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【摘 要】 能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。常规能源以煤、石油、天然气为主,它不仅资源有限,而且造成了严重的大气污染。因此,对可再生能源的开发利用,特别是对风能的开发利用,已受到世界各国的高度重视。本文对风力发电,开启新能源时代进行了分析。
【关键词】 风力发电;开启新能源时代
一、我国新能源风力发电的现状
2005年2月,我国国家立法机关通过了《可再生能源法》,明确指出风能、太阳能、水能、生物质能及海洋能等为可再生能源,确立了可再生能源开发利用在能源发展中的优先地位。2009年12月,我国政府向世界承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,把应对气候变化纳入经济社会发展规划,大力发展包括风电在内的可再生能源与核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。随着新能源产业成为国家战略新兴产业规划的出台,风电产业迅猛发展,有望成为我国国民经济增长的一个新亮点。我国自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始,经过二十几年的发展,我国的风电市场已经获得了长足的发展。到2009年底,我国风电总装机容量达到2601万kW,位居世界第二,2009年新增装机容量1300万kW,占世界新增装机容量的36%,居世界首位。可以看出,我国风电产业正步入一个跨越式发展的阶段,预计2010年我国累计装机容量有望突破4000万kW。从技术发展上来说,我国风电企业经过“引进技术—消化吸收—自主创新”的三步策略也日益发展壮大。随着国内5WM容量等级风电产品的相继下线,以及国内兆瓦级机组在风电市场的普及,标志我国已具备兆瓦级风机的自主研发能力。同时,我国风电装备制造业的产业集中度进一步提高,国产机组的国内市场份额逐年提高。目前我国风电机组整机制造业和关键零部件配套企业已能基本满足国内风电发展需求,但是像变流器、主轴轴承等一些技术要求较高的部件仍需大量进口。因此,我国风电装备制造业必须增强技术上的自主创新,加强风电核心技术攻关,尤其是加强风电关键设备和技术的攻关。
二、风力发电的原理
在風力发电的装置中,包含很多结构,有风轮,也有发电机。风力发电机的组成部分包括机头、转体、尾翼叶片。风力发电的基本原理就是利用风能设备,把因为温差产生的空气流动不断的向电能转化。实际上就是利用空气中的动能,也就是“风能”来带动风车设备的叶片的旋转,之后把叶子的转轴连接到增速机器上提高旋转的速度,从而把机械的动能向机械能转化,之后通过转轴带动发电机起到发电的作用。其中叶片是用来接受风力的,可以通过机头把风能转化为电能,尾翼可以使叶片能够始终对着风吹来的方向,这样能获取比较大的风能。转体是为了更灵活的转动从而实现尾翼方向的调整,机头的转子是一个永磁体,能够切割力线从而产生电能。利用风能发电的形式主要有两种,一种是独立运行的形式,另一种是风力并网发电技术。就小型独立风力发电系统来说,一般都不采用并网发电,要进行独立的使用,单台装机的容量大约是100瓦到5000瓦之间,一般情况下不会超过10千瓦。小型风力发电机器的输出的主要是13V到25V变化的交流电,需要经过充电器的整流,之后在对蓄电瓶进行充电,这样才能使得风力发电机的电能向化学能转变。之后用户逆变电源,把电瓶里的化学能变化为交流220V的市电,这样才能保证使用的稳定性。
三、风力发电的特点和优缺点
1、风力发电的特点
