风力发电概述

风力发电

概述

风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球的能量是174,423,000,000 MW ，换句话说，地球每小时接受了11

1074.1⨯MW 的能量。太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动形成风。风能大约占太阳提供总能量的百分之一或二，太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物能的50～100倍。全球的风能约为91074.2⨯MW ，其中可利用的风能为7100.2⨯MW ，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿kW ，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿kW 。而据估计，中国近海风能资源约为陆地的3倍，所以，中国可开发风能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙可开发的风能储量分别为1143万kW 、2421万kW 、3433万kW 和6178万kW ，是中国大陆风能储备最丰富的地区。

风能是一种干净的自然能源，没有常规能源（如煤电，油电）与核电会造成环境污染的问题。平均每装一台单机容量为1 MW 的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳（相当于种植１平方英里的树木）、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。风能产生1兆瓦小时的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气体，相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。而且风机不会危害鸟类和其它野生动物。在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜力。

风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比拟的。投资规模灵活，有多少钱装多少机。对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解决生产和生活能源的一种有效途径。

中国风力资源分布如下图：

由于风电市场的扩大、风电机组产量和单机容量的增加以及技术上的进步，使风电机组每kW 的生产成本在过去近20年中稳定下降。以美国为例，风力发电的成本降低了80％。上世纪80年代安装第一批风力发电机时，每发一度电的成本为30美分，而现在只需4美分。另一方面，由于风电机组设计和工艺的改进（如叶片翼型改进等），性能和可靠性提高，加上塔架高度增加以及风场选址评估方法的改进等，使风电机组的发电能力有相当大的增长，每平方米叶轮扫掠面积的年发电量从80年代初期的400～500kW.h提高到目前的1000 kW.h以上。一台标准的600 kW风力发电机，当各种条件都是最佳状态时，每年可发电约2000万kW.h，即每平方米叶轮扫掠面积的年发电量可达1400～1500 kW.h。目前风电场的容量系数（即一年的实际发电量除以装机额定功率与一年8760小时的乘积）一般约为0.25～0.35。综合上述史以及风电场的风力资源、规模、运行维护成本和融资因素（如贷款利率、偿还期等），目前在较好的风场，风力发电的成本约为４美分/kW.h左右，已具备与火电竞争的能力。

从风电场的造价方面看，中国风电场的造价比欧洲高，基本上是欧洲5年前的水平，单位kW 平均造价为8500元/kW左右，建设一座装机10万kW的风电场，成本大约在8亿到10亿元之间，而同样规模的火电厂成本约为5亿元左右，水电站为7亿元左右。当然，独立运行的非并网班车风电系统，由于需要蓄电池和逆变器等，同时容量系数较小，所以发电成本比并网型机组要高。

风力发电场（简称风电场），是将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列，组成机群向电网供电。风力发电机就像种庄稼一样排列在地面上，故形象地称为“风力田”。风力发电场于20世纪80年代初在美国的加利福尼亚州兴起，现在被全世界大力发展风电的各个国家广泛采用。

风电场的风力发电机相互之间需要有足够的距离，以免造成过强的湍流相互影响，或由于“尾流效应”而严重减低后排风电机的功率输出。为了配合运送大型设备（特别是叶片）到安装现场，须要建设道路。另外亦须要建设输电线，把风电场的输出连接到电网接入点。

蒂哈查皮山口风力发电场，美国-南加州

Tehachapi Pass Wind Farms - Southern California, USA . Nameplate capacity: 562 MW

米德尔格伦登（Middelgrunden）海上风车园（风电场）位于距丹麦哥本哈根市中心几公里的海面上，风机通过海底电缆与3.5公里以外的Amager电厂的变压器相连。

Nameplate capacity: 40 MW

中国新疆达坂城风力发电场

达坂城风力发电厂年风能蕴藏量为250亿千瓦每小时，可利用总电能为75亿千瓦每小时，

可装机容量为2500兆瓦，目前，这里的总装机容量为125兆瓦。单机1.2兆瓦。

将风机桨叶吊上50多米高的塔筒

1. 中、外风电的发展

（1）世界风电发展

目前，风能的利用主要是发电，风力发电在新能源和可再生能源行业中增长最快，年增达35％，美国、意大利和德国年增长更是高达50％以上。德国风电已占总发电量的3％，丹麦风电己超过总发电量的10％。由于风力发电技术相对成熟，许多国家投入较大、发展较快，使风电价格不断下降，目前风力发电成本0.4～0.7 元／kW.h，若考虑环保和地理因素，加上政府税收优惠和相关支持，在有些地区已可与火电等能源展开竞争。

