，产能可由1.5MW机组产能直接转换为2.5MW机组产能。1.5MW机组已成为风电市场的主流机型，2009年公司完成了主要产品由750kW、1.5MW机组并重到1.5MW机组为主的过渡，并推出了2.5MW永磁直驱机组、3.0MW机组混合传动机组；全年完成1.5MW机组生产1391台、750kW机组生产782台。公司持续进行对

1.5MW机组的优化，已经推出适应高低温、高海拔、低风速、沿海及海上等不同运行环境的系列化机组。

根据计划，金风科技2010年将继续完成3兆瓦混合传动风电机组的样机制造和试运，同时完成5兆瓦风电机组关键零部件的详细设计。

二、银星能源

主流：1.5mw目前最大2.4mw

2009 年，公司的新能源产业持续发展，建成和在建风电装机规模近25 万

千瓦；形成了年产 300 台 1MW 风机和 300 套塔筒的生产能力，当年生产了100 台1MW 风机和140 套塔筒，与日本三菱重工签订了合作生产2.4 兆瓦风机意向书；

1、营业收入较上年同期增长 154.66%，主要原因是公司的风电设备产业今年进入批量生产，公司风电设备销售收入比上年同期增长幅度较大所致。

2、归属于上市公司股东的净利润较上年同期增长 1,689.62%，主要原因是公司的风电设备产业今年进入批量生产，公司风电设备销售收入比上年同期增长幅度较大使净利润增长所致。

3、经营活动产生的现金流量净额较上年同期下降 126.73%，主要是本期销售商品、提供劳务收到的现金较少所致。

4、基本每股收益较上年同期增长 1,683.33%，主要是公司的风电设备产业今年进入批量生产，公司风电设备销售收入比上年同期增长幅度较大使净利润增长所致。

预计公司2010年1至6月实现净利润约2000万元，而上年同期为1200万元，同比增长50%-70%。银星能源表示，业绩大幅也增长的主要原因是公司的风机制造业务今年进入均衡批量生产，公司风机销售收入比去年同期增长较大，使归属于上市公司股东的净利润比去年同期上升幅度较大。

三、长征电器

主流：1.5mw780kw目前最大3mw

银河风电公司 2.5 兆瓦直驱永磁风力发电机组项目取得重大突破，2.5 兆瓦风力发电机组已 2009年 2 月正式下线、6 月7日完成吊装、6 月23 日正式并网发电。2.5 兆瓦风力发电机组的成功研发，为银河风电公司开发和研制更大更先进风电机组打下了坚实基础。华仪电气。2009 年，公司在批量生产 780KW 瓦风电机组的基础上，重点向市场推广 1.5MW 风电机组，获得了可喜的销售业绩。公司与德国艾罗迪公司的“2.5/3MW 大型风力发电机组联合开发项目”正在稳步推进。

四、湘电股份

主流：1.5mw目前最大5mw

全年实现订货近3 亿元，1.5 兆瓦双馈异步风力发电机市场占有率大幅上升2 兆瓦及以上风力发电机组和关键部件研制及产业化等项目先后通过国家和省级鉴定成功收购荷兰达尔文公司海上 5 兆瓦风机项目，加快大型风机和 5 兆瓦海上风机研发进程

公司发布2010年1季报,实现收入9.39亿元,同比增长18%。实现归属于母公司所有者的净利润2931万元,折合每股收益0.12元,同比增长146%;

公司1季度销售整机30台左右,目前在手订单达到约为500余台。年初至今公司风电整机单价有所下降,目前价格约为4600-4700元/千瓦;

公司风电产业链不断完善:达尔文5MW 样机有望年底前下线,将增强公司在海上风电的机型优势;公司已经成功合作开发了2MW 变流器,但产能建设需要一段时间;

公司今年有望实现470台风机销售。但是整机价格下跌将对毛利率构成一定压力。考虑到公司规模效应的提升和对下游的议价能力有所增强,我们预计全年

风电业务毛利率将会有1%左右的降幅;

一季度公司军品特种电机销量快速增长,全年有望实现接近3亿收入。预计今年直流电机业务将实现4.4亿元的销售额,较去年大幅增长180%;毛利率有望达到30%,同时毛利润贡献率将从去年3%增长至10%;

