风力发电机的优缺点
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利用风力发电系统实现电网稳定供电近年来,随着环保意识的不断提高,风力发电系统作为一种清洁、可再生的能源装置逐渐受到人们的关注和重视。
利用风能转化为电能,不仅可以减少对传统化石能源的依赖,还可以降低对环境的污染。
然而,随之而来的问题是如何实现风力发电系统的稳定供电。
本文将讨论利用风力发电系统实现电网稳定供电的方法和挑战。
一、风力发电系统的工作原理风力发电系统是利用风力驱动风轮旋转,通过风轮和发电机的转动来产生电能。
风能的转化过程包括风轮捕捉风力、旋转并传递给发电机,发电机利用磁场感应原理将机械能转化为电能,并通过输电线路将电能输送到电网中。
二、风力发电系统的优点和挑战与传统的火力发电和核能发电相比,风力发电系统具有以下优点:1. 清洁环保:风能是一种可再生的能源,其利用不会产生污染物和温室气体,对环境友好。
2. 节约资源:风能是一种免费且无限的能源,不需要像化石能源一样耗费大量资源。
3. 灵活性:风力发电系统可以根据风力的变化来调整发电量,具有较强的灵活性。
然而,要实现风力发电系统的稳定供电还面临着一些挑战:1. 不稳定的风速:风速是影响风力发电系统发电量的关键因素,而风速的变化不可预测和不稳定,会导致发电量波动较大。
2. 电力脉动:由于风力发电系统的发电量不稳定,容易引起电力系统的负荷脉动,导致电网频率不稳定。
3. 电网接入困难:由于风力发电系统需要接入电网进行电能输送,投资成本较高,也需要满足电网的稳定性要求。
三、实现风力发电系统的稳定供电的方法为了实现风力发电系统的稳定供电,可以采取以下方法:1. 多元化能源结构:将风力发电系统与其他能源系统(如太阳能、水能等)相结合,形成多元化的能源结构,以平衡各种能源间的波动。
2. 线路规划优化:通过合理规划输电线路和发电场址,减少输电损耗,提高电能传输效率和稳定性。
3. 储能技术应用:利用储能技术,如电池储能、压缩空气储能等,将过剩的电能储存起来,在风速不稳定或需求高峰时释放储存的电能,保持电网的稳定供电。
风力发电根底知识及风电液压应用一、风的形成地球外表上,受太阳加热的空气较轻,上升到高空;冷却的空气较重,倾向于去补充上升的空气。
这就导致了空气的流动--风。
全球性气流、海风及陆风、山谷风的形成大致都如此。
风能是地球外表空气移动时产生的动能,即风的动能,是太阳能的一种表现形式。
二、风力发电的原理及优缺点风力发电的原理说起来非常简单,最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两局部构成,如图1所示。
空气流动的动能作用在叶轮上,将动能转换成机械能,从而推动叶轮旋转。
如果将叶轮的转轴及发电机的转轴相连,就会带动发电机发出电来。
风力发电的原理这么简单,为什么仅20世纪的中后期才获得应用呢?第一,常规发电还能满足需要,社会生产力水平不够高,还无法顾及降低环境污染和解决偏远地区的供电问题。
第二,能够并网的风力发电机的设计及制造,只有现代高技术的出现才有可能,20世纪初期是造不出现代风力发电机的。
〔图一)风力发电有三种运行方式:一是独立运行方式,通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力,海关,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电;二是风力发电及其他发电方式〔如柴油机发电〕相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电;三是风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力,常常是一处风电场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风力发电的主要开展方向。
我们这里所说的风力发电都是指大功率风机并网发电。
风力发电的优缺点三、现代风机的构造及技术特点。
图一所示的风力发电机发出的电时有时无,电压和频率不稳定,是没有实际应用价值的。
一阵狂风吹来,风轮越转越快,系统就会被吹跨。
为了解决这些问题,现代风机增加了齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统和控制系统等,现代风机的示意如图二、三、四所示。
〔图二〕〔图三〕〔图四〕四、风力发电机组的分类和主要构成一〕、风力发电机组的构成风力发电机组的主要组成局部:-叶轮:将风能转变为机械能。
-传动系统:将叶轮的转速提升到发电机的额定转速-发电机:将叶轮获得的机械能再转变为电能。
对风力发电的认识一、引言风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。
它通过风能驱动风轮转动,再通过发电机将机械能转换成电能。
风力发电具有环保、可持续、资源丰富等优势,被广泛应用于全球各地。
本文将从风能的来源、风力发电的原理和应用、风力发电的优势和挑战等方面来探讨对风力发电的认识。
二、风能的来源风能来自于太阳能的辐射,地球表面的不均匀加热使得大气产生气流,形成了风。
而风能就是这种气流所带有的动能。
风能的来源主要包括地球自转和地形的影响。
地球自转带来了地球表面的不均匀加热,而地形则会改变风的流动方式,形成不同强度和方向的风。
因此,我们可以利用这种自然现象将风能转化为电能,实现可持续的能源利用。
三、风力发电的原理和应用风力发电的原理很简单,就是利用风轮驱动发电机转动,从而产生电能。
风轮一般由数片叶片组成,叶片的形状和角度会影响风轮的转动效率。