风力发电机容量从100W～5MW，有许多种规格。中小型风机多离网独立运行，中大型机组多组成风电场或风力田并网发电。目前，并网发电以850KW～1500KW为主导机组，也有少量3～5MW 机组投入使用，最大的试运行机组单机容量已达5MW。美国已研制出7MW的风力发电机，英国正在研制10MW的风力发电机。现在，不仅把风电场建在内陆、岛屿和海岸，英国、荷兰等一些欧洲国家经验表明，将风电场建在海上，经济效益、环境效益和社会效益更加明显。

截止到2008年12月底，全球的总装机容量已经超过了1.2亿kW。2008年，全球风电增长速度达到28.8%，新增装机容量达到2700万kW，同比增长36％。2008年，欧洲、北美和亚洲仍然是世界风电发展的三大主要市场，三大区域新增装机分别是：887.7、888.1和858.9 万kW，占世界风电装机总容量的90%以上。从国别来看，美国超过德国，跃居全球风电装机首位，同时也成为第二个风电装机容量超过2000万kW的风电大国。中国风电发展依然强劲，2008年是连续第四年年度新增装机翻番，初步计算，实现风电装机容量1221万千瓦，超过印度，成为亚洲第一、世界第四的风电大国，同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电大国行列。

世界风电快速发展主要推动力是能源安全与气候变化。在欧洲和美国风电成为新增容量最快和容量最大的发电电源之一，其中美国风电装机占其新增发电装机容量的40%以上，欧盟27国风电装机占其新增发电装机容量的35%以上，成为重要的替代能源，为能源供应安全和能源来源多样化提供了技术保障。同时，风电也是成本最低的温室气体减排技术之一。2008年底全球的总装机容量突破1.2亿kW，相当于每年产生发电量约2600亿kW.h，减排1.58亿吨CO2。

（2）中国风电发展

我国政府将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题的主要替代能源技术之一。2007年制订了《可再生能源中长期发展规划》，并确定了2010年和2020年风电装机容量分别达到1000万kW和3000万kW的目标，制定了风电设备国产化相关政策。

2008年中国除台湾省外累计风电机组11600台，装机容量约1215.2万kW（已超过了《可再生能源中长期发展规划》1000 万kW的发展目标），分布在24个省（市、区），比前一年增加了重庆、

江西和云南等三个省市，装机超过100万kW的有内蒙古、辽宁、河北和吉林等四个省区。与2007年累计装机590.6万kW相比，2008 年累计装机增长率为106%。2008年风电上网电量约120亿kW.h。机组容量从30 kW到2000 kW，近年新建机组以1500～2000 kW机组为主。

2008年，中国新增装机容量达到630万kW，使得中国的总装机容量再次翻番达到1200万kW，提前两年实现了国家发改委提出的2010 年实现风电装机1000万kW的规划发展目标。为了应对金融危机，中国政府把发展风电作为改善能源结构的重要手段和新的经济增长点。在2008年召开的全国能源工作会议上，国家能源局明确提出，我国风能资源丰富，具有良好的开发利用前景。要促进我国风电产业健康发展，加强风电建设管理，不断完善政策，坚持以风电特许权方式建设大型风电场，推动风电设备国产化，逐步建立我国的风电产业体系。按照“融入大电网，建设大基地”的要求，从2009年起，国家将力争用10多年时间在甘肃、内蒙古、河北、江苏等地形成几个上千万千瓦级的风电基地。

到2008年底，中国累计风电装机容量达到1215.2万kW，过去10 年的年平均增长速度达到46%。中国在风电装机容量的世界排名中，2004年居第10位，2008年跃居第4位，并有望成为世界最大的风电市场。

按照中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会的估计，2010年，中国风电有望超过欧、美，成为世界风电第一大国，可能达到或超过3000万kW，提前10年达到中国政府确定的风电2020年发展目标，2020年有望实现1亿kW 或1.2亿kW的风电装机容量。

