风力发电遇到的问题范文

风力发电遇到的问题范文第1篇

摘要：本文对中国风能现状及资源分布，近年来中国风力产业的发展状况以及复合材料在风电叶片上的应用进行论述。

关键词：风力发电;发展状况;复合材料;风电叶片

Abstract:This review concerns about the stituation and resource distribution of windy energy in China,the development status of chinese wind power-generation enterprises and the application of composites in wind power-generation.

Key words:Wind power-generation;Development status;Composites;Wind turbine blade 引言

社会经济的持续发展导致能源消耗不断增加，我们正面临日益严峻的能源形势。全球范围的石油、天然气能源逐渐枯竭，环境恶化等因素迫使我们寻找更加清洁、可持续发展的新能源，风力发电应运而生。中国风能资源非常丰富，主要集中在三北地区及东部沿海风能丰富带。

风力发电产业市场巨大，竞争激烈。据估计，2006到2010年之间，我国风电叶片的需求量大约在7000多片，2011到2020年的需求量则将达到惊人的50000片。巨大的市场前景使得目前风机行业的竞争空前激烈。整机方面，目前国际市场格局已初步成型。2005年全球超过75%的市场份额被丹麦Vestas、西班牙Gamesa、德国Enercon和美国GE WIND四家企业占据，新进入企业的生存空间不大;国内的整机生产企业中，新疆金风、浙江运达、大连重工集团、东方汽轮机厂等几家的市场前景被业界看好，这其中又以新疆金风科技在国内品牌中的市场份额最大。叶片市场的情况与整机基本类似，单是丹麦LM Glasfiber公司一家就占据了国际市场40%以上的份额，其产品被GE WIND、西门子、Repower、Nordex等公司全部或部分采用;另外Vestas和Enercon公司也拥有各自的叶片生产部门。国内的叶片生产企业主要有中航保定惠腾、连云港中复连众复合材料集团等。

风电叶片作为风力发电机组系统最关键、最核心的部件之一.叶片的设计及其采用的材料决定着风力发电机组的性能和功率，也决定着其电力成本及价格。复合材料在风力发电上的应用，实际上主要是在风电叶片上的应用。风电叶片占风力发电整个系统成本的20%到30%。制造叶片的材料工艺对其成本有决定性影响，因此材料的选择、制备工艺的优化对风电叶片十分重要。

1.中国风能资源及其分布

1.1中国风能资源

据有关研究成果预测，我国风能仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位，理论储32260GW，陆地上离地10m高可开发和利用的风能储量约为2.53亿kw(依据陆地上离地10m高度资料计算)，近海(水深不超过10米)区域，离海面10米高度层可开发和利用的风能储量约为7.5亿kW，共计10亿kW，风能资源非常丰富。

1.2中国风能资源分布

风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北”(东北、华北、西北)地区。另外，内陆也有个别风能丰富点，海上风能资源也非常丰富。“三北”地区包括东北3省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏和新疆等省自治区近200km宽的地带，风功率密度在200~300W/m2以上，有的可达500W/m2以上，可开发利用的风能储量约2亿kW，约占全国陆地可利用储量的79%。该地区风电场地形平坦，交通方便，没有破坏性风速，是我国连成一片的最大风能资源区，有利于大规模的开发风电场。包括山东，广西和海南等省市沿海近10km宽的地带，年有效风功率密度在200W/m2以上，沿海岛屿风功率密度在500W/m2以上，风功率密度线平行于海岸线，可开发利用储量为0.11亿kW，约占全国陆地可利用储量的4%。东南沿海及其岛屿是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线1800km，岛屿6000多个，大有风能开发利用的前景。

2.近年来中国风电产业发展

2.1产业发展现状

2000至2009年10年间，中国风能产业飞速发展，风能累计装机的容量平均的怎张速度高达72.8%。从2005年起，总装机容量的增长速度超过了100%。截止到2009年12月31日，中国(不含台湾省)风电累计装机超过1000MW的省份超过9个，其中超过2000MW的省份4个，分别为内蒙古(9196.2MW)河北(2788.1 MW)辽宁(2425.3MW)吉林(2063.9MW)内蒙古2009年当年新增装机5545MW，累计装机9196.2MW，实现150%的大幅度增长。