当风吹过叶片时,叶片会产生升力,使得风轮转动。
而转动的风轮通过传动系统将机械能转化为电能。
风力发电广泛应用于各个领域。
在工业和商业领域,风力发电可以为电力网络供应电能,减少对传统能源的依赖。
在农村和偏远地区,风力发电可以作为独立的电力供应系统,为当地居民提供电力。
此外,风力发电还可以用于海上平台和船只等领域,实现移动电力供应。
四、风力发电的优势风力发电相比传统能源具有许多优势。
首先,风力是一种可再生的能源,不会因为使用而消耗殆尽。
其次,风力发电是一种清洁能源,不会产生温室气体和污染物,对环境友好。
此外,风力发电的装置可以灵活布局,占地面积相对较小,适合在各种地形和场所进行建设。
最后,风力发电的运维成本相对较低,可以降低能源成本。
五、风力发电的挑战风力发电虽然具有许多优势,但也面临一些挑战。
首先,风能的可利用性受到地理位置和气候条件的限制。
只有在风速较高和稳定的地区才适合建设风力发电场。
其次,风力发电的可靠性较低,风速波动会导致发电量的不稳定性。
此外,风力发电设备的制造和安装成本相对较高,需要投入大量的资金。
风力发电存在的问题及解决措施一、前言随着能源危机的日益加剧,风力发电作为一种清洁、可再生的新型能源,受到了广泛的关注和研究。
然而,在实际应用中,风力发电也存在一些问题,如风速不稳定、噪声污染等。
本文将从这些问题入手,提出解决措施。
二、风力发电存在的问题1. 风速不稳定风速的不稳定性是影响风力发电效率的主要因素之一。
由于气象条件的变化,风速会时而增强、时而减弱,导致风轮转速不稳定。
这样一来,发电机输出功率就会波动不定。
2. 噪声污染由于涡轮机旋转时所产生的空气振动和机械摩擦等原因,风力发电机组会产生较大的噪声。
这对周围环境和人们健康造成了一定程度上的影响。
3. 飞鸟碰撞在适宜鸟类迁移路线上设置大型风力发电设备时,很容易造成鸟类与涡轮机叶片碰撞,对鸟类的生存造成很大的威胁。
4. 维护成本高风力发电设备需要经常进行维护和检修,这需要耗费大量的人力、物力和财力。
三、解决措施1. 风速不稳定问题的解决为了解决风速不稳定问题,可以采用多台风机组串联或并联的方式组成风电场。
这样一来,即使某个风机组输出功率波动较大,也可以通过其他风机组来平衡。
同时,在设计风机组时也应该考虑到气象条件的变化规律,尽可能地提高其适应性。
2. 噪声污染问题的解决为了减少噪声污染,可以采用以下措施:(1)选择低噪声涡轮机和叶片材料;(2)采用隔音材料对涡轮机进行包覆;(3)将涡轮机安装在远离居民区和敏感区域的地方。
3. 飞鸟碰撞问题的解决为了避免鸟类与涡轮机碰撞,可以采用以下措施:(1)在选址时要注意避开鸟类迁徙路线;(2)在涡轮机叶片上安装鸟类警示设备;(3)在涡轮机周围设置鸟类保护网等措施。
4. 维护成本高的问题的解决为了降低维护成本,可以采用以下措施:(1)在设计风机组时,尽可能地提高其可靠性和稳定性;(2)采用先进的监测技术,对风电场进行实时监测和维护;(3)通过大数据分析等手段,优化维护计划,降低维护成本。
四、结语风力发电是一种清洁、可再生的新型能源,具有广阔的应用前景。
风电的优点有哪些[风电的优势分析]风电的优势分析1.环境优势相对于火电,不会风电对环境的正面影响是不会向大气排放氮氧化合物、二氧化硫,以及粉尘等气溶胶污染物和二氧化碳。
现代火电厂对于煤的脱硫脱氮处理有一定办法,但是对于温室气体的主要原因二氧化碳却不能减排,风电不排放有害气体,是其作为多半清洁能源的主要原因之一,发展风电对于减少排放温室温室气体,抑制全球气候变暖带来的危害遏止具有重要作用。
另外,风能相对于煤炭,属于可再生能源,当今世界走可持续发展道路成为世界各国的共识,对于火电等,属于消耗标本化石能源的不可持续发展模式,20世纪以来,全球化石能源使用量核能急速上升,化石能源面临枯竭。
而风能取之不尽,用之不竭,要求符合可持续发展壮大的环境要求。
风电曾因一度作为清洁高效能源,世界各国争相投资发展,但是自从2011年3月日本福岛核电站泄漏事故开始,人们开始对再生能源的环境问题展开西方人思考。
水电站反应堆发生事故时,大量放射性物质会通过各种途径排入环境。
反应堆排出的废液和废气中的放射性核素,1986年4月26日,前苏联(现乌克兰境内)的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸,8一吨多强辐射物质倾泻而出,使5污染源万多平方公里的土地受到污染,320余万人遭受核辐射的侵害。
事故发生后,发生爆炸的4号机组被用上去钢筋混凝土敕封起来,电站30公里以内的地区被定为“禁入区”。
20多年过去了,这场核事故造成的生态灾难后果远未消逝。
据不完全统计,目前斯洛伐克共有包括47.34万儿童在内的250万核辐射受害者处于医疗管理工作之下。
核辐射导致甲状腺癌的发病率增加了10倍多,部分东欧国家也受到程度的核污染。
大量的放射性核素碘-131和衰变期很长的铯-137通过空气的流动扩散,严重污染了事发地点周边的空气、土壤和河流,破坏了当地自然环境以及生态系统。
据估测,死亡事故的后果还要经过一个世纪才能完全消除。
相比于核电事故对危害人类和环境带来的巨大伤害,风电设备意外事件即使频发严重事故,对环境损害造成的影响也是非常微弱的,符合安全能源的明确要求,这也是福岛核电站事故后世界各国由核电转向对风电大力发展的重要原因。
风力发电的优点
优点:
1、清洁,环境效益好;
2、可再生,永不枯竭;
3、基建周期短,在陆地上或海上都能建设;
4、装机规模灵活,运行和维护成本低。
风力发电是把风的动能转为电能。
其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风能作为一种清洁的能源,在二十一世纪资源匮乏,环境问题突出的今天有着相当大的吸引力,世界大范围内发展风力发电技术来取代传统的燃煤和燃油火电。