盈利调整

由于风机价格下跌较快,我们将2010年风电整机业务的销售收入从51亿元下调至48亿元,毛利率从17.5%下调至15.4%;

基于公司特种电机业务的快速增长,我们将直流电机业务今年销售收入从1.9亿上调至4.4亿,毛利率从28%上调至31%;

我们预计公司2010年和2011年EPS 分别为0.82元和1.22元;较前期预测0.84元和1.23元有所下降。

五、上海电气

主流：2mw目前最大3.6mw

2008～2009年,2MW机组形成批量生产能力。公司核心技术团队已进行自主开发 3.6 兆瓦海上风机，预计 2010 年6月完成样机

上海电气公布,按中国会计准则,截至2010年3月31日止首季,归属于上市公司股东的净利润为7.07亿元人民币(下同),较2009年同期增长15.87%,基本每股收益0.0565元。

该公司09年同期录得纯利6.1亿元。

截至4.29号，公司总资产897.43亿元，所有者权益231.6亿元，归属于上市公司股东的每股净资产1.85元。

六、华仪电气

华仪电气公布2010年一季报：基本每股收益0.07元，稀释每股收益0.07元，每股收益（扣除）0.05元，每股净资产2.89元，净资产收益率2.46%，加权平均净资产收益率2.49%，扣除非经常性损益后净利润14672335.73元，营业收入239501576.84元，归属于母公司所有者净利润19452217.58元，归属于母公司股东权益791596949.02元。

七、东方电气 一季度公司生产经营总体平稳运行。公司2010 年一季度发电设备产量达到695.2 万千瓦。其中，水轮发电机组133.7 万千瓦，汽轮发电机509 万千瓦，风力发电机组52.5 万千瓦，电站汽轮机408.15万千瓦，电站锅炉450 万千瓦。2010 年第一季度，公司新承接生效订单87 亿元人民币。

整机行业的三大龙头之一，东方电气麾下的东方汽轮机有限公司在2010年1月宣布投资超过10亿元，建设海上及陆上风电机组研发和生产基地，全部建成后将实现年产450-750兆瓦风机的产能。

东方电气今年第一季度实现净利润4.71亿元(人民币，下同)，比上年同期的2.99亿元增长57.46%，每股收益为0.46元。营业收入为69.19亿元，比上年同期的72.23亿元下降4.21%。

报告表示，公司2010年一季度发电设备产量达到695.2万千瓦。其中，水轮发电机组133.7万千瓦，汽轮发电机509万千瓦，风力发电机组52.5万千瓦，电站汽轮机408.15万千瓦，电站锅炉450万千瓦。

公司风电产量2009年产量1203台，同比增长50%，实现收入62.8亿元，至2009年年末，东方电气在手风电订单90亿元左右，且天津、杭州基地投产后，可新增产能1000台以上，2010年风电的销售收入将超过2009年，预计公司2010年出货1500台。公司表示期望风电业务出现如过去的“疯狂”增长是不现实的，预计未来内地风电会平稳发展。由于当前内地有几十家风电厂家，竞争激烈，今年其毛利率面临下滑趋势，但公司高毛利率产品的比重会增加。

截至2009年末，公司在手订单1300亿元，全年新增订货568亿元，其中国际合同约21亿美元。新增订单中，火电263亿元、核电145亿元、风电83亿元、水电29亿元、其它48亿元。在手订单中，出口项目占15%，公司首次进入巴西、沙特和博茨瓦纳等国家电力市场。

公司预计2010年核电业务收入可达40亿元，2011年收入则超过90亿元。，增速为87%左右，2011年收入则超过90亿元。

海上风电报告分析预测篇：

海上风电:新领域,新开始。全世界的风能总量约1300亿千瓦。我国陆上实际可开发风能资源储量为5.06亿千瓦(50m高空),近海风场的可开发风能资源是陆上3倍,则总的可开发风能资源约20亿千瓦。海上风电具有风速高、风资源持续稳定、发电量大等特点。在降低碳排放、转变经济发展方式的大背景下,风电行业仍然面临着较大的市场前景。到2020年预计有1亿千瓦的风电装机总量,海上风电占比20%则会有2000万千瓦。