从风电零部件制造方面来看，据统计，2004年中国仅有6家风力涡轮机制造商，2009年这一数字已提高到80家以上。已开始生产的内资叶片企业52家，轴承企业16家，齿轮箱企业10家，变流器企业12家，塔筒生产企业则有近100家。其中，叶片制造企业中复连众、中材科技年供货已超过500套，中航惠腾年供货超过2000套;轴承制造企业洛轴、瓦轴、天马等已具备批量主轴轴承生产供应能力齿轮箱制造企业中南高齿年产超过3000台，大重减速机超过2000台、重齿超过1000台;

从风电整机制造方面来看，2009年，华锐风电、金风科技和四川东汽继续保持市场前“三甲“的位置，华锐新增装机34.5万kW，金风新增装机272.2万kW，东汽新增装机203.5万kW。联合动力以装机容量768MW，占中国新增市场5.6%的优势，排名全国第四。随着国产整机产能释放及零部件配套能力增强，产业链瓶颈将消除，产业发展迅速;风电设备市场呈现寡头垄断格局，避免了市场无序竞争，有利于领头企业做大做强。2009年我国新增风电装机及累计装机排名前10名制造企业市场份额。内资变流器制造企业供应能力增强，质量获得客户认可。可见，国内风电零部件产业发展的繁荣景象。

2.2国家的优惠政策

中国颁布的政策主要从两个方面扶持风电行业，一方面是通过财政补贴、电网全额收购、确定风电并网价格，以保证风力发电项目合理盈利，从经纪商进行促进;另一方面是在国内市场启动的同时，扶持风机制造业发展，为中长期的风电产业发展奠定基础。归纳为一下四大点：

(1) 风电全额上网

2006年1月1日开始实施《可再生能源法》。该法要求电网企业为可再生能源电力上网提供方便，并全额收购符合标准的可再生能源电量，以使可再生能源电力企业得以生存，并逐步提高其能源市场的竞争力。

(2) 财税扶持

考虑到现阶段可再生能源开发利用的投资成本比较高，《可再生能源法》还分别就设立可再生能源发展专项资金为加快技术开发和市场形成提供援助，为可再生能源开发利用项目提供有财政贴息优惠的贷款，对列入可再生能源产业发展指导目标的项目提供税收优惠等扶持措施作了规定。

(4) 上网电价

当前风电定价采用特许权招标方式，导致一些企业以不合理的低价进行投标。风电特许权招标先后作出了三次修改，总的看来，电价在招标中的比重有所减少;技术、国产化率等指标有所加强;风电政策已由过去的注重发电专项了注重扶持中国企业风电设备制造。目前，有关部门正在抓紧研究风电电价调整的具体办法，调整的原则将有利于可再生能源的开发，特许权招标的定价方式有可能改变，2008年1月第五期风电特许权招标采取中间价方式，就是一个最新的尝试和探索，避免了恶性低价的竞争局面，有助于风电电价开始向理性回归，有利于整个风电产业的发展。

(4) 国产化率要求

2005年7月国家出台了《关于风电建设管理有关要求的通知》，明确规定了风电设备国产化率要达到70%以上，为满足要求的风电场建设不许建设，进口设备要按章纳税。2006年风电特许权招标原则规定：每个投标人必须有一个风电设备制造商参与，而且风电设备制造商要向招标人提供保证供应复合75%国产化率风电机组承诺函。投标人在中标后必须并且只能采用投标书中所确定的制造商生产的风机。在政策扶持下，2007年风机国产化率已经达到56%，2010年风机国产化率也达到85%以上。

2.3风电产业发展趋势

我国海上资源丰富，发展海上风电，将依托于风能资源丰富的海域，同时以“建设大基地、融入大电网”的方式进行整体规划和布局。目前，我国海上风电开发已经启动，国内对大容量风电机组的需求也在增加，国内风电制造企业纷纷开发大容量海上风电机组。华锐、金风、东汽、联合动力、湘电、明阳等都已开始5MW及以上风力发电机组研发。相信随着整机及零部件技术的不断进步，大容量海上风电的规模化化发展。

3.复合材料在风电叶片上的应用

风力发电装置最核心的部分是叶片，叶片的结构与性能将直接影响到风力发电的效率及性能。风电叶片的成本占整个风力发电装置成本的20%左右，因此采用廉价、性能优异的复合材料成为了许多企业研究的方向。现在使用比较多的复合材料有玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂，局部采用玻璃纤维或者碳纤维增强环氧树脂作为主承力结构。