在风电发展方面比较先进的是德国和丹麦等国家,我国的风电虽然较之前有了较大的发展,但是和世界先进水平还有较大的差距。
扩展资料
风力发电机组主要由两大部分组成:风力机部分――它将风能转换为机械能;发电机部分――它将机械能转换为电能。
风力发电机分类:
1、水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;
2、垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。
水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。
升力型风力发电机旋
转速度快,阻力型旋转速度慢。
对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。
大多数水平轴风力发电机具有对风装置,能随风向改变而转动。
对于小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型的风力发电机,则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。
垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。
参考资料来源:百度百科-风力发电。
风力发电的特点有哪些优点
风力发电前期投资较大,建设周期和其他方式相比一般很短,风力发电还有多样化发电方式的特点,既可联网运行,也可和柴油发电机等成互补系统或独立运行。
风力发电的特点有哪些优点
1风力发电的优点
风力资源是取之不尽用之不绝的,利用风力发电可以减少环境污染,节省煤炭、石油等常规能源。
风力发电技术成熟,在可再生能源中成本相对较低,有着广阔的发展前景。
风力发电技术可以灵活应用,既可以并网运行,也可以离网独立运行,还可以与其它能源技术组成互补发电系统。
风电场运营模式可以为国家电网补充电力,小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。
2风力发电的过程
风吹动叶片转动,叶片带动发动机,将机械能转化为电能至于发电机,运用了电磁感应的原理简单的风力
发电,可以用那种小电机(玩具四驱车里的那种就可以),在转轴上安个叶片,在本来应该接电池的地方接个电流表,用风力转动叶片,电流表指针就会偏转。
目前国内的光伏发电和风力发电都是全速发展的,他们有很对相似之处,也有很多不同之处,不同之处就是回流方式不一样,光伏往往输入电压比较高,电流一般,风力发电的电流非常高,电压一般,并且风电场的能量要远大于光伏,这样风电的检测标准就很更苛刻,比如风电就要求了2KHz以内的频率点都要测到。
风力发电技术与传统能源的比较分析随着人类对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁能源技术,开始受到越来越多的关注。
相比传统能源,风力发电技术具有许多优势和特点。
本篇文章将对风力发电技术及其与传统能源的比较进行分析,探讨其在环保、经济和可持续发展等方面的优势和劣势。
一、风力发电技术的优势1.环保性风力发电是一种清洁能源,它不会产生二氧化碳、氮氧化物等温室气体和污染物,对大气和环境没有污染。
与传统化石能源相比,风力发电技术可以有效减少能源消耗对环境的影响,减缓全球变暖、气候变化等环境问题。
2.节能风力发电无需燃料,其发电成本主要集中在设备的制造、安装和维护上。
相比之下,传统能源的采掘、运输、燃烧等过程需要大量能源,并且会产生很多的废弃物和环境污染,这些都会增加能源的消耗成本。
3.可再生性风力是一种永恒的自然资源,不像化石燃料具有有限的存储量,因此风力发电技术具有可再生性。
它可以有效减少对有限资源的依赖,为能源供应提供长期保障。
4.声音污染小风力发电机组在工作时会有噪音,但相比传统的发电厂,噪音要小得多。
风力发电机组的噪音主要来自叶片与空气摩擦和风力发电机组机械传动系统的摩擦,对周围环境影响较小。
5.风力资源丰富全球范围内有很多地区,都拥有丰富的风能资源。
利用这些风能资源,可以进行大规模的风力发电,为当地提供清洁的能源。
二、风力发电技术与传统能源的比较1.发电成本风力发电技术的成本主要集中在设备的制造、安装和维护上,但由于技术不断进步和成熟,风力发电的成本已经开始下降。
相比之下,传统能源的成本主要由燃料采购、提炼、运输以及设备维护等环节构成,成本较高。
2.稳定性传统能源的发电稳定性较高,可以根据需要随时进行调度,但受限于地理环境和资源分布,传统能源很多地方都会受到资源匮乏的问题。
而风力发电受风速的影响,发电稳定性不如传统能源。
但是,随着调度技术的不断提高和风速预测的完善,风力发电的调度和稳定性也在不断改善。
风力发电知识点总结大全一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能带动风机叶片旋转,进而带动发电机产生电能。
风机通常由塔架、主轴、叶片和发电机等部件组成。
其中,风机的叶片接收到风的动能,然后带动主轴旋转,主轴通过传动装置驱动发电机产生电能。
在发电过程中,所产生的电能可以被接入电网,也可以储存到电池中供以后使用。
二、风力发电的发展历史风力发电的历史可以追溯到公元前500年的古希腊时期,当时人们已开始使用风车来抽水和磨面。
而真正意义上的现代风力发电可以追溯到19世纪末的美国,当时科学家开发出了第一台风力发电机。
20世纪70年代,丹麦成为风力发电的先锋国家,开始大规模发展风电。
自此以后,风力发电逐渐成为一种主流的可再生能源形式,并在全球范围内得到广泛应用和推广。