风电在节约能源、缓解中国电力供应紧张的形势、降低长期发电成本、减少能源利用造成的大气污染和温室气体减排等方面做出了应有的贡献，开始大有作为。同时利用“资源无尽、成本低廉”的风能对于改变我国能源短缺现状具有重要的战略意义，我国风能资源丰富，10m 以下低空的风电资源约为10 亿kW（内陆2.53亿kW，沿海估计为7.5亿kW），扩展到50～60m 以上高空，风力资源将至少扩展一倍，可望有20亿～25 亿kW。如果能开发出其中的2/3，将能提供15 亿kW 的电力，再加上约5亿kW 的水电，就能大幅度补充2020 年后所需电力的份额。

2. 风能及其利用

风的能量指的是风的动能，是指风所负载的能量，特定质量的空气的动能可以用下列公式计算。

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1mv E = 风能的利用主要就是将它的动能转化为其他形式的能，因此计算风能的大小也就是计算气流所具有的动能。在单位时间内流过垂立于风速截向积A （2

m ）的风能，即风功率为 A v E 32

1ρ= （1） 式中：E 为风能，单位为W ；ρ为空气密度，3m kg ，一般取1.2253m kg ；v 为风速，s m 。

在海平面高度和摄氏15度的条件下，干空气的密度为1.225千克/立方米。空气密度随气压和温度而变。随着高度的升高，空气密度将会下降。

由式（1），可以看出，风能大小与气流通过的面积和空气密度成正比，和气流速度的立方成正比。实际上，风轮只能提取风的能量中的一部分，而非全部。在风能计算中，最重要的是风速，风速取值准确与否对风能的估计有决定性影响。如风速大1倍，风能可大8倍

风功率密度是气流垂直通过单位截面积（风轮面积）的风能，它是表征一个地方风能资源多少的指标。将式（1）除以相应的面积A ，当A ＝l 时，便得到风功率密度公式，也称风能密度公式，即

32

1v E ρ= 2m W （2） 由于风速是一个随机性很大的量，必须通过一定时间长度的观测来了解它的平均状况。因此，在一段时间长度内的平均风能密度，可以将上式对时间积分后平均，即

dt v T T

302

11ρω⎰= （3） 式中：ω为平均风能，W ；T 为总时数，h 。

风力机需要根据—个确定的风速来确定风力机的额定功率，这个风速称为额定风速。在这种风速下，风力机功率达到最大。在风力工程中，将风力机开始运行做功时的这个风速称为启动风速或切入风速。当风速大到某一极限时，风力机就有损坏的危险，必须停止运行，这一风速称为停机风速或切出风速。因此，在统计风速资料计算风能潜力时，必须考虑这两个因素。通常将切入风速到切出风速之间的风能称有效风能。有效风能密度是有效风能范围内的风能平均密度。

3. 风力发电基本原理

3.1 典型风力发电机各部件介绍

以目前使用最为广泛的水平轴风力发电机为例关于其结构作一介绍，它主要由叶轮，调速或限速装置，偏航系统，传动机构，发电机系统，塔架等组成。

叶轮：风力机区别于其他机械的最主要特征就是叶轮。叶轮一般由2～3个叶片和轮毂所组成，其功能是将风能转换为机械能。除小型风力机的叶片部分采用木质材料外，中、大型风力机的叶片都采用玻璃纤维或高强度复合材料制成。风力机叶片都要装在轮毂上。轮毂是叶轮的枢纽，也是叶片根部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力，都通过轮毂传递到传动系统，再传到风力机驱动的对象。同时轮毂也是控制叶片桨距（使叶片作俯仰转动）的所在。轮毂的作用是连接叶片和低速轴，要求能承受大的，复杂的载荷。中小型风机常采用刚性连接，兆瓦级风力机常采用跷跷板连接方式。

调速或限速装置：在很多情况下，要求风力机不论风速如何变化转速总保持恒定或不超过某一限定值，为此目的而采用了调速或限速装置。当风速过高时，这些装置还用来限制功率，并减小作用在叶片上的力。调速或限速装置有各种各样的类型，但从原理上来看大致有三类，一类是使叶轮偏离主风向，另一类是利用气动阻力，第三类是改变叶片的桨距角。