海上风电场面临成本和环境的双重挑战。目前的风电场主要分为陆上(包括滩涂)和海上。其中海上风电场又分为潮间带和中、深海域。相对陆上,海上风电场面临的主要问题有高成本、复杂的环境、需要较高的可靠性、海上电力配套措施等。

海上风电成本:约为陆地风电的两倍。海上风电主要的成本包括风机、安装费用、维护费用、支撑结构、电力设施、工程管理等。相比陆上费用,海上风电的地基和维护费用较高。占陆地风电68%的风机占比下降到了33%,地基费用上升到了24%,是海上风机主要的费用之一。由于面临很大的环境变数,海上风电的维护费用也达到了23%。维护和地基两项费用直接推高了海上风电的成本。国内风力发电工程造价平均为8000元人民币/千瓦,其中,风力发电设备造价约5000元人民币/千瓦。海上风电的工程造价在2万元/千瓦左右,是陆上风电的两倍多。

海上风机:大机型,直驱是趋势。风机发展的主要趋势是,单机容量逐步上升,风机机组结构多样化。海上风机成本较大,所以对风机的单机容量要求更大以摊低成本。目前国内外风机主流机型单机容量为2-3WM。直驱由于稳定性高将获得越多亲睐,不少厂商已经开始开发直驱和半直驱风机。

经过分析觉得应该关注一下几个股票：

2010年是我国海上风电发展的开端,5月份即将要进行首期海上风电招标,建议关注。个股方面,建议关注东方电气、金风科技和湘电股份。

金风科技、东方电气风电龙头，今年变化实在之大，金风科技盈利一目了然，中标可能最大，两股订单也是遥遥领先。湘电股份适合长期关注，以目前拥有风电技术与实力值得关注。

还有一个未上市公司华锐风电。（公司盈利与订单也都很不错公司一旦上市绝对有机会）五兆瓦风电机组项目在江苏盐城市盐都华锐风电产业园开工。

第四篇：风力发电技术

风力发电技术和风能利用方式

1973年发生石油危机以后，西方发达国家为寻求替代石化燃料的能源，在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力和资金，充分综合利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开创了风能利用的新时期。

德国、美国、丹麦等国开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台和多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率和可靠性。

风电场是大规模利用风能的有效方式，20世纪80年代初在美国加利福尼亚州兴起。而海岸线附近的海域风能资源丰富，风力强，风速均匀，可大面积采获能量，适合大规模开发风电。然而在海上建造难度也大：巨大的基座必须固定入海底30m深度，才能使装置经受得住狂风恶浪的冲击；水下的驱动装置和电子部件必须得能防止高盐度海水的腐蚀；与陆地连接还得需要几公里长的海底电缆。

2.2风电装机容量

德国的风力发电装机容量已达610.7万kW，占德国发电装机容量的33%，居世界第1位。西班牙风电装机容量283.6万kW，居世界第2位。美国风力发电装机容量已达261万kW，居世界第3位。丹麦风电技术也很先进，装机容量234.1万kW。印度风电增长很快，到2000年累积装机容量已达到122万kW。日本的风电装机容量46万kW，运行较稳定的是海岸线或岛上的风力发电站，已达576台风电设备。

2.3各国的风力发电政策

目前风电机组成本仍比较高，但随着生产批量的增大和技术的进一步改进，成本将会继续下降(见表1)。许多国家建立了众多的中型和大型风力发电场，并形成了一整套有关风力发电场的规划方法、运行管理和维护方式、投融资方式、国家扶持的优惠政策及规范、法规等。

表1世界风电装机容量（万kW）和发电成本（美分/kW·h）

年份******97199819992000

容量******1393184

5成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8

数据来源：丹麦BTM咨询公司

欧洲发展风电的动力主要来自于改善环境的压力，将风电的发展作为减少二氧化碳等气体排放的措施。德国、丹麦、西班牙等国都制定了比较高的风电收购电价，保持了稳定高速的增长，1996年以后年增长率超过30%，使风电成为发展最快的清洁电能。丹麦风电技术的发展策略是政府不直接支持制造厂商，而是对购买风电机组的用户提供补贴。英国的《可再生能源责任法规》要求到2010年，每个电力供应商必须使可再生能源的电力供应量达到总电量的10%。