3.1碳纤维增强复合材料及其优点

碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得的微晶石墨材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料。它的比重不到钢的1/4。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MP以上，是钢的7~9倍。抗拉弹性模量为材料的强度与其密度之比可达到2000MPa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59MPa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大。碳纤维的轴向强度和模量高、无蠕变。耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。

使用碳纤维增强复合材料能大幅度减少叶片的重量 ，而且比一般的玻璃纤维的增强体模量高3到8倍，可以用于大型风机叶片。碳纤维复合材料具有优异的抗疲劳特性，与树脂混合后能够抵抗恶劣的天气条件。

3.2TM玻璃纤维增强复合材料

TM玻璃纤维具有高强度、高模量的性能，具有较高的抗拉强度、弹性模量、耐疲劳强度、耐性和耐化学腐蚀性。其密度为2.59-2.63g/cm3，拉伸强度为3000~3200MPa,模量为84～86GPa。是大型风电叶片的首选，但是其密度相比于上述的碳纤维增强体要高，所以其缺点是重量太大。TM玻璃纤维中不含硼和氟，是一种环保型的材料。

4.结论

我国是最早利用风能的国家，国家对风能这种清洁的可再生能源的高度重视，新型复合材料在风电叶片上的应用有利于风电产业的发展，我国风电业将进入一个崭新的大规模高速发展阶段。

风力发电遇到的问题范文第2篇

风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。

风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

通常人们认为，风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定，总想选购大一点的风力发电机，而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电，而由电瓶把电能贮存起来，人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小，而不仅是机头功率的大小。在内地，小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电，持续不断的小风，会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能，也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用，获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。

风力发电遇到的问题范文第3篇

一、对风力发电现状的分析

在我国,风力能源主要集中在中部和西部,结合气象部门的相关统计,我国风能的储备达到3000GW,其中,陆地所产生的、能够被利用的能够达到8%。风电技术的特征是具有清洁行,安全指数较高,不会产生污染,因此,需要重视其的推广,风力发电站纷纷建立,很多已经投入使用,为当地发电事业提供了新的发展趋势和方向。

二、对风力发电环境价值和经济价值研究价值的分析

对于风力发电技术而言,与传统的煤电发电技术相比,其清洁性突出,经过长期的发展和利用,是新型清洁技术类型。在能源供应方面,拜托了对煤炭资源的依赖,发挥大自然风力的作用,但是,由于是新技术类型,需要一次性投入较大的基础资源,其期待收益等问题对其发展产生制约。只有对风力发电的环境价值和经济价值进行综合性分析,才能在根本上促进风力发电的长远发展。

三、对风力发电环境价值的分析

1、降低二氧化碳的排放量,缓解温室效应

对于传统的媒体燃烧而言,主要是碳的的氧化过程,为此,火力发电的运行进程中,会产生大量的二氧化碳,这也是温室效应的主要因素。结合相关数据调查,活力发电排放而二氧化碳量比例较大,在全球范围内影响巨大。一旦达到12000亿吨,就会引发全球范围内稳定提升2摄氏度。借助风力发电,二氧化碳达到零排放。达到了温室效应的有效控制和缓解。

2、有效减少硫、氮化等氧化物排放,减少酸雨和光化学污染现象的发生

在煤炭燃烧的过程中,会产生大量硫、氮氧化物等,使得所在位置的二氧化硫和氮氧化物的含量提升,空气中的大量的气体和水分发生化学反应,酸雨好光化学烟雾形成,对整个环境产生较大的污染,对整个社会的发展产生阻碍。在风里发电中,避免了大量氧化物的排放,能够积极改善硫的氧化物等造成的问题,作用更具突出。

3、降低对环境造成的粉尘排放,实现对空气质量的改善

鉴于火力发电的分散性,存在不同区域,因此,在数量上呈现集中的特点,使得环境问题高于平均值,使得雾霾天气较多,对人们生活健康产生极大的不良影响。风力发电在进行中,不会产生粉尘,因此,其在改善环境方面作用突出,能够实现对局部烟尘含量的降低,改善雾霾问题。