偏航系统：为了让叶轮能自然地对准风向，通常风机都会采用调向装置，对大型风力发电机组而言，一般采用的是电动机驱动的风向跟踪系统。整个偏航系统由电动机及减速机构、偏航调节系统和扭缆保护装置等部分组成。偏航调节系统包括风向标和偏航系统调节软件。风向标对应每一个风向都有一个相应的脉冲输出信号，通过偏航系统软件确定其偏航方向和偏航角度，然后将偏航信号放大传送给电动机，通过减速机构转动风力机平台，直到对准风向为止。

传动系统：风机的传动系统一般包括低速轴、高速轴、齿轮箱、联轴节和制动器等。但不是每一种风机都必须具备所有这些环节。有些风机的轮毂直接连接到齿轮箱上，不需要低速传动轴。也有一些风机设计成无齿轮箱的，叶轮直接连接到发电机。

叶轮叶片产生的机械能由机舱里的传动系统传递给发电机，它包括一个齿轮箱、离合器和一个能使风力机在停止运行时的紧急情况下复位的刹车系统。齿轮箱用于增加叶轮转速，从20~50转/分到1000~1500转/分，后者是驱动大多数发电机所需的转速。齿轮箱可以是一个简单的平行轴齿轮箱，其中输出轴是不同轴的，或者它也可以是较昂贵的一种，允许输入、输出轴共线，使结构更紧凑。传动系统要按输出功率和最大动态扭矩载荷来设计。由于叶轮功率输出有波动，一些设计者试图通过增加机械适应性和缓冲驱动来控制动态载荷，这对大型的风力发电机来说是非常重要的，因其动态载荷很大，而且感应发电机的缓冲余地比小型风力机的小。

发电机系统：风力发电包含了由风能到机械能和由机械能到电能两个能量转换过程，发电机及其控制系统承担了后一种能量转换任务。恒速恒频发电机系统一般来说比较简单，所采用的发电机主要有两种，即同步发电机和鼠笼型感应发电机。变速恒频发电机系统是20世纪70年代中期以后逐渐发展起来的一种新型风力发电系统，其主要优点在于叶轮以变速运行，可以在很宽的风速范围内保持近乎恒定的最佳叶尖速比，从而提高了风力机的运行效率，从风中获取的能量可以比恒速风力机高得多。此外，这种风机在结构上和实用中还有很多的优越性。利用电力电子学是实现变速运行最佳化的最好方法之一，虽然与恒速恒频系统相比可能使风电转换装置的电气部分变得较为复杂和昂贵，但电气部分的成本在中、大型风力发电机组中所占比例不大，因而发展中、大型变速恒频风电机组受到很多国家的重视。

（恒速）同步发电机，优点是励磁系统可控制发电机的电压和无功功率，发电机效率高。同步电机要通过同步设备的整步操作达到准同步并网（并网困难），由于风速变化大，以及同步发电机要求转速恒定，风力机必需装有良好的变桨距调节机构。

（恒速）异步发电机，结构简单，坚固，造价低，异步发电机投入系统运行时，由于是靠转差率来调节负荷，因此对机组的调节精度要求不高，不需要同步设备的整步操作，只要转速接近同步速时就可并网，且并网后不会产生振荡和失步。缺点是并网时冲击电流幅值大，不能产生无功功率。塔架：风力机的塔架除了要支撑风力机的重量，还要承受吹向风力机和塔架的风压，以及风力机运行中的动载荷。它的刚度和风力机的振动有密切关系。水平轴风力发电机的塔架主要可分为管柱型和桁架型两类，管柱型塔架可从最简单的木杆，一直到大型钢管和混凝土管柱。小型风力机塔杆为了增加抗弯矩的能力，可以用拉线来加强。中、大型塔杆为了运输方便，可以将钢管分成几段。一般圆柱形塔架对风的阻力较小，特别是对于下风向风力机，产生紊流的影响要比桁架式塔架小。桁架式塔架常用于中小型风力机上，其优点是造价不高，运输也方便。但这种塔架会使下风向风力机的叶片产生很大的紊流。

3.2风力发电机的工作原理与运行

现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风并非“推”动风轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产生升力，令风轮旋转并不断横切风流。

风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率。根据Betz定律（理想情况下风能所能转换成电能的极限比值为16/27，约为59.26%，是风力发电中关于风能利用效率的一条基本的理论，由德国物理学家Albert Betz于1919年提出。），理论上风电机能够提取的最大功率，是风的功率的59.26%。大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少。