美国政府为鼓励开发可再生能源，在20世纪80年代初出台了一系列优惠政策。联邦政府和加利福尼亚州政府对可再生能源的投资者分别减免了25%的税赋，规定有效期到198

5年底，另外立法还规定电力公司必须得收购风电，并且价格应是长期稳定的。这些政策吸引了大量的资金采购风电机组，使刚刚建立起来的丹麦风电机组制造业获得了大批量生产和改进质量的机会。到1986年这3个风电场的总装机容量达到160万kW。2002年美国德州的风电容量为118万kW。德州政府规定，到2009年可再生能源的发电容量至少应达到200万kW，并拟订了110.4万kW的风电建设计划。

印度是一个缺电的发展中国家，政府制定了许多鼓励风电的政策，如投资风电的企业，可将风电的电量储蓄，在电网拉闸限电时，使有储蓄的企业能够得到优先供电。

澳大利亚的发电能源主要依靠煤炭。政府为改善电能结构，制定了一项强制性的可再生能源发电计划，太阳能——风力电站将成为可再生能源利用的重要组成部分。

3我国风力发电的开发现况

我国拥有丰富的风能资源，若采用10m高度的风速测算，陆地风能资源理论储量为32.26亿kW，可开发的风能资源储量为2.53亿kW。我国近海风能资源约为陆地的3倍，由此可算出我国可开发的风能资源约为10亿kW。

风能资源富集区主要在西北、华北北部、东北及东南沿海地区。20世纪70年代末80年代初，我国通过自主开发研制，额定容量低于10kW小型风力发电机实现了批量生产，在解决居住分散的农牧民和岛屿居民的用电方面有着重要意义。在国家有关部委的支持下，额定功率为200、250、300、600 kW的风力发电机组已研制出来，并在全国11个省区建立了27个风电场，浙江、福建、广东沿海及新疆、内蒙古自治区都有较大功率的风力发电场。东部沿海有丰富的风能资源，距离电力负荷中心又近，海上风电场将成为新兴的能源基地。国家计委在20世纪90年代中期制定了“光明工程”和“乘风计划”, 1997年当年装机超过10万kW，到2001年底总装机容量约40万kW。

我国风电技术还处于发展初期，较欧美落后，关键原材料或零部件主要依靠进口。风电机组是风电场的核心设备，主要依靠进口机组，在风电场的建设投资中是主要部分，占总投资的60%～80%。为鼓励风电的开发，我国对300kW以上机组免征进口税。风电随着技术的发展和批量生产，成本会继续下降。

第五篇：风力发电课程设计

1．风力发电发展的现状

1.1世界风力发电的现状

近20年风电技术取得了巨大的进步。1995—2006年风力发电能力以平均每年30%以上的速度增长，已经成为各种能源中增长速度最快的一种。今年来欧洲、北美的风力发电装机容量所提供的电力2成为仅次于天然气发电电力的第二大能源。欧洲的风力风力发电已经开始从“补充能源”向“战略替代能源”的方向发展。

到2008年，世界风能利用嘴发达的国家是德国、美国和西班牙，中国名列世界第四位。丹麦是世界上使用风能比例最高的国家，丹麦能源消费的1/5来自于风力。

欧洲在开发海上风能方面也依然走在世界前列，其中丹麦、美国、爱尔兰、瑞典和荷兰等国家发展较快。尤其是在一些人口密度较高的国家，随着陆地风电场殆尽，发展海上风电场已成为新的风机应用领域而受到重视。丹麦、德国、西班牙、瑞典等国家都在计划较大的海上风电场项目。目前海上风电机组的平均单机容量在3MW左右，最大已达6MW。世界海上风电总装机容量超过80万千瓦。

有余风力发电技术已经相对成熟，因此许多国家对风发电的投入较大，其发展较快，从而使风电价格不断下降。若考虑环保及地理因素，加上政府税收优惠政策和相关支持，在有些地区风力发电已可与火力发电等展开竞争。在全球范围内，风力发电已形年产值超过50亿美元的产业。