三、风力发电的技术分类根据风力发电机的类型和结构,风力发电可以分为多种技术分类,包括水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机和混合式风力发电机等。
其中,水平轴风力发电机是目前应用最为广泛的一种类型,它具有结构简单、稳定性好、效率高等特点;而垂直轴风机则具有风向适应性强、噪音小等优点;混合式风力发电机则融合了水平轴和垂直轴的优点,将风能转换成电能。
四、全球风力发电的发展状况目前,全球范围内的风力发电已经成为一种重要的能源形式,并且得到了广泛的推广和应用。
根据国际能源署(IEA)的数据,截至2019年,全球累计安装的风力发电容量已达到了651.7吉瓦,其中中国、美国、德国、印度和西班牙等国家是全球风力发电的主要发展国家。
同时,全球风力发电的装机容量每年都在稳步增长,并且逐渐成为了可再生能源中的主要形式之一。
五、风力发电的优缺点风力发电作为一种清洁的可再生能源,具有许多明显的优势,比如不排放二氧化碳、占地面积小、可再生性好等。
但同时,风力发电也存在一些缺点,比如对风资源的依赖性较强、噪音污染、对鸟类的生存造成影响等问题。
因此,在发展风力发电时,需要综合考虑其优缺点,采取相应的措施来解决其中的问题。
风力发电弊端1、风力发电场道路设计问题滩涂风电场濒临大海,缺乏建筑材料,受海洋水文气象因素影响较大,因此,滩涂风电场建设中,道路的投资占的比重偏大。
作为风电场施工道路,为了保证施工的连续性,道路应具有一定的高程,防止潮水侵袭;作为风电场检修道路,道路应具有一定年限的寿命。
在缺乏建筑材料的滩涂区域,修建能满足上述要求的道路应该以怎样的潮水位标准来设计,才能保证其安全性、经济性呢?2009年11月,水电水利规划设计总院出台了《关于印发<海上风电场工程施工组织设计技术规定(试行)>的通知》明确了施工围堰的标准及型式,但是道路标准却仍然空白。
2、风电设备运输不便风力发电设备大型化给客户造成的主要不便之一是运输和安装。
发电机增大,塔体就要相应增大,这些都受到运输的要求限制。
大型风力发电塔,一般以圆锥型管状结构为主,受到运输的限制,因为底节直径超过4米、重量超过40,000kg、长度超过20米,这样的尺寸在运输中已经属于超长、超高、超宽和超重。
同时,现代风力发电机主要零部件也受到了限制,风力发电机舱超重,宽度也属于特殊规格,需要重型拖车和特别安全驾驶。
相比较而言,叶片仍以轻取胜,但由于叶片长度的增加,仍需要超常运输。
3、风电设备和制造技术落后风电机组制造技术,这是风电发展的核心。
目前我国风电建设远远落后于世界发展,其主要原因是,没有加大力度依靠国内雄厚的机电制造业基础,吸收引进国外先进技术对风电成套设备进行自主开发。
随着世界风力发电设备制造水平提高,更大的单机容量已经是全球风能技术发展的趋势。
据了解,国外风电机组目前已达到兆瓦级,如美国主流1.5兆瓦,丹麦主流2.0~3.0兆瓦,在2004年的汉诺威工业博会上4.5兆瓦的风电机组也已面世。
而迄今为止,我国在这一技术上处于落后位臵,尚不具备自行开发制造大型风电机组的能力,且在机组总体设计技术,特别是桨叶和控制系统及总装等关键性技术上落后于欧美发达国家,且机组质量普遍不高,易出现故障。
风能的优缺点英文作文英文:Wind energy is a renewable energy source that hasgained popularity in recent years due to its numerous advantages. One of the main advantages of wind energy isthat it is clean and does not produce any harmful emissions or pollutants. This makes it a great alternative to fossil fuels, which contribute to air pollution and climate change.Another advantage of wind energy is that it is abundant and widely available. Wind turbines can be installed in various locations, including offshore and onshore, and they can generate electricity even in areas with low wind speeds. This means that wind energy can be harnessed in many partsof the world, making it a versatile and reliable source of energy.However, wind energy also has some disadvantages. Oneof the main drawbacks is that it is intermittent, meaningthat it cannot generate electricity continuously. Wind speeds can vary throughout the day and night, and this can affect the amount of energy that can be generated. This makes wind energy less reliable than other sources of energy, such