风力发电机主要包含三部分：风轮、机舱和塔杆。大型与电网联接的风力发电机的最常见的结构，是横轴式三叶片风轮，并安装在直立管状塔杆上。叶轮叶片由复合材料制造。不像小型风力发电机，大型风电机的叶轮转动相当慢。比较简单的风力发电机是采用固定速度的。通常采用两个不同的速度-在弱风下用低速和在强风下用高速。这些定速风电机的感应式异步发电机能够直接发产生电网频率的交流电。比较新型的设计一般是可变速的（比如Vestas公司的V52-850千瓦风电机转速为每分钟14 转到每分钟31.4转）。利用可变速操作，叶轮的空气动力效率可以得到改善，从而提取更多的能量，而且在弱风情况下噪音更低。因此，变速的风电机设计比起定速风电机，越来越受欢迎。

机舱上安装的感测器探测风向，透过转向机械装置令机舱和叶轮自动转向，面向来风。叶轮的旋转运动通过齿轮变速箱传送到机舱内的发电机（如果没有齿轮变速箱则直接传送到发电机）。在风电工业中，配有变速箱的风力发电机是很普遍的。不过，为风电机而设计的多极直接驱动式发电机，也有显著的发展。设於塔底的变压器（或者有些设於机舱内）可提升发电机的电压到配电网电压（香港的情况为11千伏）。

所有风力发电机的功率输出是随著风力而变的。强风下最常见的两种限制功率输出的方法（从而限制叶轮所承受压力）是失速调节和斜角调节。使用失速调节的风电机，超过额定风速的强风会导致通过叶片的气流产生扰流，令叶轮失速。当风力过强时，叶片尾部制动装置会动作，令叶轮剎车。使用斜角调节的风电机，每片叶片能够以纵向为轴而旋转，叶片角度随著风速不同而转变，从而改变叶轮的空气动力性能。当风力过强时，叶片转动至迎气边缘面向来风，从而令叶轮剎车。叶片中嵌入了避雷条，当叶片遭到雷击时，可将闪电中的电流引导到地下去。

目前，在我国得到广泛使用的风力发电机主要是水平轴式风力发电机，水平轴式风力发电机是目前技术最成熟、生产量最多的一种形式。它由叶轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件所组成。从大的结构划分来说，风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成，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。这样就通过叶轮将风能转换为机械能，低速转动的叶轮通过传动系统由增速齿轮箱增速，将动力传递给发电机，然后由高速转动的机械能

经过电机转变成电能。在这里齿轮箱可以将很低的叶轮转速（600千瓦的风机通常为27转/分）变为很高的发电机转速（通常为1500转/分）。同时也使得发电机易于控制，实现稳定的频率和电压输出。

整个机舱由高大的塔架举起，由于风向经常变化，为了有效地利用风能，还安装有迎风装置，它根据风向传感器测得的风向信号，由控制器控制偏航电机，驱动与塔架上大齿轮啮合的小齿轮转动，使机舱始终对风（注：一般600千瓦的风机机舱总重20多吨），所以偏航系统的作用就是可以使叶轮扫掠面积总是垂直于主风向。

风力发电机的功率曲线

在风速很低的时候，风电机风轮会保持不动。当到达切入风速时（通常每秒3到4米），风轮开始旋转并牵引发电机开始发电。随著风力越来越强，输出功率会增加。当风速达到额定风速时，风电机会输出其额定功率。之后输出功率会保留大致不变。当风速进一步增加，达到切出风速的时候，风电机会剎车，不再输出功率，为免受损。风力发电机的性能可以用功率曲线来表达。功率曲线是用作显示在不同风速下（切入风速到切出风速）风电机的输出功率。为特定地点选取合适的风力发电机，一般方法是采用风电机的功率曲线和该地点的风力资料以进行产电量估算。

风力发电机的额定输出功率

风力发电机的额定输出功率是配合特定的额定风速设而定的。由于能量与风速的立方成正比，因此，风力发电机的功率会随风速变化会很大。同样构造和风轮直径的风电机可以配以不同大小的发电机。因此两座同样构造和风轮直径的风电机可能有相当不同的额定输出功率值，这取决于它的设计是配合强风地带（配较大型发电机）或弱风地带（配较小型发电机）。