4、降低环境中的固体废渣的影响

燃煤发电会产生大量的废渣。在燃煤之后,需要进行有效的收集、转移和处理,鉴于排放量的巨大,造成大面积的堆积。这种现象对地表环境影响巨大,局部地区生态环境遭到破坏。另外,在废渣中,存在固体化学物质,其具有较为严重的浸润行,一旦进行堆积储存,在雨水的影响下,化学物质等会渗入打的,引发土壤和地下水的污染,处理难度较大,对生产产生致命的影响。另外,在风力的影响下,煤渣会飞起,造成粉尘污染。但是,风力发电不需要燃煤的燃烧,因此,有效避免了炉渣等固体废弃物的影响。

四、对风力发电经济价值的探讨

立足风力发电的经济价值,需要进行成本等因素,强调细化,可以立足投资回报率、排污税费以及运行成本等三个方面进行分析,实现对风力发电经济价值的明确。

1、探讨风力发电的投入与回报

随着技术的进步以及设备的进步,风电项目得到较大程度地推广,因此,在风电机组资金投资方面,较之以前,有所减少。如果将其建设的周期定位23年,风机数量为10台,那么,年平均发电量能够达到0.332亿kwh,投资达到3亿元,借助对22年发电加权平均,能够实现对风力发电成本的核算,达到0.354元/kwh,与火力发电相比较,远远低于其综合发电成本,价差达到0.03元,收益差达到1000万元,因此风力发电占到总发电的20左右,全年计算,节省300亿元,这是巨大的社会财富,节省了大量的燃煤。同时,在整个风电系统周期上,投资相对不大,收益较高,有利于提升资金价值。

2、对无排污税费的介绍

与火力发电相比,风力发电在排污税费方面的节省性避免明显。对于小型发电站而言,其装机容量能够达到500mw,等效果替换能够达到30亿kwh风力发电机组的能力,排污效果和价值比较明显。

3、风力发电的综合运行成本得到降低

对于火力发电而言,其环境比较复杂,对生产环节控制要求较高,需要庞大的设备管理和维护建设,重视人力资源的合理应用。在生产环节的控制中,各种设备应用造成设备维修和报废费用提升,这也是火力发电运行成本的重要一部分支持。对于风力发电,稳定性突出,

人员需求不大,提升了人力资源的利用效率,因此,风力发电系统综合运行成本优势明显。

五、结束语

综上,风力发电是清洁能源被利用的杰出代表,其运行稳定性较高,可靠性较强,收益较高,在环境保护、生态维护方面优势明显,同时,经济性突出,与传统火力发电相比,优越性更加明确。随着技术的不断进步和发展,风力发电面临巨大的机遇和挑战,要积极推动其实现其跨越式的前进。

摘要：在当前的电力行业中,风力发电具有巨大的潜力,是电力行业改革的关键点。借助风力发电,集中发挥其自身的可再生的优势,融合经济性与低污染性,在满足电能需求基础上,实现对环境的有效保护。因此,要重视对风力发电环境价值的分析,与此同时,结合经济性指标,实现对风力发电的深入探讨。

关键词：风力发电,环境价值,经济价值

参考文献

[1] 俞海淼,周海珠,裴晓梅.风力发电的环境价值与经济性分析[J].同济大学学报(自然科学版),2009,05:704-708.

[2] 郭全英.中国风力发电成本研究[D].沈阳工业大学,2002.

[3] 陈赟.风力发电和光伏发电并网问题研究[D].上海交通大学,2009.

风力发电遇到的问题范文第4篇

风力发电装置的关键是转子, 转子的关键则是叶片, 风力发电转子叶片涉及气动、复合材料结构、工艺等领域, 其成本占风力发电整个装置成本的15%~20%。因此, 材料以及制备工艺的选择对风力发电转子叶片十分重要。叶片的设计形状和采用的材料决定着风力发电装置的性能和功率。依据“风机功价比法则”, 风力发电机的输出功率与叶片长度的平方成正比, 因而增加叶片长度是提高风力发电机单机容量的基本方法, 但是, 风力发电机的体积和质量与叶片长度的立方成正比, 这就意味着随着叶片长度的增加, 风力发电机造价的增长幅度比它的输出功率增加的幅度要快。也就是说, 风力发电机的单机容量在理论上, 在技术、经济上都比较可以接受的情况下有一个基本确定的值, 这个数值目前尚没有人计算出来。在兆瓦级风电机组中, 如1MW的叶片长度为31m, 每片重约4t~5t;1.5MW主力机型风力机叶片长度为34m~37m, 每片重约6t;目前商业化风力发电所用的电机容量一般为1.5MW~2.0MW, 与之配套的复合材料叶片长度大约为32m~40m, 重6t~8t;现代的54m大型叶片重13t。2009年, 75m长的叶片被制造出来, 目前也有人在研究、设计100m长的风力发电机叶片。