as coal or nuclear power.Another disadvantage of wind energy is that it can have negative impacts on wildlife and the environment. Wind turbines can be dangerous to birds and bats, and they can also disrupt ecosystems by altering wind patterns and noise levels. Additionally, the construction and maintenance of wind turbines can have negative impacts on local communities and landscapes.Overall, wind energy has both advantages and disadvantages. While it is a clean and abundant source of energy, its intermittent nature and potential negative impacts on wildlife and the environment must be carefully considered.中文:风能是一种可再生能源,由于其众多优点而在近年来变得越来越受欢迎。
关于“中国风力发电机技术的发展”的调研报告学班时一、风力发电的含义、风力发电的优势和不足以及我国大力发展风力发电面临的挑战。
风力发电是指把风的动能转为电能。
风能是一种清洁无公害的可再生能源,很早就被人们利用,主要是通过风车来抽水、磨面等,人们感兴趣的是如何利用风来发电。
利用风力发电非常环保,且风能蕴量巨大,因此日益受到世界各国的重视。
我国在多年来的高速经济发展环境下,对能源的需求与日俱增,目前已经成为全球第一能源消耗大国。
在所有的能源资源中,煤、石油、天然气等生物化学资源,在提供大量能源的同时也带来了环境污染和高额的成本,已经越来越成为制约我国经济进一步发展的负面因素。
近年来我国的雾霾状况日益严重,主要原因就是由于优质燃煤供应不足,使得冬季供暖及发电过多的使用污染高的褐煤所导致。
相对而言,风力资源作为可再生能源、清洁无污染,具有巨大的环境效益,同时由于不需要额外投入资源进行使用,也节省了大量成本,具有很高的经济性。
风能有它自身的优缺点,简单地说,优点有:①清洁,环境效益好;②可再生,永不枯竭;③基建周期短,投资少;④装机规模灵活;⑤技术相对成熟。
缺点有:①有噪音,会造成视觉污染;②占用大片土地;③不稳定,不可控;④目前成本仍然很高。
接下来将从经济效益和环境效益两方面具体介绍风力发电的优势和不足。
风电项目的经济效益优势:虽然风电项目没有能源成本,但是决定风电项目经济效益的因素仍然与普通发电项目相似,包括总投资、运营成本与上网电价三个方面。
首先从项目总投资方面来看,风电项目一般包括固定资产投资、融资成本以及现金成本等方面。
总投资过高或融资成本过高都会制约风电项目的经济效益,其次在运营成本方面,包括经营成本、设备折旧和运行维护成本等内容。
最后在上网电价方面,由于风电项目属于国家鼓励项目,在某些情况下还能够获得国家在电价上的补贴,因此上网电价一般要比普通的火力发电稍高。
总体上看,风电项目的经济效益优势主要表现在两个方面:一是项目本身的财务效益优势;二是项目对国民经济发展的宏观经济优势。
风力发电的前景随着全球对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为其中的重要组成部分,正逐渐成为人们关注的焦点。
凭借其无污染、资源丰富、可持续等诸多优势,风力发电具备广阔的发展前景。
本篇文档将探讨风力发电的前景,并介绍其在可再生能源领域中的地位和挑战。
一、风力发电的现状风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,一直以来都受到全球关注。
近年来,风力发电已经成为许多国家能源政策的主要组成部分。
据国际能源署统计,全球装机容量最大的风力发电市场分别是中国、美国和德国。
目前,风力发电的技术水平不断提高,大型风机的效率也在逐步提高。
同时,风力发电的成本持续下降,越来越多的国家和地区将其作为推进可再生能源发展的重点方向。
二、风力发电的优势1. 无污染:风力发电过程中不会产生任何污染物,不会对环境和人体健康造成危害。
2. 可再生:风力是地球上永恒存在的能源,风力发电不会消耗资源,具备长期可持续发展的优势。
3. 能源多样化:风力发电可以减少对传统化石燃料的依赖,降低能源供应风险。
4. 土地利用灵活:风力发电设备可以设置在农田、沙漠、山区等各种地形中,灵活利用土地资源。
三、风力发电的应用领域1. 电力供应:风力发电已成为一种重要的电力供应方式。
其装机容量不断扩大,能够满足城市居民和工业部门对电力的需求。
2. 农村电网:风力发电设备可以在农村地区建立微型电网,提供清洁能源供应,改善农村能源结构,解决能源短缺问题。
3. 海上风电:海上风电作为新兴领域受到广泛关注。
相比陆地风电,海上风电场可以充分利用海洋资源,且风力更加稳定。
4. 增加富余能源:风电可以作为主要的电力供应方式,同时也可以将多余的电力储存下来,用于应对极端天气等特殊情况。
四、风力发电面临的挑战1. 风能资源分布不均:尽管风能是可再生能源中最丰富的之一,但风能的分布并不均匀。
一些地区可能会面临缺乏足够的风能资源的问题。
2. 电网接入困难:风电场通常建设在偏远地区,电网接入是一个重要的问题。