4. 风力发电并网运行模式的规模划分

风能是一种波动不稳定的能源，如果没有储能装置或与其他发电装置互补，风力发电装置本身难以提供连续稳定的电能输出。而大型风机与电力网并网运行则可解决此问题。对应于风力发电机组的规模，通常有三种运行方式：

（1）大、中型风力发电机组（100 kW以上）与电力网并网运行；

（2）小型风力发电机（10 kW到100 kW瓦）与柴油发电机或其他发电装置并联互补运行；

（3）微型风力发电机（10 kW以下）主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行。所以，与就近的电力网并网，是风电场最常见的运行方式选择。

风力发电其固有的趋势规律很适合并入电网系统，为电力网负载能力曲线起到填谷补偿作用：其一，适合每日电力消耗的规律：典型的天气模式是晚上风小，白天风比较大；其二，适合季节性电力消耗的规律：夏天的风通常比冬天的风弱；而电力消耗正好也是一般冬天比夏天来得大。（在寒冷的冬季，电力加热和风能结合是一种理想的方式，因为房屋寒冷降温的状况，是随风的速度变大而严重，而风机电能的产生正好也随风速变大而增加。）

风场发电系统并网时都应该备有防孤岛功能，当附近一带电网失去主要电力供应时，自动把可再生能源发电系统和电网脱离。在直接并网的情况下，防孤岛功能的作用，主要是避免风场发电系统继续向已经失去主要电力供应的电网部分提供电力，形成一个脱离主电网的“岛屿”。在间接并网的情况下，防孤岛功能的作用，主要是避免风场发电系统继续向已经失去主要电力供应的场地配电系统提供电力。亦防止风场发电系统向电网逆向施加电压。防孤岛功能的动作时间要求比较短，为了避免影响到电网里断路器自动开关或者自动重合的动作。

5. 影响风电项目投资收益的因素

测风

在项目开发实践中，测风时间短，测风点不具有代表性，都可能造成业主错误地估计项目点的发电量，造成经济汇报不能达到预期。测风时间短：由于风速通常以年为周期变化，因此按照规定，每个项目点的测风时间至少需要测一年。但在实践中，在我们国家很多地区，同一项目点的同一测风塔实际年与年之间的测得的风速还是有变化的，很多地方年与年之间的风速变化甚至超过了1米/秒。而1米/秒的风速差异造成的一台600千瓦的风电机组一年发电量差异达到20万kW.h小时。消除这种差异的方式是必须利用其他气象测站的长期数据做相关性分析，得到常年平均风速。但在实践中，由于风电场区域往往由于地处偏僻，周围没有气象站。因此很难得到常年平均风速。而且一些项目往往在没有测满一年的情况下，仓卒决定上马。这样后期的经济效益更加难以保证。测风点不具有代表性：一般要求，风电场的测风应该在位于风电场中央地势开阔，比较具有代表性的地方设立测风塔。但是由于一些地形比较复杂的地方，比如山地，为了能让测风减少周围地形和障碍物

的干扰，往往会把测风塔设立在山顶上。而实际在排布风电机组时却不可能把风机都排布在山顶上，这个点测得的风速相对于全场其他位置的风速偏大，因此直接用这个风速代表整个风电场风速来估算发电量，显然偏离了实际。

设备选型

通常我们在设备选型中需要考虑很多因素，如设备的价格，技术先进性等等。在实践中，往往由于对风电设备不熟悉，选择了一些不合适的设备，给业主造成了很大的损失。在我国的风电项目中，不但出现了对国外设备厂家不了解，采购回来的风机设备不能用的情况，也出现了合同执行过程中由于设备厂家破产致使合同无法执行的问题。给投资方造成了巨大损失。因此在设备选择过程中，应对设备供应商进行充分考察，选择优秀讲信誉的供应商，同时选择成熟可靠的设备，这样才能在根本上解决投资商的稳定回报。

运行维护

风电项目的投资回收期比价长，往往都在7年以上，很多项目回收期都超过10年，因此在此期间保证设备稳定运行至关重要，除了选择好的设备，运行维护水平也很重要。风电机组长期在恶劣环境中运行，必须进行很好的保养，才能保证设备长期稳定。风电设备涉及的零部件众多，受风机制造商产品更新换代的影响，大多数整机在若干年后都已经停产，其中的很多零部件都很难继续采购，需要设备运行方去改进更替，以保证设备长期正常运行。如果没有好的运行队伍，必然造成设备长期的运行可靠性，从而影响业主的投资收益。因此风电厂在建设的同时，建立非常专业的运行维护队伍也至关重要。目前在欧洲非常流行的请专业公司代维不失为一种抗风险的好形式，相信这种方式也将在我国得以推广，目前国内已经有一些比较早期进入风电行业的公司开始提供这种服务，取得很好的效果。