1.2我过风力发电的发展现状

我国风力发电从20世纪80年代开始起步，到1985年以后逐步走向产业化发展阶段。

自2005年起，我国风电规模连续三年实现翻倍增长。风电新增容量每年都增加超过100%，仅次于美国、西班牙，成为世界风电快速增长的市场之一。根据国家能源局2009年公布的统计数据，截止2008年底，我国风电装机容量已达1271万千瓦，居世界第4位，但是风电在我国整个电力能源结构中所占的比重仍然比较低。

我国将在内蒙古、甘肃、河北、吉林、新疆、江苏沿海等省区建设十多个百万千瓦级和几个千瓦级风电基地。根据目前国内增长趋势，预计到2020年，中国风电总装机容量将达到1.3亿~1.5亿千瓦。风力发电机

2.1恒速恒频的笼式感应发电机

恒速恒频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，发电机组的运行转速变化范围很小，近似恒定；发电机输出的交流电能频率恒定。通常该类风力发电系统中的发电机组为鼠笼式感应发电机组。

恒速恒频式发电机组都是定桨距失速调节型。通过定桨距失速控制的风力机使发电机转速保持在恒定的数值，继而使风电机并网后定子磁场旋转频率等于电网频率，因而转子、风轮的速度变化范围较小，不能保持在最佳叶尖速比，捕获风能的效率低。

2.2变速恒频的双馈感应式发电机

变速恒频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，允许发电机组的运行转速变化，而发电机定子发出的交流电能的频率恒定。通常该类风力发电系统中的发电机组为双馈感应式异步发电机组。

双馈感应式发电机结合了同步发电机和异步发电机的特点。这种发电机的定子和转子都可以和电网交换功率，双馈因此而得名。

双馈感应式发电机，一般都采用升级齿轮箱将风轮的转速增加若干倍，传递给发电机转子转速明显提高，因而可以采用高速发电机，体积小，质量轻。双馈交流器的容量仅与发电机的转差容量相关，效率高、价格低廉。这种方案的缺点是升速轮箱价格贵，噪声大、易疲劳损坏。

2.3变速变频的直驱式永磁同步发电机

变速变频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，发电机组的转速和发电机组定子侧产生的交流电能的频率都是变化的。因此，此类风力 需要在定子侧串联电力变流装置才能实现联网运行。通常该类风力发电系统中的发电机组为永磁同步发电机组。

直驱式风力发电机组，风轮与发电机的转子直接耦合，而不经过齿轮箱，“直驱式”因此而得名。由于风轮的转速一般较低，因此只能采用低速的永磁式发电机。因而无齿轮箱，可靠性高；但采用低速永磁发电机，体积大，造价高；而且发电机的全部功率都需要交流器送入电网，变流器的容量大，成本高。

如果将电力变流装置也算作是发电机组的一部分，只观察最终送入电网的电能特征，那么直驱式永磁同步发电机组也属于变速恒频的风力发电系统。

3介绍相关风力发电控制技术

3.1风力发电控制系统的目的由于风力发电机组是复杂多变量非线性系统，具有不确定性和多干扰等特点。风力发电控制系统的基本目标分为4个层次：保证可靠运行，获取最大能量，提供良好电力质量，延长机组寿命。控制系统实现以下具体功能:

(1)运行风俗范围内，确保系统稳定运行。

(2)低风速时，跟踪最优叶尖速比，实现最大风能捕获。

(3)高风速时，限制风能捕获，保持风力发电机组的额定输出功率。

(4)减少阵风引起的转矩峰值变化，减少风轮机械应力和输出功率波动。

(5)控制代价小。不同输入信号的幅值应有限制，比如桨距角的调节范围和变桨距速率有一

定限制。

(6)抑制可能引起机械共振的频率。

(7)调节机组功率，控制电网电压、频率稳定。

3.2风力发电控制系统

除了风轮和发电机这两个核心部分，风力发电机组换包括一些辅助部件，用来安全、高效的利用风能，输出高质量的电能。

（1）传动机构

虽说用于风力发电的现代水平轴风力机大多采用高速风轮，但相对于发电的要求而言，风轮的转速其实并没有那么高。考虑到叶片材料的强度和最佳叶尖速必的要求，风轮转速大约是18~33r/min。而常规发电机的转速多为800r/min或1500r/min。