2 叶片材料和制造工艺

2.1 叶片材料

一般对叶片的要求有:比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能, 能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验;叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常, 传递给整个发电系统的负荷稳定性好;耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好;发电成本较低, 维护费用最低。为了满足以上要求, 目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂和碳纤维增强环氧树脂。据中国环氧树脂行业协会专家介绍:一般较小型的叶片 (如22m长) 选用量大价廉的E-玻纤增强塑料, 树脂基体以不饱和聚酯为主, 也可选用乙烯酯或环氧树脂, 而较大型的叶片 (如42m以上) , 一般采用CFRP或CF与GF的混杂复合材料, 树脂基体以环氧为主。GE风能的叶片工程的全球经理Ramesh Gopalakrishnan说, 设计师们在寻找轻质高强度材料的过程中, 选择了碳纤维应用于叶片设计中。因此玻璃纤维和碳纤维, 是目前叶片制造中最为重要的两种材料。据专家介绍, 研究表明碳纤维 (carbon fiber, 简称CF) 复合材料叶片, 刚度是玻璃钢复合叶片的2~3倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料, 但价格昂贵, 影响了它在风力发电上的大范围应用。因此全球各大复合材料公司, 正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究, 以求降低成本。昨天, 我们用的是木制或金属材料;今天, 我们用的是玻璃钢;明天, 我们用的是碳纤维;那么明天的明天, 我们用的会不会是纳米材料?市场专家表示, 完全可能, 原因一是其成本可能降低, 二是性能优越、使用寿命长, 长期看似乎更经济。

2.2 叶片制造工艺

叶片的结构设计与实际生产制造方法息息相关, 两者都需要兼顾生产成本和叶片的可靠性。两种主要的叶片制造方法有预浸料法和灌注法。尽管两种方法都适用于两种常见设计的叶片结构, 但预浸料主要用于箱式粱的叶片结构。

2.2.1 树脂灌注技术

灌注工艺的基本原则就是通过真空压力将树脂吸入预先铺好的增强纤维或纤维布中, 真空操作降低纤维一面的压力后, 大气压力会驱使树脂浸润增强纤维, 纤维灌注的速度和距离取决于以下因素:树脂系统的黏度、增强纤维的渗透性、灌注树脂的压力梯度。风机叶片因为叶片壳体的几何形状中不存在复杂的结构, 而非常适合采用灌注工艺制造。

2.2.2 预浸料技术

预浸料指的是纤维束或纤维布经过树脂浸润后形成的均匀预固化材料, 预固化材料可直接用于复合材料结构如风电叶片的制造。预浸料树脂通常粘度较高, 在室温下呈固态, 便于操作、切割和在模具中铺层, 且不需要导入树脂, 减小树脂污染。在模具中铺层完成后, 预浸料即可在真空下高温固化, 工业用预浸料固化温度通常为80℃~120℃之间。预浸料的制造遵循和树脂灌注一样的基本原则:注意工艺温度下树脂体系的粘度、纤维网纱和纤维布的浸润性、压力控制。因此, 要浸润纤维布和纤维网纱, 必须先降低树脂粘度, 再施加一定的压力, 同时还要考虑纤维的浸润性。由于预浸料树脂在室温下通常呈半固态, 要得到浸润能力好的低粘度树脂有两种基本方法:添加溶剂法和热熔法。风能用预浸料材料一般采用第二种方法。

2.2.3 S P R I N T技术

SPRINT是预浸料的一个产品门类, 是专门针对大尺寸结构部件进行研发设计的。随着部件尺寸的增大, 铺层厚度也逐步提高, 如何去除预浸料层中包含的气泡成为了重要的课题。我们可以采用分层制造的方法去除气泡, 即每完成3~4层铺层后就覆盖真空袋施加真空并加热到40℃。然而, 当建造大量的部件时, 这种方法无疑会造成成本的提高和时间的浪费。因此为了能够去除临近纤维布层间的气泡, SPRINT产品便应运而生了。SPRINT在纤维和树脂的结合方式上不同于传统的预浸料。在传统的预浸料中, 纤维被树脂完全浸润, 而SPRINT则是尽量保持纤维层尤其是外层纤维尽量不被浸润。SPRINT是综合了灌注工艺和预浸料工艺的技术优势的一个产品门类。灌注工艺可以制备厚度大, 质量高的玻璃钢部件。但是针对大尺寸部件, 因为产品尺寸较长存在一定的困难。预浸料工艺采用高性能树脂体系, 可以精确控制纤维的排布走向和树脂含量, 但在制备较厚的部件时存在难于排气的问题。SPRINT是SP树脂灌注技术的缩写, 它采用了先进的预浸料树脂技术去灌注层合板结构。因为树脂层已经被其他材料增强了, 大型部件几乎可以在瞬间被灌注成功。在铺层上直接加以真空辅助可以加速灌注过程。真空可以将增强纤维层中的空气排除, 并保证所有的SPRINT都已经完全结合, 再通过升温过程使树脂溶化完成对纤维的浸润。