风力发电概述

风力发电 概述 风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球的能量是174,423,000,000 MW ，换句话说，地球每小时接受了11 1074.1⨯MW 的能量。太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动形成风。风能大约占太阳提供总能量的百分之一或二，太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物能的50～100倍。全球的风能约为91074.2⨯MW ，其中可利用的风能为7100.2⨯MW ，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿kW ，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿kW 。而据估计，中国近海风能资源约为陆地的3倍，所以，中国可开发风能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙可开发的风能储量分别为1143万kW 、2421万kW 、3433万kW 和6178万kW ，是中国大陆风能储备最丰富的地区。 风能是一种干净的自然能源，没有常规能源（如煤电，油电）与核电会造成环境污染的问题。平均每装一台单机容量为1 MW 的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳（相当于种植１平方英里的树木）、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。风能产生1兆瓦小时的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气体，相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。而且风机不会危害鸟类和其它野生动物。在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜力。 风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比拟的。投资规模灵活，有多少钱装多少机。对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解决生产和生活能源的一种有效途径。 中国风力资源分布如下图：

风力发电概况

风力发电概况 电气1101 王昭然 1110430101

风能是一种干净的可再生能源。太阳辐射对地球表面的不均匀性加热是风的主要成因。太阳辐射到地球表面，由于海洋、陆地、沙漠和森林等吸收热量不同，再加之季节变化和昼夜温差的影响，导致地表各处散热的情况也不同。散热多的地区，靠近地表的空气受热膨胀，压力减小，形成低气压区。空气从高气压区向低气压区流动就产生了风。地球自转、公转的影响和地形、地貌的差异，加剧了空气流量和流向的变化，造成风速和风向的变化。地球上大约有2%的太阳能被 转化成风能。 矿物燃料在利用过程中排放CO2、SO2、NO、CO等气体，造成了严 重的环境污染，导致温室效应，产生酸雨等现象。目前，各国对环境保护、能源短缺等问题日益关注，均在努力发展风力发电，促进可持续发展，减少有害气体排放。风力发电既有效地利用了自然资源，又保护了自然环境，还解决了偏远地区人们的用电需求。 1973年发生石油危机以后，西方发达国家为寻求替代石化燃料 的能源，在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力和资金，充分综合利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开创了风能利用的新时期。 德国、美国、丹麦等国开发建立了评估风力资源的测量及计算机 模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台和多台风力发电

机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率和可靠性。 中国风能资源的分布可以分为4种类型： 1、风能丰富区：该地区风能密度大于200W/m2,3~20m/s风速的年累计小时大于5000h，6~20m/s大于2200h，8~20m/s大于1000h。主要有3个地区：东南沿海、山东和辽东半岛沿海及其岛屿；内蒙古和甘肃北部；松花江下游地区。 2、风能较丰富区：该地区风能有效密度为150~200W/m2，3~20m/s 风速的年累计小时为4000~5000h，6~20m/s的为1500~2200h，8~20m/s 的为500~1000h，也主要有3个地区：沿海岸区；三北的北部地区；青藏高原中部和北部地区。 3、风能可利用区：该区有效风能密度为50~150W/ m2,3~20m/s 风速年累计小时数为2000~4000h，6~20m/s的为500~1500h，集中在两广沿海；大、小兴安岭山地；三北中部。 4、风能欠缺地区：该区有效风能密度在50W/m2以下，3~20m/s 风速的年累计小时数在2000h以下，6~20m/s的在300h以下，8~20m/s 的在50h以下。集中分布在四面为高山所环抱的3个地区：以四川为中心，西为青藏高原，北为秦岭，南为大娄山，东面为巫山和武陵山；雅鲁藏布江河谷；塔里木盆地西部。 我国使用的风力发电机组为水平轴式风力发电机，水平轴式风力发电机主要由风轮（包括叶片和轮毂）、机舱、高速轴、低速轴、增速齿轮箱、发电机、调向装置、调速装置、刹车制动装置、塔架、避