风电机原理知识点总结1. 风能转化为电能的原理风是一种天然的可再生能源,它是由地球上不同区域的气流形成的。
当风吹过地面或水面时,由于空气与地面或水面接触而受到摩擦阻力,形成了风能。
风能转化为电能的原理是利用风力将风能转化为机械能,然后再将机械能转化为电能。
风力发电机通过叶片受到风的作用而转动,进而驱动发电机产生电能。
2. 风力发电机的结构和工作原理风力发电机通常由机舱、托臂、叶片、塔架、发电机等部件组成。
当风吹过叶片时,叶片会受到气流的作用而转动,通过传动系统将叶片的旋转运动传递给发电机。
发电机内部的磁场和导体产生相对运动,从而产生感应电动势,最终产生电能。
风力发电机利用这种原理将风能转化为电能。
3. 风力发电机的主要部件(1)叶片:叶片是风力发电机的重要部件,它是将风能转化为机械能的关键。
通常情况下,风力发电机都会装备3片叶片,这是因为三片叶片可以使发电机在不同风向和风速下工作更为稳定。
(2)发电机:发电机是风力发电机中的关键部件,它是将机械能转化为电能的装置。
发电机内部的磁场和导体产生相对运动,从而产生感应电动势,最终产生电能。
(3)塔架:塔架是风力发电机的支撑结构,它承载着整个发电机部件,并且将整个发电机部件安装在离地面较高的位置,使得发电机可以受到足够的风能带动叶片旋转。
4. 风力发电机的工作过程当风力发电机受到风的作用时,叶片会受到风的压力而转动。
叶片的旋转运动会通过传动系统传递给发电机。
发电机内部的磁场和导体产生相对运动,从而产生感应电动势。
感应电动势随即通过电缆传输到变流器,经过变流器将交流电转化成直流电,最终通过变压器将电能输送到电网。
5. 风力发电机的优缺点(1)优点:风力发电是一种非常清洁的能源,不会产生温室气体和其他污染物。
此外,风力发电机的运行成本低、使用寿命长、可持续发展,因此在全球范围内受到了广泛关注和应用。
(2)缺点:风力发电机的能源密度较低,需要占用大面积的土地或水域。
风能发电的优势与局限在可再生能源的大家庭中,风能以其清洁、无尽和高效的特质,成为了全球能源结构转型的重要力量。
随着技术的不断进步和环境保护意识的增强,风力发电逐渐走入人们的视野,被广泛地应用在多个领域。
然而,尽管风能发电拥有明显的优势,它也面临着一些不可忽视的局限性。
优势方面,风能发电的最大亮点在于其对环境的友好性。
不同于化石燃料发电,风能发电在运行过程中不产生温室气体排放,对于缓解全球变暖问题具有积极作用。
同时,风能作为一种无穷无尽的自然资源,不会像化石燃料那样面临枯竭的问题,这为可持续发展提供了坚实的基础。
风能发电的经济效益同样不容忽视。
虽然初期建设成本较高,但长远来看,风电场的运行和维护成本较低,且由于不受燃料价格波动的影响,整体发电成本相对稳定。
此外,风力发电还具备快速部署的特点,在一些区域可以迅速建立起发电能力,满足紧迫的电力需求。
风能发电的局限性也相当明显。
首当其冲的是其不稳定性。
风力的强弱受天气和季节的影响较大,这就导致风电场的发电量难以保持稳定,给电网调度带来挑战。
此外,风力发电的地域依赖性强,理想的风速和地形条件不是所有地区都能满足,这限制了风电的普及范围。
环境影响也是风能发电不能回避的问题。
风电机的建设可能会对当地生态造成干扰,比如影响鸟类的生活习性,以及产生一定的噪音污染。
而风电场的建设和道路基础设施还可能对自然景观造成破坏。
风能发电的存储问题也尚未得到完美解决。
由于风是间歇性的,目前的技术还不能完全实现大规模的风能储存,这意味着无法将某些时段多余的电能有效地保存起来以备不时之需。
尽管风能发电存在局限性,但其优势足以让我们对其持续投资和研究。
未来的技术创新和政策支持有望逐步克服这些障碍,让风能成为更加完善和可靠的能源解决方案。
随着全球对于清洁能源的需求日益增长,风能发电的角色将变得愈加重要,它不仅代表了一种能源的获取方式,更是我们共同追求可持续发展理念的体现。
发电机分类:从燃油发电机到风力发电机,了解不同类型发电机的优缺点发电机根据能源输入的不同,可以分为燃油发电机、风力发电机、水力发电机等多种类型。
下面将逐一介绍一下各种发电机的优缺点。
1. 燃油发电机燃油发电机是一种使用燃油或柴油作为能源的发电机,广泛用于车载发电、船舶动力、农村电力和移动性应急电源等领域。
燃油发电机具有下面几个优点:(1)使用方便:只需要在发电机上加注燃油后,即可启动发电机,非常方便。
(2)功率大:燃油发电机功率普遍比较高,可以满足大部分家庭和企业的用电需求。
(3)价格较低:相对于其他类型发电机,燃油发电机的价格较为低廉。
不过,燃油发电机也有一些缺点:(1)噪音大:燃油发电机发动后会有较大噪音,不适用于需要安静环境的场所。
(2)污染严重:燃油发电机会排放大量废气,不利于环保。
2. 风力发电机风力发电机是利用风能发电的发电机,主要用于风能资源较为丰富的地区,其主要优点有:(1)不污染环境:风力发电机不会排放任何废气,具有环保优势。
(2)能源充足:风能是一种无限的能源,风力发电机可以不断获取能源。
(3)运行不受油价影响:风力发电机的发电原料是免费的,与燃油发电机不同,其运行不会受到油价上涨的影响。
然而,风力发电机也面临一些挑战:(1)依赖风速:风力发电机需要有足够的风量才能发电,对于风能较弱的地区或不稳定的天气,其发电效率较低。
(2)建设成本高:风力发电机的建设成本较高,需要大规模的投资。
3. 水力发电机水力发电机是利用水能发电的发电机,主要应用于大型水电站,其优点有:(1)稳定可靠:水力发电机的自然资源是非常稳定的,其运行状态也相当可靠。
(2)不污染环境:水力发电机发电不会排放任何废气,对环境无污染。
(3)适用范围广:几乎任何地方都可以建设水力发电机,在大规模的投资后可以得到长期可靠的效益。