1)风能取之不尽,用之不竭,属于清洁高效的新能源。在进行风力发电的时候,要让不会产生任何废气和废水,没有其他污染,属于一项可再生能源,用风力发电是一个非常有利的事情。跟其他发电方式进行比较,风力发电不需要购买燃料,也不需要对材料的运费负责,更不需要对发电遗留的残渣进行处理。
2)风力发电具有地域性,不是每一个地域都可以修建风力发电站。风力发电站必须要要建立在风能资源丰富的区域,风速比较大,持续的时间也是相当长的,风力资源跟地势和地貌有着比较大的关系。
3)风力发电具有比较强的季节性,这个特点就决定了风力发电只能在整个发电系统中处于一个配角的位置,风力发电的使用方式主要有两种:一种是能源利用:风力发电机群并网进行,没有风就不发电;另一种是没有电网的高山、牧区和海岛,主要是风力发电机跟柴油发电机联合运行,有风力的时候进行风力发电,没有风力的时候用柴油机进行发电。
2、风力发电的优缺点
优点:清洁,具有比较好的环境效益;属于可再生资源,不会枯竭;建设周期比较短,投资也不大;装机的规模比较灵活。
缺点:有噪声和视觉方面的污染;占用的土地面积比较大;稳定性不好,不可控;当前的应用成本比较高。
四、风力发电的展望
1、当前我国风力发电产业的发展比较迅猛,但是也存在一系列问题:主要是我国没有完全掌握风力发电机组的核心设计和制造方面的技术,而且一些零部件的产品跟国外比较会存在一定的差距;加上我国风力发电规划跟电网规划不是特别协调,风电的技术标准有待完善。因此,我国未来风力发电产业的噶站,需要加大自主研发力度,尽可能的掌握关键技术,加大风力电网的坚实力度,实现风电开发的规范性,还要加大政策资金的扶持力度,尽快建立完善的风电标准。相信通过这些努力,未来我国的风电产业将会获得更大的发展。
2、从内陆风力发电走向沿海
我国东南沿海地区由于经济发达,用电缺口尤为明显,拓展沿海地区风力发电的规模已是大势所趋.沿海地区的海陆风把含有盐分的水汽吹向风力发电场,盐分与设备元器件大面积接触,使之腐蚀的速度大大加快.科研人员相对应地提出系列防腐保护措施:使用锌铬膜(达克罗)涂层工艺技术对设备金属表面处理,使工件表面形成不易被腐蚀的稠密氧化膜;在叶片表面喷涂光触媒涂料,它利用阳光、雨水、空气作为基本反应介质,使污染物附着后被分解;对电气元器件集中的区域进行密封防潮、降温保护以减缓腐蚀速度。
【关键词】 风力发电;开启新能源时代
一、我国新能源风力发电的现状
2005年2月,我国国家立法机关通过了《可再生能源法》,明确指出风能、太阳能、水能、生物质能及海洋能等为可再生能源,确立了可再生能源开发利用在能源发展中的优先地位。2009年12月,我国政府向世界承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,把应对气候变化纳入经济社会发展规划,大力发展包括风电在内的可再生能源与核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。随着新能源产业成为国家战略新兴产业规划的出台,风电产业迅猛发展,有望成为我国国民经济增长的一个新亮点。我国自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始,经过二十几年的发展,我国的风电市场已经获得了长足的发展。到2009年底,我国风电总装机容量达到2601万kW,位居世界第二,2009年新增装机容量1300万kW,占世界新增装机容量的36%,居世界首位。可以看出,我国风电产业正步入一个跨越式发展的阶段,预计2010年我国累计装机容量有望突破4000万kW。从技术发展上来说,我国风电企业经过“引进技术—消化吸收—自主创新”的三步策略也日益发展壮大。随着国内5WM容量等级风电产品的相继下线,以及国内兆瓦级机组在风电市场的普及,标志我国已具备兆瓦级风机的自主研发能力。同时,我国风电装备制造业的产业集中度进一步提高,国产机组的国内市场份额逐年提高。目前我国风电机组整机制造业和关键零部件配套企业已能基本满足国内风电发展需求,但是像变流器、主轴轴承等一些技术要求较高的部件仍需大量进口。因此,我国风电装备制造业必须增强技术上的自主创新,加强风电核心技术攻关,尤其是加强风电关键设备和技术的攻关。
