风力发电论文

1、风力发电原理及现状摘要：能源短缺和地球生态环境污染已经成为人类面临的最大问题。节能减排，寻找可 再生的清洁能源，已经是能源发展的必然趋势。风能，作为21世纪可再生的清洁的新能源， 已被人们广泛地关注。随着电力技术的不断进步及风能产业的不断发展，风能将给人们带 来无尽的财富。本文介绍了风力发电的原理，风能的利用形式，以及国内外风能发展情况。关键词：能源；风力发电；原理；优缺点；现状；Abstract: Nowadays, we are facing a major problem on the shortage of energy and the pollution of the earths ecological environment. It is an inevitable trend to save energy and reduce emission. We are eager to look for some new energy. And wind energy, as a renewable clean energy in twenty-first Century, ha

2、s been widely concerned by people. With the development of wind energy industry, it will give us endless fortune. This essay focuses on the principle of wind energy, the use of wind energy, and the current situation of wind energy internal and enternal.Keywords: power; wind energy; principle; advantages; present situation正文：能源短缺和地球生态环境污染已经成为人类面临的最大问题。本世纪初进行的世界能源 储量调查显示，全球剩余煤炭只能维持约216年，石油只能维持45年，天然气只能维持61 年，用于核发电的铀也只能维持71年。另一方面，煤炭、石油等矿物能源的使用，产生大 量的CO2、SO2等温室气体，造成全球变暖，冰川融化，海平面升高，暴风雨和酸雨等自然 灾害频繁发生，给

3、人类带来无穷的烦恼。根据计算，现在全球每年排放的CO2已经超过500 亿吨。我国能源消费以煤为主，CO2的排放量大约占世界的25%，位居世界第一，所以减少 排放CO2、SO2等温室气体，已经成为刻不容缓的大事。推广可再生能源是今后的必然趋势。风能，随着地球大气的往复运动，周而复始地循环，几十亿年内不会枯竭，因此我们把 它们称为可再生能源。风力发电，作为21世纪可再生的清洁的新能源，已被人们广泛地关 注。风力发电是新能源中技术中相对成熟的、较具规模开发条件和商业化发展前景的发电 方式之一。风力发电区别于传统的火力发电，它所用的资源是取之不尽而用之不竭的。所以 我们更加需要利用好这大自然给予我们的恩赐。风能利用形式，主要有两大类：1. 直接利用风能：直接利用风能驱动设备，也就是我们俗话说的风车。它在农村中经常 还能见到用来灌溉农田的装置。这是一种最朴素的风能利用方式，也是最实在的。2. 间接形式：即将风能转化为电能。电能可谓是18, 19世纪最伟大的发现，如今，电 能可以被我们利用到世界的各个角落。风力发电，通过电网传输到需要的地方，这便间接地 利用了风能。虽说过程要比风车复杂，但他的应用

4、范围有了质的飞跃。风力发电原理风力发电的原理，其实和其他的发电方式都是一样的，总归是让发电机的轴“动起来”， 从而切割磁感线自由电子因受到洛仑兹力，而出现了定向运动，这就是我们所学过的右手定 则，金属阳离子则向另一端运动，这便产生了电势差，从而有了电能。严格来说，风力发电机的气动理论是由德国的贝兹(Betz)于1926年第一个建立的。Betz假 设风力发电机的风轮是理想的，即没有轮毂，具有无限多的叶片，气流通过风轮时没有阻力。 由此经过一系列的演算得到一个关于风速的公式。总的来说，风力发电是将风能转换为机械 能进而将机械能转换为电能的过程。风吹动风力机叶片旋转，转速通常较低，需要齿轮箱增 速，将高速转轴连接到发电机转子并带动发电机发电发电机输出端接一个升压变压器后连 接到电网中。总的来说，风力发电就是利用大自然的力量一一风，取代了火电中蒸汽的力量，经过一 系列的传动装置，使发电机将能量以电流的形式向电网输送电能。风力发电的优缺点风力发电的优点，自然是它的清洁可再生。风能是最清洁、无污染的可再生能源之一。 据专家们的测估，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

5、 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。据有关部门预测，我国可 利用风能资源约为16亿千瓦。在我国，约20%的国土上具有比较丰富的风能资源，其主要分布在东南沿海及其附近岛 屿，以及西北、华北和东北地区，特别是新疆和内蒙古的风能资源极为丰富。目前，我国风 能利用发展很快，无论是发展规模还是发展水平都比以前有很大提高。风能作为一种无污染、 可再生且运行成本低廉的新能源，在我国有着巨大的发展潜力和广阔的市场前景。当然，风力发电也是有其缺点的。首先，座位一项新兴的技术，国内对于风力发电技术的掌 握并不是十分娴熟，有的关键部件还是要向国外购买。产品下线后很短时间就开始大规模生 产，并且签下巨额订单，没有经过充分的测试，风机质量很难保证。现在有一些国产兆瓦级 风机已经出现问题了，达不到标准，返修率很高，如果这些风机投入生产，隐患很大，对企 业来说，未来的维护成本都会吃不消。风电企业现在关注风机什么时候下线，这样好多签订 单，对于技术的持续开发重视程度不够，而国内兆瓦级风机的零部件生产商非常不完善，依 赖进口，短缺现象很严重，成本也很高。此外，风力发电对于周围环境的影响，也是我