对于容量较大的风电机组，由于风轮的转速很低，远达不到发电机发电的要求，因而可以通过齿轮箱的增速作用来实现。风力发电机组中的齿轮箱也称增速箱。在双馈式风力发电机组中，齿轮箱就是一个不可缺少的重要部件。大型风力发电机的传动装置，增速比一般为40~50。这样，可以减轻发电机质量，从而节省成本。

也有一些采用永磁同步发电机的风力发电系统，在设计时由风轮直接驱动发电机的转子，而省去齿轮箱，以减轻质量和噪声。

对于小型的风电机组，由于风轮的转速和发电机的额定转速比较接近，通常可以将发电机的轴直接连到风轮的轮毂。

（2）对风系统（偏航系统）

自然界的风方向多变。只有让风垂直地吹向风轮转动面，风力机才能最大限度地获得风能。为此，常见的水平轴的风力机需要配备调向系统，使风轮的旋转面经常对准风向。

对于小容量风力发电机组，往往在风轮后面装一个类似风向标的尾舵，来实现对风功能。对于容量较大的风力发电机组，通常配有专门的对风装置——偏航系统，一般由风向传感器

和伺服电动机组合而成。大型机组都采用主动偏航系统，即采用电力或液压拖动来完成对风动作，偏航方式通常采用齿轮驱动。

一般大型风力机在机舱后面的顶部有两个互相独立的传感器。当风向发生改变时，风向标登记这个方位，并传递信号到控制器，然后控制器控制偏航系统转动机舱。

（3）限速装置

风轮转速和功率随着风速的提高而增加，风速过高会导致风轮转速过高和发电机超负荷，危及风力发电机组的运行安全。限速安全机构的作用是使风轮单位转速在一定的风速范围内基本保持不变。

（4）液压制动装置

机组的液压系统用于偏航系统刹车、机械刹车盘驱动，当风速过高时使风轮停转，保证强风下风电机组安全。

机组正常时，需维持额定压力区间运行。液压泵控制液压系统压力，当压力下降至设定值后，启动油泵运行，当压力升高至某设定值后，停泵。

4风力发电技术发展趋势的展望

4.1风力发电的发展方向

风力发电技术是目前可再生能源利用中技术最成熟的、最具商业化发展前景的利用方式，也是本世纪最具规模开发前景的新能源之一合理利用风能，既可减少环境污染，有可减轻目前越来越大的能源短缺给人类带来的压力。

未来风力发电技术将向着以下几个方向发展。

（1）单机容量大。主流的新增风力机的单机容量将从750KW~1.5MW向2MW甚至更大的容量发展。目前世界上单机容量最大的风机，为5MW风力发电机，海上风力发电的6MW风电机组也已研制成功。

（2）风电场规模增大。将从10MW级向100MW、1000MW级发展。

（3）从陆地向海上发展。

（4）生产成本进一步降低。

4.2未来风力发电的展望

据专家们测估，全球可利用的风能资源为200亿千瓦，约是可利用水力资源的10倍。如果利用1%的风能能量，可产生世界现有发电总量8%~9%的电量。“风力12”、欧洲风能联合会、能源和发展论坛以绿色和平组织于2002年联合发表了一篇报告，以上述估计值作为基础，制定了风能的目标：到2020年，风力发电将占到全球发电总量的12%。为了达到这个目标，需要建立总容量大约为1260GW的风能装置，每年可发电3000TW·h左右。这相当于现在欧盟的用电量。世界风能协会预计，从世界范围来看，预计2020年，风电装机容量会达到1231GW。年发电量相当于届时世界电力需求的12%，与上述报告的结论一致。风电会向满足世界20%电力需求的方向发展，相当于今天的水电，有研究显示到2040年大致可以实现这一目标。届时将创造179万个就业机会，风电成本下降40%，减少排放100多亿吨二氧化碳。因此，在建设资源节约型社会的国度里，风力发电已不再是无足轻重的补充能源，而是最具有商业化发展前景的新兴能源产业。