3 市场发展前景

风力发电被认为是最有希望, 能够大规模利用的可再生能源发电项目。作为洁净能源, 风力能源的开发利用受到世界各国越来越大的重视。全球风力理事会宣称, 2009年中国风力发电量达到了25.8亿瓦, 超过了德国的25.77亿瓦, 仅次于美国的35亿瓦, 成为世界第二大风力发电国。该协会认为, 风力发电量只占据中国电力消耗总量的1%, 中国的风力发电市场潜力巨大。可以断定, 未来几年内, 国内风电机组及风机叶片将打破基本上完全依赖进口的局面, 叶片制造领域将会出现数家具有竞争力的企业, 结束国外叶片制造企业垄断国内市场的局面。

摘要：风力发电装置最关键、最核心的部分是转子阶叶片, 目前风力发电正向大功率、长叶片方向发展。碳纤维复合材料和sprint技术是材料工艺的主要方向。

风力发电遇到的问题范文第5篇

一、类型

(1) 恒速恒频风电机组, 其并网运行后风轮转速不能随风速改变, 受电网频率决定, 其风轮转速和电能频率在运行时基本保持不变的风电机组。 (2) 双馈式异步风电机组, 它由定子绕组直连定频三相电网的绕线型异步发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成, 目前被广泛应用。 (3) 永磁直驱式风机, 主要针对传统型风机的弱点, 全面进行了技术升级和改进, 具有十分显著的技术优势, 其最大的特点是风轮与发电机转子直联。

二、接入电网方式

风力发电机组接入电网的主要有分散和集中接入两种方式。具体方式的选择, 是要结合风力发电地域的具体规模、地质情况进行的。发电规模小、地域场地就地消纳的情况, 使用分散接入电网, 该接入形式发电总容量较小, 系统运行相对安全;对于大规模发电, 异地消纳的风电情况, 一般使用集中接入电网模式, 该形式发电容量大, 电力运输距离远, 安全系数较小。

三、对电网的影响

(一) 运行特点

由于我国风力发电一般采用异步感应发电机, 它转速略高于同步转速, 发出的功率随转差率大小而增减。可由电网激磁或用电力电容器自行激磁。另外, 风力发电一般没人看管, 加之风力不可控, 很难实现人为调节风电机组工作状态。

(二) 影响表现

(1) 影响电网频率。在电网与风电机组相连接过程中, 会影响电网频率。影响电网频率的程度一般与风电场发电容量占总容量的比例成正相关关系。比例大, 影响大, 比例小, 影响减低。发电机组对电网频率影响大小变化频繁, 就会对仙王的质量造成损害。 (2) 影响电压。风电机组与电网相接过程中, 因为受到风力大小和风向等不同条件的影响, 影响电压的稳定, 从而使得发电工作受到制约。较大容量的风电机组与电网断连, 出现大量无功功率的冗余现象, 会使得系统受到超电压的危害。另外, 变速风电机组要同电力变频设备同时使用, 这就很容易出现谐波和间谐波, 从而导致电压波形出现畸形、 (3) 电网安全受到威胁。风电机组在于电网末端相连时, 使得配电功率从单向改为多向流动, 系统内部电流方向发生更改, 使得电网安全受到影响。电网长期在这种情况下运行, 容易致使电压崩溃, 电量的容量过大, 还会威胁电网的稳定运行, 对电站的母线和开关等设备造成损害。 (4) 影响调度。其一, 风力发电受风速影响较大, 风力较大的地区, 人员比较稀疏, 由于风向和风力都是不可控的条件, 极为不稳定, 使得风力发电机组运行功率出现波动, 甚至可能因湍流效应影响, 从而影响电压运行方向和周期。可能这给电网的调度造成一定的困难, 影响电能质量。