6、们要考录的因素。对于周围的人们，最主要的 要数风力发电的光污染了，风力发电大多布置在平坦开阔的地方，阳光充足。阳光照在旋转 的叶片上，便产生时有时无的阴影。使人们眩晕，影响正常的工作和生活。如在高速路、公 路两边布置风电机组，旋转的阴影、光反射等会给司机的视觉带来影响，从而影响驾驶安全。 对于其他生物，目前发现受到影响最大的就是鸟类。大量晃动的叶片会影响到鸟类的飞行； 风在经过叶片之后速度也会减慢，这对于一些靠滑翔飞行的鸟类是致命的；大片的风力发电 厂会在局部产生强磁场，干扰候鸟的迁徙。对于其他的生态影响，现在虽然没有表现出来， 但是就像三峡大坝所在来的生态灾害一样，我们将一部分风能利用了，对于周围的生态系统 有什么影响，很难预测，但我们必须要在灾害之前做好充分的准备。优点缺点清洁环境裁益好噪声，视觉污染可冉生水中枯喝占用大片土地基建周期密投浇少一不稳定，不可投装机规模灵活目前成本仍很昂技术相对成熟我国风力发电现状起初，风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国近几年风电产业突飞猛进。我国的几 个风能丰富带主要分布在东南沿海地区、“三北”地区和内陆局部地区。三北地区包括东北 三省、内蒙古、

7、甘肃、青海、西藏和新疆等省（自治区）。这一风能丰富带可开发利用的风能 储量约2亿kW，占全国可利用储量的80%。另外，该地区风电场地形平坦，交通便利，是 中国最大的连片风能资源区，有利于大规模开发风电场。东南沿海受台湾海峡的影响，每当 冷空气南下到达海峡时，由于峡管效应使风速增大。冬春季的冷空气、夏秋的台风，都能影 响到沿海及其岛屿，是中国风能最佳丰富区。中国有海岸线约1 800 km，岛屿6000多个， 是风能大有开发利用前景的地区。除了上述两个风能丰富带之外，内陆的一些地区由于湖泊 山川和特殊地形的影响，风能储量也较丰富。随着人们对于清洁能源的需求越来越大，我国的风力发电系统在近20年来有了巨大的发展。 我国的风力发电始于20世纪50年代后期。之后，在各国政府制订的相应政策支持和推动 下，风力发电产业有了高速的发展。截至2011年底，中国风电装机量为62364MW，远远超 过世界其他各国装机量。2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年 将新增1892.7万kW，这已经超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的 62364MW。根据最新的报道：201

8、3年全球风电年新增总装机容量较2012年下降22%。这是全球 风电年新增市场18年来的首次下降。全球累计装机容量同比增长12.5%。截至到2013年 底，约有24个国家的装机容量超过1GW，其中16个位于欧洲，4个位于亚太地区，3个 位于北美，1个位于拉丁美洲。而全球有风电装机的国家超过了 80个。然而，我国的风力发电规模正在逐年稳步地增长。根据我国风电发展预测，到2020年底全 国总装机规模达到12000万kw，到2050年底，全国风电总装机规模到50000万kw，风电 规模化发展，使各项技术经济指标进一步增强。风电企业的竞争力和盈利能力明显增强。2020年以后化石燃料资源减少，火电成本增加，风电具备市场竞争能力，发展更快。2030 年水电资源也大部分开发完，海上风电进入大规模开发时期，很可能形成东电西送的局面。 风电以其良好的环境效益和逐步降低的发电成本，必将成为21世纪中国的重要电源。参考文献1. 徐大平.风力发电原理M.机械工业出版社,2011.2. G Ali Mansoori (University of Illinois at Chicago, USA), Nader Enayati, L Barnie Agyarko, Energy Sources, Utilization, Legislation, Sustainability, Illinois as Model State3. 耿晓梅,赵桂凤.关于风力发电场风机光影影响防护距离的研究J.气象与环境学报, 2007, 23(3):33-35.4. 朱泰.风力发电现状J.华东电力,1988(5).5. 薛晓丹，林海英，周成芬，等.风力发电对生态环境的影响一以大连地区为例J.北方环境, 2012(4):161-162.6. 刘姝.“风力发电原理与应用”课程教学改革与探索J.现代企业教育,2014(10):522-522.

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