风力发电的现状和展望

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  摘要:阐述了风能是丰富清洁的可再生能源,风力发电是重要的后续能源,分析了中国风力发电的现状,同时分析了世界风力发电比较领先的国家的现状,展望了风力发展的前景.
  关键词:风力发电;现状;前景
  1 风能资源
  风能的利用最主要的形式就是风力发电,当然,风是风力发电的原动力,风主要是由于太阳照射到地球表面后,地球表面各处受热不同,从而产生温差,引起大气运动而形成的。
  能源是经济发展的命脉,能源问题作为关系到世界经济的发展和人们生存环境的重大问题,已经开始被世界各国广泛关注。我们众所周知的化石燃料-煤,石油,天然气,这些都是极为有限的燃料, 并且加上世界各国各行各业都在不断发展,对这些有限的燃料消耗速度是空前的快速。当然,这些燃料还有些缺点,比如最大的缺点就是:燃烧过后会产生大量的污染物,这将直接造成环境问题,也许你会说我们没有感觉到环境正在变化的恶劣,可是你有没想过你的下一代,你的下下一代,他们将怎么去生存,所以,我们必须考虑可持续发展的战略问题。
  面对以上问题,新型能源的出现和利用也是趋势所向。比如:风能,太阳能,海洋能,地热能等等这些都被认为是清洁的可再生的能源。其中,风力发电是新能源中技术最成熟,最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式。风能本身是一种不花钱的能源,风能取之不尽,用之不竭,可以无限期的为人类所服务,风能量面广,适宜分散使用,风能的利用简单方便。我们知道,绝大多数能源得以利用时,都要经过一个从勘测,采掘到运输、加工、处理等一系列的复杂的过程,才能达到使用的目的。初次之外,在利用时所需的设备装置构造都比较的复杂、精密、昂贵。而风能利用非常简单,它来之即用,用后去无踪,同时还不污染环境。
  2 世界风能发电比较领先国家的现状
  美国从1974年起就对风能进行系统的研究,到1996年末,风力发电总装机容量已经达到170×104KW,所提供的电力占全美电力需求量的10%,居世界之首,主要集中在加利福尼亚州。2000年,美国已经拥有风力发电机组2000万台以上,总的装机容量达到250万千瓦以上,之后,相隔一年,2001年,美国新增的风力发电装机容量创历史记录,达到170万千瓦,风力发电装机总容量达420万千瓦,至2004年初已经达到630万千瓦,一跃而居全世界第二。截至2012年,美国风电新增装机容量达到13124兆瓦,风电累计装机容量达到60000兆瓦,每年的发电量占美国电力消费的3.5%,可以满足约1500万美国家庭的正常使用。
  德国是欧洲风力发电增长最快的国家,到1995年已经建成1035座风力发电装置,装机容量49.4×104KW,1996年新装机约为950座,装机容量为48×104KW,到1996年底德国已经拥有4500座风力发电装置,总装机容量达到约160×104KW。
  丹麦是风力发电先进国家之一,2002年丹麦风电总装机达2880MW,其发电量已经占全国10%。计划到2030年将达到550万千瓦,发电量将占全国近50%,其中海上风电场装机将达到400万千瓦。丹麦政府计划未来新能源(主要是风电和生物质能)将提供75%以上的新能源供应,燃料发电让其逐渐淘汰。
  荷兰在1986年开始实施风力发电研究,开发5年计划NOW和引入风力发电5年计划IPW。目标为1991年末总装机容量达到15×104KW,但是计划没达到预定目标,只达到4.9×104KW,318座,发电总量为15×104KW/h,之后决定实施1991~1996年目标为4×104KW的TWI五年计划。计划目标是1994年末风力发电能力达到14.4×104KW,629座,发电量为24.7×104KW/h,为荷兰发电总量的1.2%。到1996年末,风力发电装机容量已经达到31×104KW,2000年为50×104KW。
  瑞典从70年代开始风力发电的开发,经过20多年的努力,已经成为该领域的领先者之一,到1996年底,装机容量已经达到9.5×104KW。220多座风力发电站,大部分位于南部地区和波罗的海的厄兰岛及哥德兰岛上,哥德兰岛的风力发电量可保证全岛68%的能源需求。为了更加充分地利用风力能源,瑞典成立了包括一系列电力供应公司的专门财团,目标是在近几年内使风力发电量增加4倍。瑞典由于场地问题,致力于海洋风力发电,由于建设费和与输电的连接费用高,所以规模有大型化的倾向。
  3 中国风力发电的现状
  中国风力发电起步较晚,但是进展较快。我国风能资源丰富,属季风气候区,有2个风能资源丰富地带:其一为东南沿海地带,其二为新疆、甘肃、内蒙古北部和东北地带。全国可利用的风能资源约为2.6亿KW,开发潜力巨大。
  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。到了20世纪70年代中期以后,在世界能源危机的影响下,特别是在农村、牧区、海岛等地方队电力迫切需求的推动下,我国的一些地区和部门对风力发电的研究、试点和推广应用又给予了重视和支持,但在这一阶段,其风电设备都是独立运行的。直到1986年,在山东荣成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。到了1990年已经建成4座并网型风电场,总装机容量为4.215MW,其最大单机容量为200KW。在此基础上,风力发电从1991年起开始步入逐步推广阶段,到了1995年,全国共建成了5座并网型风电场,装机总容量为36.1MW,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。根据中国风能协会公布的数据显示,截止到2005年底,全国风能资源丰富的15个省、市、自治区以及特别行政区(除台湾省外)已经建成风电场62个,累计运行风电机组1864台,总装机容量126万千瓦,仅2005年就建成50万千瓦。与2004年累计装机76.4万千瓦相比,2005年累计装机增长率为65.5%位居世界第7位,亚洲第二位,成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。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145.8%,累计装机增长率为126.6%。2007年中国除台湾省外累计风电机组6.458台,装机容量5.890MW。另外,根据相关调查,2012年中国风电装机已经升至全球榜首。全国并网风电装机达到5589×104KW,同比增长33.9%。在风电规模的不断扩大之下,中国的各项经济指标将会随着得到提高,从而使风电企业的竞争力以及盈利能力都将会有很大的进步。到了2030年以后,预测水资源大部分开发将会完毕,继而迎来了海上风电大规模开发时期,并增加了“东电西送”的可能。风能作为可再生能源之一,其为中国的能源供应、能源结构调整以及气候变化的调整等方面发挥着重要作用。但与世界上其他国家相比,中国的可再生能源消费在一次能源消费中的比重,扔处于中等水平。
  4 风力发电前景的展望
  风力发电技术目前还在不断地发展,主要体现在单机容量的不断增大,通过采用更高的塔架以捕获更多的风能。风力发电场未来的发展趋向将集中在:1,提高机群安装场地选择的准确性,合理性;2,提高运行的可靠性,稳定性,实现运行的最佳控制。
  5结论
  近年来风力发电迅速的发展,我国的风力发电成本比较的高,影响的我国的风力发电。其实,风力发电不是一个人或者两个人的努力可以完成的,这需要大量的科学家和科研机构的共同努力才行。更广泛更有效的利用风能,降低其成本,很好的解决其存在的问题,改进风力发电的技术,这样不仅仅是对新能源的很好利用,也是对环境的保护作出了很大的贡献,所以对风能技术的改进,加强对风能的应用具有十分重要的意义。
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