但是,水力发电机也有一些缺点:(1)建设成本高:水力发电机一般用于大型水电站,需要进行大规模的投资,建设成本较高。
风力发电机的优缺点优点:风力发电装备制造业前景光明中国风电网2008-06-04随着能源与环境的压力增加,清洁可再生的新能源近年受到普遍重视。
在各类绿色能源中,风能是前景潜力巨大的可再生能源之一,风力发电技术相对比较成熟,并且最具有大规模商业开发条件、成本相对较低。
利用风能发电日益受到关注并展现出广阔的成长空间。
中国风能丰富,风力发电装备制造业前景光明,但要科学发展,因应市场,以自主创新增强竞争力。
2007年12月26日,金风科技在中小板股市上市,开盘价即高达138元,盘中更是最高达到160元,报收于131元,成为中国上海和深圳两个股市上第一只首日开盘股价即超过百元的股票,堪称史上最牛气的新股,更在一天之内成就了28名亿万富翁,金风科技董事长和总经理的身家均超过了10亿元。
金风科技是何方神圣呢?它是中国股市上第一家纯风力发电概念股。
公开资料显示,金风科技2006年的市场占有率国内达到33%,全球达到2.8%,可称中国“风电龙头”。
风力发电装备制造企业金风科技受到资本市场的热烈追捧,试问风力发电会像前几年太阳能企业上市那样“蔚然成风”吗?迅速发展的风电产业风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一,使用清洁,成本较低,取用不尽。
风力发电具有装机容量增长空间大,成本下降快,安全、能源永不耗竭等优势。
风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时,可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题。
在各类新能源开发中,风力发电是技术相对成熟、并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。
风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量的污染物和碳排放。
大规模推广风电可以为节能减排做出积极贡献。
在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下,风能资源开始受到普遍关注。
风力发电规模化发展给风力发电装备制造业提供了广阔的市场空间和前景。
从国际国内形势看,风力发电产业的发展速度非常快,风电装备制造业面临着空前大好的发展机遇。
全球风力发电产业装机量近10年来以25%的速度飙升。
风电已经形成了一个很大的产业,2006年全球新装风电装备价值达到230亿美元,2007年全球新增风电装机容量约1800万千瓦,行业规模的增大和快速发展吸引了更多的企业投入到风电装备制造领域。
例如,中国最大的清洁能源生产企业中广核集团将风电列为其第二主业。
中国近年的风力发电发展速度远超世界其它风电大国,投资项目从几千万元到几百亿元的都有。
截止到2006年底,中国累计建设风电场100个,累计安装风电机组3307台,累计装机容量已经达到260万千瓦,当年新增装机容量为133万千瓦,同比增长166%,2006年风电装机容量就超过前20年的总和。
《可再生能源法》、《促进风电发展实施意见》等政策法规的实施和节能减排风暴,助推了中国风电产业的大发展。
据国际绿色和平组织和世界风能协会的一份报告显示,中国已位列在全球风电市场未来发展中扮演领军角色的国家之一(其他国家包括美国、加拿大、澳大利亚、英国、法国、日本、意大利、法国、巴西、印度、菲律宾、土耳其和波兰)。
2007年,中国风电行业发生了一连串引人注目的事情,例如:河北省张家口市正在打造中国最大风力发电基地。
张家口2007年年底在建的风力发电项目已并网发电20万千瓦,到2010年底风力发电装机容量有望突破200万千瓦。
中广核、大唐国际、国华能源、河北建投等能源类企业在张家口均有开发项目,投资达数百亿元。
重庆市已正式确定上马8个风力发电风场项目,总装机容量45万千瓦,5年内投入使用。
中国首个海上风电项目——上海洋山港东海大桥海上风电场——2007年年底揭标,中电国际、中国大唐、中广核、上海绿色能源组成的投标联合体最终中标。
洋山港海上风电场预计总装机容量10万千瓦,将于2010年上海世博会开幕前正式并网发电。
据了解,上海市还可能建设的大型海上风电场包括奉贤海上风电场、南汇海上风电场和横沙海上风电场。
广阔的风电装备市场前景据估计,全球潜在风力发电能力超过70万亿千瓦,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
随着未来常规能源成本持续上升,风电优势更为明显,发展会更快,估计未来多年内风电装机容量年均增速将高达20%。
根据全球风能委员会的报告,目前德国、西班牙、美国、印度、丹麦、意大利、英国、荷兰、中国、日本和葡萄牙等国的风电装机容量相对较多。
国际绿色和平组织和世界风能协会发布的全球产业蓝皮书认为,到2020年全世界风能装机容量将达到12.6亿千瓦,届时风电电量达3.1万亿千瓦时,风电将占世界电力供应的12%(同时,这种清洁能源将减少约110亿吨的二氧化碳排放)。
到2010年和2020年,全球风电装备市场容量将分别达到320亿美元和1200亿美元。
如此光明的市场前景,大大激起了装备制造企业的投资热情。
中国风能资源丰富,发展风电潜力巨大。
据中国气象科学研究院初步探明,中国风能总储量达32.26亿千瓦,居世界第一位。
其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿千瓦,近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦,共计约10亿千瓦,大于中国的水能资源储量。
