风能利用概况.docx

风能(wind energy)风能(wind energy)是地球表面大量空气流动所产生的动能由于地面各处受太 阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水 平方向高压空气向低压地区流动，即形成风风能资源决定于风能密度和可利用的风 能年累积小时数风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空 气密度成正比关系据估算，全世界的风能总量约 1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的 收缩地带，如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家，中国的东南沿海、内蒙古、 新疆和甘肃一带风能资源也很丰富中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达 300瓦/米2( W / m2)以上，3~20米/秒风速年累计超过6000小时内陆风能资源 最好的区域，沿内蒙古至新疆一带，风能密度也在200-300W / m2，3 ~20米/ 秒风速年累计5000~6000小时这些地区适于发展风力发电和风力提水新疆达坂 城风力发电站1992年已装机5500千瓦，是中国最大的风力电站在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。

随着全球气候变暖 和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排 放，保护我们赖以生存的地球风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主，以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等这种风 力发动机的优点是：投资少、工效高、经济耐用目前，世界上约有一百多万台风力 提水机在运转澳大利亚的许多牧场，都设有这种风力提水机在很多风力资源丰富 的国家，科学家们还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等利用风力发电，以丹麦应用最早，而且使用较普遍丹麦虽只有 500多万人口， 却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国， 世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦， 世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术，是名副其实的“风车大国”截止到2006年底，世界风力发电总量居前 3位的分别是德国、西班牙和美国， 三国的风力发电总量占全球风力发电总量的 60%此外，风力发电还逐渐走进居民住宅在英国，迎风缓缓转动叶片的微型风能电 机正在成为一种新景观家庭安装微型风能发电设备，不但可以为生活提供电力，节 约开支，还有利于环境保护堪称世界“最环保住宅”就是由英国著名环保组织“地球之 友”的发起人马蒂■威廉历时5年建造成的，其住宅的迎风院墙前就矗立着一个扇状涡 轮发电机，随着叶片的转动，不时将风能转化为电能。

我国风力资源丰富，可开发利用的风能储量为 10亿千瓦对风能的利用，特别是对我国沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网的农 村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，具有十分重要的意义现在，无论是在广阔的草原，还是在杲杲的山岭，我们都会看到一座座能抗风暴 袭击而稳定运行的风力发电站每当大风来临，收集机就会自动调转方向，迎接风的 犀利，任凭风力有多大，来势有多猛，它一概取之，转成电能储存起来，为人们提供 电力这样，即使在远离城市的乡村和牧场都可以用上电，过上幸福的生活风能利用存在一些限制及弊端1） 风速不稳定，产生的能量大小不稳定2） 风能利用受地理位置限制严重3） 风能的转换效率低4） 风能是新型能源，相应的使用设备也不是很成熟上世纪九十年代，我国的独立电源系统主要采用水平轴风力发电机和太阳能光伏 系统来供应电力，主要应用于通信基站、边防哨所、海岛部队等特殊场合，主要是面 向部队的一套后勤保障系统经过一定时间的应用后，发现诸多问题如台风期间的 设备损坏严重；噪音大，影响人员正常休息；对通信设备的干扰，使得某些设备无法 正常运转这些问题的发生使得部队正常通讯受到了影响。

2001年，为了解决这些问题，召集相关单位展开讨论，作为部队通信产品配套厂家的上海模斯电子设备有限 公司也受到了邀请会后，经过一定时间的调研和研究， MUCE公司提出承担此项科研攻关的重任，得到了部队领导的同意，并下达指示，必须尽快拿出技术方案并作出 样机在西军电、西交大、上复旦、上同济等高校一批专家的配合下，上海模斯电子 设备有限公司在不到一年的时间里，就成功研制出了世界上第一台新型 （H型）垂直轴风力发电机，并装机试验成功，获得了基础数据和实际经验在后续的一年里， MUCE对产品进行无数次改进和测试，2002年底产品通过了各项测试，并达到了各项设 计要求2002年底至今，MUCE先后在部队安装了 60多套垂直轴风力发电机和风光 互补系统，为稳定国防，做出了不朽的贡献！中国风能资源储量与分布我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强盛，内陆还有许多山系，地形复杂， 加之青藏高原耸立我国西部，改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流，增加了 我国季风的复杂性冬季风来自西伯利亚和蒙古等中高纬度的内陆，那里空气十分严 寒干燥冷空气积累到一定程度，在有利高空环流引导下，就会爆发南下俗称寒潮，在 此频频南下的强冷空气控制和影响下，形成寒冷干燥的西北风侵袭我国北方各省（直 辖市、自治区）。

每年冬季总有多次大幅度降温的强冷空气南下，主要影响我国西北、 东北和华北，直到次年春夏之交才消失 夏季风是来自太平洋的东南风、印度洋和南海的西南风，东南季风影响遍及我国东半壁，西南季风则影响西南各省和南部沿海， 但风速远不及东南季风大热带风暴是太平洋西部和南海热带海洋上形成的空气涡 漩，是破坏力极大的海洋风暴，每年夏秋两季频繁侵袭我国，登陆我国南海之滨和东 南沿海，热带风暴也能在上海以北登陆，但次数很少青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他地区 一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东北风我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有1800O多公里的海岸线，边缘海中有 岛屿5000多个，风能资源丰富我国现有风电场场址的年平均风速均达到 6米/秒以上一般认为，可将风电场风况分为三类：年平均风速 6米/秒以上时为较好；7米/秒以上为好；8米/秒以上为很好可按风速频率曲线和机组功率曲线，估算国 际标准大气状态下该机组的年发电量我国相当于 6米/秒以上的地区，在全国范围内仅仅限于较少数几个地带就内陆而言，大约仅占全国总面积的 1 / 1OO,主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿，这些地区是我国最大的风能资源区以 及风能资源丰富区，包括山东、辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南 岛和南海诸岛，内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北， 新疆达板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游，张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。