二、风力发电的原理
在風力发电的装置中,包含很多结构,有风轮,也有发电机。风力发电机的组成部分包括机头、转体、尾翼叶片。风力发电的基本原理就是利用风能设备,把因为温差产生的空气流动不断的向电能转化。实际上就是利用空气中的动能,也就是“风能”来带动风车设备的叶片的旋转,之后把叶子的转轴连接到增速机器上提高旋转的速度,从而把机械的动能向机械能转化,之后通过转轴带动发电机起到发电的作用。其中叶片是用来接受风力的,可以通过机头把风能转化为电能,尾翼可以使叶片能够始终对着风吹来的方向,这样能获取比较大的风能。转体是为了更灵活的转动从而实现尾翼方向的调整,机头的转子是一个永磁体,能够切割力线从而产生电能。利用风能发电的形式主要有两种,一种是独立运行的形式,另一种是风力并网发电技术。就小型独立风力发电系统来说,一般都不采用并网发电,要进行独立的使用,单台装机的容量大约是100瓦到5000瓦之间,一般情况下不会超过10千瓦。小型风力发电机器的输出的主要是13V到25V变化的交流电,需要经过充电器的整流,之后在对蓄电瓶进行充电,这样才能使得风力发电机的电能向化学能转变。之后用户逆变电源,把电瓶里的化学能变化为交流220V的市电,这样才能保证使用的稳定性。
三、风力发电的特点和优缺点
1、风力发电的特点
1)风能取之不尽,用之不竭,属于清洁高效的新能源。在进行风力发电的时候,要让不会产生任何废气和废水,没有其他污染,属于一项可再生能源,用风力发电是一个非常有利的事情。跟其他发电方式进行比较,风力发电不需要购买燃料,也不需要对材料的运费负责,更不需要对发电遗留的残渣进行处理。
2)风力发电具有地域性,不是每一个地域都可以修建风力发电站。风力发电站必须要要建立在风能资源丰富的区域,风速比较大,持续的时间也是相当长的,风力资源跟地势和地貌有着比较大的关系。
3)风力发电具有比较强的季节性,这个特点就决定了风力发电只能在整个发电系统中处于一个配角的位置,风力发电的使用方式主要有两种:一种是能源利用:风力发电机群并网进行,没有风就不发电;另一种是没有电网的高山、牧区和海岛,主要是风力发电机跟柴油发电机联合运行,有风力的时候进行风力发电,没有风力的时候用柴油机进行发电。
2、风力发电的优缺点
优点:清洁,具有比较好的环境效益;属于可再生资源,不会枯竭;建设周期比较短,投资也不大;装机的规模比较灵活。
缺点:有噪声和视觉方面的污染;占用的土地面积比较大;稳定性不好,不可控;当前的应用成本比较高。
四、风力发电的展望
1、当前我国风力发电产业的发展比较迅猛,但是也存在一系列问题:主要是我国没有完全掌握风力发电机组的核心设计和制造方面的技术,而且一些零部件的产品跟国外比较会存在一定的差距;加上我国风力发电规划跟电网规划不是特别协调,风电的技术标准有待完善。因此,我国未来风力发电产业的噶站,需要加大自主研发力度,尽可能的掌握关键技术,加大风力电网的坚实力度,实现风电开发的规范性,还要加大政策资金的扶持力度,尽快建立完善的风电标准。相信通过这些努力,未来我国的风电产业将会获得更大的发展。
2、从内陆风力发电走向沿海
我国东南沿海地区由于经济发达,用电缺口尤为明显,拓展沿海地区风力发电的规模已是大势所趋.沿海地区的海陆风把含有盐分的水汽吹向风力发电场,盐分与设备元器件大面积接触,使之腐蚀的速度大大加快.科研人员相对应地提出系列防腐保护措施:使用锌铬膜(达克罗)涂层工艺技术对设备金属表面处理,使工件表面形成不易被腐蚀的稠密氧化膜;在叶片表面喷涂光触媒涂料,它利用阳光、雨水、空气作为基本反应介质,使污染物附着后被分解;对电气元器件集中的区域进行密封防潮、降温保护以减缓腐蚀速度。