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《資料風力發(fā)電的發(fā)展狀況與展望》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、風力發(fā)電的發(fā)展狀況與展望包?耳,胡紅英風是清潔的可再生能源,地球上風能資源極其豐富,據(jù)專家估計,全世界風能資源總量為全年2?1012kW,即1%的地面風力就能滿足全世界對能源的需求。由于風力發(fā)電技術的不斷發(fā)展,風力發(fā)電已成為新能源技術中最成熟、最具開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。1?世界風力發(fā)電的發(fā)展狀況??19世紀末丹麥人研制出世界上第一臺風力發(fā)電機組,建成了世界上第一座風力發(fā)電站,隨后多個國家相繼研制了類型各異的風力發(fā)電設備。但由于當時風機技術較為落后、風電成本昂貴、人類對于能源和環(huán)境存在的潛在危機認識不足等原因,
2、風力發(fā)電的發(fā)展速度緩慢。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā),使世界風能技術的發(fā)展處于停滯。戰(zhàn)后,到20世紀60年代,廉價石油的大量使用又使得包括風能在內(nèi)的所有可再生能源都不受重視。1973年爆發(fā)的世界石油危機,使各國政府對新能源和可再生能源的利用給予高度重視。于是風電技術和國家政策等方面都有了長足進步[1-3]。1.1?風電裝機容量近20年風電裝機容量增速顯著(見表1),平均年增長率超過30%[4]。全球風力發(fā)電量占總發(fā)電量的比例從1996年的0.1%增加到2008年的0.8%以上,其中德國、美國和西班牙風電發(fā)展較快,近10來風電裝機容量一直
3、保持領先地位。2008年世界風電裝機容量繼續(xù)保持強勁增長勢頭,新增裝機為2.6?107kW,累計裝機達到1.2?108kW。中國、歐盟、美國仍在新增市場中占據(jù)80%左右的份額,美國新增裝機量排名第一,累_______計裝機量超過德國,成為世界風電第一大國,中國的風電裝機也超過1?107kW,位居世界第四。2008年國際能源價格的大起大落以及金融危機基本沒有影響全球風電的發(fā)展勢頭,一方面是由于風電目前在能源結構中的比例不高,風電成本與常規(guī)能源的差距不大,發(fā)展風電的經(jīng)濟代價在金融危機的影響下仍然能夠承受;另一方面是由于世界各國仍看
4、好風電未來的成本下降以及大規(guī)模應用潛力。根據(jù)德意志銀行、全球風能理事會、美國美林公司等眾多機構和企業(yè)的預計,世界風電在未來5年內(nèi)還將保持20%左右的增速。1.2?風電單機容量風力發(fā)電成本與風電機組容量相關,一般情況下,單機容量越大則風電成本越低。風電機組的技術沿著增大單機容量、減輕單位千瓦的重量、提高轉(zhuǎn)換效率的方向發(fā)展。1985年風機的主力機型容量為55kW,1998年德國的單機平均容量達780kW,全球兆瓦級機組的市場份額明顯增大,1997年以前不到10%,2001年則超過50%,2003年全球新增裝機平均容量達1.2?10
5、3kW,主力機型已是兆瓦級[3]。單機容量在2004年~2006年又實現(xiàn)了跳躍式發(fā)展,世界各大風機制造商紛紛推出4?103~6?103kW的各種形式的大容量機型,并已在陸上和海上安裝使用,同時也推出了1?104kW機型的概念。但是在進入2008年后,風電業(yè)界越來越多的人認同的觀點是,現(xiàn)有的1?103~3?103kW三槳葉風機的主流地位還能繼續(xù)保持至少5~10年,并且很有可能持續(xù)更長時間,其原因是在目前的技術路線下,葉片在30~100m的1?103~3?103kW風機是比較合適的規(guī)模,可以獲得較大的電力輸出,而5?103kW以上
6、容量的風機體積龐大,葉片過長,質(zhì)量過大,在陸上應用會出現(xiàn)一系列的運輸、安裝難題,并且在不同的風資源條件下,風機的輸出功率并不是隨單機容量的增加而成比例的增加。因此一個普遍共識是,應用于陸上的風機,不是越大越好,風機技術發(fā)展應更加注重于通過技術和工藝的改進和提高,尤其是關鍵零部件的技術進步,來提高風機的質(zhì)量以及長期運行可靠性,以增加風電場的輸出功率,減少運行成本。5?103kW以上的大容量風機,將主要應用于海上。1.3?海上風力發(fā)電海上風電由于資源豐富、風速穩(wěn)定、開發(fā)影響相關方面較少、不與其他項目爭地和可以大規(guī)模開發(fā)等優(yōu)勢,受到
7、廣泛關注。同等裝機容量,海上風電場比陸上風電場年發(fā)電量可增加20%~50%。海上風電有近海(淺海)和深海兩種方式,最主要的差別之一是機組的基礎。深海機組的基座需要采用和近海完全不同的技術路線,即采用浮體式,尚處于概念和小容量示范階段。2007年底荷蘭BlueH公司在意大利Puglia的離岸17km、水深108m處,安裝了一臺容量80kW的深海風電原型機(雙槳葉)和平臺基座[4]。歐盟于2007年3月提出了到2020年海上風電裝機容量要達到8?107kW。為實現(xiàn)這一目標,歐盟協(xié)調(diào)各國在研發(fā)、并網(wǎng)等方面的共同立場,主要包括[5]:
8、(1)將海上風電技術的研發(fā)列入技術支持的優(yōu)先領域,給予財政支持;(2)在歐洲統(tǒng)一大電網(wǎng)的規(guī)劃和建設中,首先將對北歐的海上風電經(jīng)丹麥連接到波蘭、德國等歐洲北部電網(wǎng)進行實驗;(3)設立專門委員會,協(xié)調(diào)和解決海上風電并網(wǎng)和跨國銷售問題;(4)制定海上風電并網(wǎng)的技術標準和技術要求。2