如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计,每年可提供1.8万亿千瓦时电量,合计2.3万亿千瓦时电量。
截至2006年,除了西藏、云南、新疆等5个省自治区外,国内其他26个省、自治区、直辖市的风能资源还有32亿千瓦装机容量可供开发。
其中,内蒙古可供开发的风能资源占到了26个省、自治区、直辖市的一半,达14.6亿千瓦。
中国风能资源储量是印度的30倍,德国的5倍,但中国2006年的电网总装机容量达到6.22亿千瓦,而风力发电的装机容量仅占总装机容量的0.42%,目前中国风电装机仅为印度的1/2.5,德国的1/8。
出于改善过于依赖煤炭资源的状况和考虑到环保压力,中国风电有相当大的发展空间。
中国风电发展势头迅猛,风电市场的容量日益扩大,距全球最大风电市场也越来越近。
中国风电可能在2020年之后超过核电成为中国第三大主力电源,2050年可能超过水电,成为中国第二大主力发电电源。
建设海上风电场是目前国际新能源发展的重要方向。
预测到2020年,仅欧洲海上风电总装机容量将达到7000万千瓦。
中国海上风能的量值是陆上风能的3倍,具有广阔的开发应用前景。
中国海上风力发电场建设目前还是空白,但必将由陆上到海上,这也为中国风电创造了一个相当长的景气周期。
风电项目的建设成本中,装备成本一般占到60%~70%。
预测到2010年,中国累计风电装机容量将达到1500万千瓦,2020年将达到3000万千瓦。
中国目前风电建设成本约8000元~9000元/千瓦,而风电厂将有60%~70%的投资在风电装备上,风电装备成本在4800元~6300元/千瓦,显然中国未来每年的风电装备市场是相当可观的。
中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会认为,2010年前后,中国将成为世界上最大的风电市场和风能装备制造中心。
国际风能理事会认为,中国2009年会成为世界最大风电装备制造国,制造能力将达1000万千瓦,约占世界市场1/2。
中国近年新能源政策法规陆续出台,风电产业的政策环境将进一步改善。
例如,国家发改委《可再生能源中长期发展规划》称,预计实现2020年可再生能源中长期规划任务,将需总投资约2万亿元。
在财政政策上,国家发改委每年均投入大量资金对可再生能源的技术研发和产业化进行支持;在税收政策上,风电企业增值税减半征收,风电机组零配件的进口关税降低;在采用国产装备上,国家发改委强调风电设备国产化率要达到70%以上,不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设,进口设备海关要照章纳税。
这些政策法规都是中国风电产业发展的利好。
目前,风电已经呈现爆发式增长的态势,预计中国风电市场增长速度和规模将超过国家和各地方政府的有关规划。
中国风电装备制造业面临的挑战风电快速发展给风电装备制造业带来了巨大的市场机会。
但风电建设尤其是风力发电装备制造业的发展还要面对不少难题和风险,要搞风电装备制造,绝对不能盲目行事。
丹麦的Vestas是世界风机制造的领导者,占有全球34.2%的市场份额,但其净利润率从2001年开始就持续下降。
国外Micon公司曾因几千台齿轮箱出了质量问题,由于人员短缺而未能更换,最后导致公司破产。
中国曾进口Nedwind公司50多台机组,在新疆达坂城安装后,因技术问题而至今不能发电。
技术挑战和市场政策风险是风电发展中面临的最主要的问题。
风电设备行业进入壁垒是比较高的,风力发电机组装备看似简单,实则技术很复杂,风电极为看重机组运行的稳定性。
例如,风电机组在野外要可靠运行20年,要经受住各种极端恶劣天气和非常复杂的风力交变载荷,对风电机组的质量要求很高,风电装备制造企业没有丰富的技术和实践积累是不行的。
像美国波音公司、西屋公司、中国的直升机研究所和火箭研究院等,在进入风电机组开发后都遇到很大困难,就是对风电的技术难度估计不足。
中国从1970年代开始研制大型并网风电机组,到1997年才在国家“乘风计划”的支持下,真正开始从科研走向市场。
由于缺乏基础研究积累和人才等原因,中国风电的自主研发能力严重不足,自主的风电设备设计和制造水平比较落后,总体来说还处于跟踪和引进国外先进技术的阶段。
“乘风计划”扶持的2个合资公司并未达到预期目的;“863项目”支持的兆瓦级风电机组研制课题,5个承担企业中3个实力最强的先后退出。
中国大型风机制造业基本从零起步,目前已掌握了750千瓦及以下容量的风电机组整机和零部件的设计制造技术并实现了批量生产,但这只相当于国际上1990年代中期的水平,中国大部分风电装备制造企业目前还停留在中低端设备的设计与制造水平,国产兆瓦级变速恒频机组正在研制并有部分机组投入运行,兆瓦级叶片、齿轮箱和发电机也相继完成研制并投入小批量生产,但总的来看,整机总体设计和关键零部件设计制造技术仍是制约中国风机制造业发展的最大瓶颈。
750千瓦和1.5兆瓦之间的技术是跨越式的。
中国风机技术与国际水平相比尚有较大差距,目前正在装配中的主流陆上风机容量为1.5兆瓦,首个海上风电场不久前刚刚完成招标。
而国际上风电早已进入1.5兆瓦机组时代,目前国际上主流陆上风机容量已经达到3兆瓦,海上风电场自2002年起就投入运营。
风电装备主要包括整机组装、电机、叶片、塔架基座等。
电机是中国最具有传统技术积累的部件,叶片这一部件占整机成本的20%以上,供不应求、盈利能力较强。
中国目前的风电装备市场大部分份额被国外装备制造企业占有,中国风电制造业还相当依赖国外的技术,尤其是一些核心设备只能依靠进口,实现风电设备的国产化已成当务之急。
引进风电技术同样面临较大技术转化的风险。