根据全国气象台部分风能资料的统计和计算， 中国风能分区及占全国面积的百分比见下表表 中国风能分区及占全国面积的百分比 指标 丰富区 较丰富区 可利用区 贫乏区 年有效风能密度（W/m2） >200 200〜150 <150〜50 <50年>3m/s累计 小时数（h） >5000 5000 〜4000 <4000 〜2000 <2000 年>6m/s 累计小时数（h） >220 0 2200〜1500 <1500〜350 <350占全国面积的百分比（%） 8 18 50 24太阳辐 射的能量到地球表面约有2%转化为风能，风能是地球上自然能源的一部分，我国风 能潜力的估算如下： 风能理论可开发总量（R），全国为32. 26亿千瓦，实际可开发利用量（R’），按总量的1/ 10估计，并考虑到风轮实际扫掠面积为计算气流正 方形面积的 O. 785倍〔1米直径风轮面积为 O. 52 Xn= O. 785 （平方米）〕， 故实际可开发量为： R’=O. 785R / 10=2 . 53 （亿千瓦）世界风能行业发展前景德意志银行最新发布的研究报告预计，全球风电发展正在进入一个迅速扩张的阶 段，风能产业将保持每年20%的增速，到2015年时，该行业总产值将增至目前水平 的5倍。

从目前的技术成熟度和经济可行性来看，风能最具竞争力从中期来看，全球风 能产业的前景相当乐观，各国政府不断出台的可再生能源鼓励政策，将为该产业未来 几年的迅速发展提供巨大动力根据预计，未来几年亚洲和美洲将成为最具增长潜力的地区中国的风电装机容 量将实现每年30%的高速增长，印度风能也将保持每年 23%的增长速度印度鼓励 大型企业进行投资发展风电，并实施优惠政策激励风能制造基地，目前印度已经成为 世界第5大风电生产国而在美国，随着新能源政策的出台，风能产业每年将实现 25%的超常发展在欧洲，德国的风电发展处于领先地位，其中风电设备制造业已经 取代汽车制造业和造船业在近期德国制定的风电发展长远规划中指出，到 2025年风电要实现占电力总用量的25%，到2050年实现占总用量50%的目标而一直以来在风能领域处于领先地位的欧洲国家增长速度将放慢，预计在 2015 年前将保持每年15%的增长速度其中最早发展风能的国家如德国、丹麦等陆上风电 场建设基本趋于饱和，下一步主要发展方向是海上风电场和设备更新英国、法国等 国仍有较大潜力，增长速度将高于15%的平均水平目前，德国仍然是全球风电技术最为先进的国家。

德国风电装机容量占全球的 28%，而德国风电设备生产总额占到全球市场的 37%在国内市场逐渐饱和的情况下， 出口已成为德国风电设备公司的主要增长点德国政府将通过价格补贴等手段支持该行业通过技术创新保持领头羊地位今 年，德国将再次修订《可再生能源法》，将海上风电场入网补贴价格从每千瓦时 9.1欧分提高到14欧分在中国，2006年国家发改委会、科技部、财政部等8部门联合出台了《“十一 十大重点节能工程实施意见》依据十项节能重点工程的标准以及政府支持环保节能 产业的政策导向，未来工业设备节能更新改造、建筑节能、节油及石油替代以及可再 生能源这几大节能领域将获得快速发展目前，中国市场最热的可再生能源，比如风能、太阳能等产业风能资源则更具 有可再生、永不枯竭、无污染等特点，综合社会效益高而且，风电技术开发最成熟、 成本最低廉根据“十一五”国家风电发展规划，2010年全国风电装机容量达到500 万千瓦，2020年全国风电装机容量达到3000万千瓦而2006年底，全国已建成和 在建的约91个风电场，装机总容量仅260万千瓦可见，风机市场前景诱人，发展 空间广阔国家风能利用的政策由于风电属于新能源范畴，无论是成本还是技术同传统的火电、水电相比还有较 大的差距，因而风电的快速发展需要国家政策的大力扶持。

纵观风电发展迅速的国家 如德国、西班牙、印度，无一例外地都给予风电产业巨大的政策优惠中国对风电的 政策支持由来已久，力度也越来越大，政策支持的对象也由过去的注重发电转向了注 重扶持国内风电设备制造国家的政策支持将是风电设备制造业迅猛发展的根本保 障，随着中国国产风机设备的自主制造能力不断加强，国家的政策支持力度也将越来 越大，风电设备制造业面临难得的历史发展机遇清洁能源风能的优缺点风能概述：利用陆地或海上的风力驱动涡轮风能优点：使用经验丰富，产业和基础设施发展较成熟，无限可再生资源，项目 规模灵活陆地发电成本低于海上成本较低， 7至14美分/千瓦时风能缺点： 间歇性资源，并非所有地区都有效，干扰雷达信号，噪音大，外观 不佳目前风力发电约占全球电量供应的1%能量存储成本较高是一大障碍。