一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
1.1国外风力发电机的现状
自20世纪70年代以来,风能开发和利用在欧美发达国家发展非常迅速,风力发电技术也日趋成熟。风力发电为这些发达国家的经济发展提供了能源供给。在进入21世纪以后,煤电,石油发电消耗了大量的不可再生资源。资源的枯竭,给人类社会的发展提出了严峻的挑战,人类开始探索包括风能在内的新能源。目前,世界风能发电厂以每年30%的增长速度不断发展。不少欧洲发达国家都将风电定为优先发展级别,尤其在英国、丹麦、德国等西欧国家更加重视风能的开发利用。
丹麦靠近北海,是多风之国,风力发电的研究与应用始于丹麦人的大胆探索。19 世界末期,丹麦人成功研制了,世界上第一台风力发电机,并建成了世界上第一个风力发电站,所以可以说丹麦人为人类在寻找新能源上作了一个模范与榜样。进入21世纪,风电大国丹麦的风电规模一直位于世界前几名。
目前,德国是世界风力发电规模最大的国家,其风力发电的装机容量已达3000 Mw。德国的风机制造能力强、水平高,全球10大风机制造商中,德国占有2家。另外,西班牙,印度,意大利,日本等国风力发电的规模也都位于世界前列。德国的风电产业也相当的发达,带动了德国经济的发展。
1999年10月5日,国际能源研究报告指出:到2020年,风能可为世界电力提供10%,增加170万个就业机会,并在全球范围内减少100多亿吨二氧化碳废气的排放。风电技术经过20年的研究日益成熟,,风电的成本从20美分/kWh持续下降到3美分/kWh,商业化机组的单机容量从55kW增加到6000kW,运行可靠性的发电成本接近于常规火电,迅速发展为初具规模的新兴产业。
根据全国风能理事会(GWEC)发布的全球风电市场装机数据,2011年,全球新增风电装机达到237669MW。这一数据表明全球累计装机实现了21%的年增长,新装数据达到6%。到目前为止,全球75个过国家有商业运营的风电装机,其中22个国家的装机容量超过1000MW。预计到2014年底,全球累计安装量达235000 MW,风电占全球总供电量市场的2.3%。
1.2 国内风力发电机的现状
我国现代风力发电事业起始于上世纪70年代。到1998年底,全国已建成了20个风电场,总装机容量达220 MW。目前,我国有将近30个风电场,总装机容量达到46万kw。目前国内最大的风电场是新疆达坂城二风场,其总装机容量为57.5Mw 。广东省南澳风电场居其次,装机容量为42.8Mw。内蒙古辉腾锡勒风电场,装机容鼍为36.1Mw,国内居第3位。而辽宁省的东岗和横山风电场的装机容量分别为12 MW和5 MW。为解决地处边远、贫困落后、居住分散、难以供电地区的农牧民群众的用电问题,大力推广了户用小型风力发电机。我国风力发电行业在2011年继续保持了较快的发展,据不完全统计,截止到2011年12月末,我国风电累计装机容量为6580.21万千瓦(包括等待并网发电和已经并网发电的),分布在31个省、直辖市、自治区和特别行政区。其中,四川和广州于2011年填补了无风电的空白。累计风电装机超过200万千瓦的省级地区有10个,其中内蒙古风电装机容量以1853.63万千瓦位居第一,河北与甘肃分别位居第二和第三。累计风电装机容量前10位省级地区的合计装机容量达到5671.45万千瓦,占全国累计风电装机容量的86.19%。2011年底中国累计风电装机容量前十位的省份如下图图1.1所示。
图1.1 2011年底中国累计风电装机容量前十位的省份
风能作为清洁能源、可再生能源,将会迎来更好会更快的发展。中国将在“第十二个五年计划”期间重点发展风电产业,政府还将介绍一些中国促进风电发展的政策,促进健康,风力发电可持续发展。如果国家政府没有出现重大调整,发力发电将继续保持快速发展,根据市场发展预测,风力发电机组装机容量年平均增长将达到180万KW。我国将进入以风能为代表的可再生清洁能源发电的鼎盛时期。
我国的风能资源比较丰富,但是我国的风力资源分布不均。10米高度层的风能资源总储量为32.26亿KW,其中可供开发利用的风能约为2.5亿KW。有沿海(山东、浙江、福建、广东)和东北至西北(内蒙古、新疆、甘肃)两大风带,风的质量好,为开发风电提供了基础环境与条件。我国风能资源比较丰富的地区如表1.1所示。
表1.1我国风能资源比较丰富的省区
省区
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风力资源/MW
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省区
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风力资源/MW
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内蒙古
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61780
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山东
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3940
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新疆
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34330
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江西
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2930
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黑龙江
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17230
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江苏
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2380
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甘肃
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11430
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广东
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1950
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吉林
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6380
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浙江
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1640
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河北
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6120
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福建
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1370
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辽宁
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6060
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海南
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640
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