四、解决对策

(一) 调整电网结构

由于供电系统中部分负荷的非线性、冲击性以及不平衡的用电特性, 造成了诸多电能质量问题, 电压波动和闪变就是其中之一。对此, 我们可以采取措施, 提高并网风电机组中公共连接点短路容量比和采用适当的线路X R比来限制电压波动和闪变;在风电机组中, 使用双向晶闸管进行调控, 降低风电场在并网过程中产生的电流冲击, 使其流量不低于1.2倍, 不高于15倍。引入QWD电力区域安全稳定控制设备, 对电网安全稳定运行进行控制, 该软件设备拼装灵活, 硬件和软件设计上均考虑到电力安全性能, 能够双重保证设备运行稳定和灵敏性。

(二) 配备SVG、SMES等补偿设备来控制电压变化

风电机组分组投切装置不能连续对电压进行调节, 另外, 该装置在调节中有延时, 此种情况我们可以安装静止无功补偿器, 使其结合风电场接入时电压出现的偏差, 根据偏差值, 使用SVG来补偿无功功率, 减小波动, 稳定电压, 还能提高电能的质量;SMES超导储能装置能够对无功率和有功率电压进行调节, 比较敏感灵活, 有效控制风电场功率波动, 控制电压。

(三) 提升风电场性能

(1) 采取措施, 有效提高风电场的负荷。在电网中安装并联电容器无功补偿设备, 将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率, 减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率, 改进风电机组性能和运行环境。 (2) 提高切除风电机组的灵敏度, 使得风电机组在发生问题时候, 能够及时将风电机组与电网迅速断开, 最大限度减少风电机组接收无功功率的数量, 进而使得电压稳定, 电网安全。

(四) 采用滤波计算和处理技术, 有效控制电网运行效率

风力发电组在工作时候, 主要是依据风速的信号变化而变化的, 要想实现对发电质量的保证, 对风向信息的掌握和处理是必要的。通过采用自适应滤波方法、混合滤波方法等不同数字滤波方法, 互相协调补充, 能够实现对风向信号的精细化处理, 从而进一步实现机组可靠运行。

五、结束语

综上所述, 伴随社会经济和科技水平的进步和发展, 为有效缓解电力能源生产和使用的压力, 风力发电技术得到广泛推广和应用。它是人类通过事物固有联系, 建立新的联系而生成的一种新型发电技术, 符合可持续发展战略要求。事物发展并非一帆风顺的, 在风电技术运行和不断改进的同时, 对电网运行存在一定影响, 此时要正面问题, 科学合理分析问题, 采取有效措施来降低风力发电的负面作用, 使得风力发电技术最大限度造福于社会。

摘要：随着社会经济不断发展, 对环境能源消耗巨大, 全球能源危机较为严重。如何提高能源利用率, 缓解能源压力越来越被人类高度重视。风力发展是一种利用自然资源创造可再生能源的新型技术, 得到普遍推广和应用。本文将分析风力发电的组机设备类型和接入电网的方式, 总结出风力发电技术对电网产生的影响, 提出几点解决的方案, 供相关人员借鉴。

关键词：风力发电,风电机组类型,电网安全,问题,对策

参考文献

[1] 张红光, 张粒子.风电场接入电网的安全稳定分析[J].中国电力, 2007, 40 (5) :105-109.

[2] 王海军, 王磊.关于分布式风力发电技术与系统的探讨[J].中国高新技术企业, 2012 (z1) :80-89.

风力发电遇到的问题范文第6篇

2. 控制器：通常风力发电机发出的电为不稳定三相交流电，如果直接使用会造成用电器的损坏，控制器的作用除了把风力发电机发出的不稳定三相电通过整流输出可以给蓄电池充电的直流电，同时控制器也实时检测风力发电机与蓄电池的电压，避免风力发电机在大风时电压过高导致损坏，也防止蓄电池由于过充导致损坏。

3.蓄电池：储存风力发电机发出的电力以便在需要时使用。

4.逆变器：把蓄电池里的直流电转换成交流电供给交流负载使用。(直流负载不需要逆变器， 可以直接接蓄电池使用)

5.塔架：帮助支撑及固定风力发电机到地面或任何足够牢固能安装风力发电机的介质。