风电专业面试知识点

风电专业面试知识点 一、风电概述 风电是指利用风能发电的一种可再生能源。通过将风能转化为机械能，再经过发电机转化为电能，最终供给人们使用。风电具有资源丰富、环境友好、可持续发展等优点，是重要的清洁能源之一。 二、风力发电原理 风力发电的基本原理是利用风能驱动风机转动，产生机械能，然后通过发电机转换为电能。风能转化为机械能的过程中，需要考虑风轮的设计、叶片的角度、风机的转速等因素。发电机则负责将机械能转化为电能，通常采用的是同步发电机。 三、风力发电系统组成 风力发电系统包括风机、发电机、变频器、变压器、电网等组成部分。其中，风机是核心设备，负责将风能转化为机械能；发电机则将机械能转化为电能；变频器用于调整发电机的转速；变压器将发电机产生的电能升压后输入电网。 四、风机类型 常见的风机类型包括水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机是目前应用最广泛的类型，其转轴与地面平行；垂直轴风机则转轴垂直于地面，适用于高风速、复杂风向条件下的发电。

五、风电场规划 风电场的规划需要考虑风资源、地理环境、电网接入等因素。选址时需要考虑地形、风向、风速、土壤等因素，以保证风能的充分利用。此外，还需要考虑电网接入能力、环境影响等问题。 六、风电场建设 风电场建设包括风机安装、电缆敷设、变电站建设等过程。风机安装需要考虑基础施工、风机吊装等问题；电缆敷设需要考虑线路规划、敷设方式等问题；变电站建设则需要考虑设备选型、接地系统等问题。 七、风电运维 风电运维包括设备检修、故障排除、性能监测等工作。设备检修需要定期对风机进行检查、保养，检查润滑油、电缆连接等；故障排除需要对设备故障进行分析、修复，保证风机的正常运行；性能监测则需要对风机的发电能力、机械运行状态等进行监测，及时发现问题。 八、风机性能评估 风机性能评估是评价风电场运行状况的重要手段。通过对风机的发电能力、利用率、故障率等指标进行评估，可以判断风电场的发电效益，为后续运维工作提供依据。 九、风电发展趋势

风力发电基本知识

风力发电基础知识 风力发电是把风的动能转为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。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。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。 中文名 风力发电 外文名 wind power generation 使用介质 自然风力 资源 约10亿kW 资源 我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。 风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。 国家能源局2015年9月21日发布数据显示，到2015年7月底，纳入海上风电开发建设方案的项目已建成投产2个、装机容量6.1万千瓦，核准在建9个、装机容量170.2万千瓦，核准待建6个，装机容量154万千瓦。这与2014年末

国家能源局《全国海上风电开发建设方案（2014-2016）》规划的总装机容量1053万千瓦的44个项目相距甚远。为此，国家能源局要求，进一步做好海上风电开发建设工作，加快推动海上风电发展。 利用 风是一种潜力很大的新能源，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦；一马力等于0．75千瓦)的功率!有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。 利用风力发电的尝试，早在二十世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。目前，据了解，国外已生产出15，40，45，100，225千瓦的风力发电机了。1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机，其叶片直径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75%送入电网，其余供给附近的一所学校用。 1979年上半年，美国在北卡罗来纳州的蓝岭山，又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高，风车钢叶片的直径60米；叶片安装在一个塔型建筑物上，因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力；风力时速在38公里以上时，发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里，因此风车不能全部运动。据估计，即使全年只有一半时间运转，它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。 历史

风力发电机概述

风力发电机概述 一、风力发电机基本参数与种类 1.风力发电机的基本参数 风力发电机的基本参数是指风力发电机在额定运行状态下的一些参数，主要参数如下： （1）额定容量S N 和额定功率P N 。额定容量S N 是指出线端的额定视在功率， 单位为kVA或MVA。额定功率P N 是指在规定的额定情况下发电机输出的有功功率，单位为kW或MW。 （2）额定电压U N 。额定电压U N 是指在额定运行时发电机定子的线电压，单 位为V或kV。 （3）额定电流I N 。额定电流I N 是指在额定运行时流过定子的线电流，单位 为A。 （4）额定功率因数cosφ N 。额定功率因数cosφN是指发电机在额定运行时的功率因数。 （5）额定效率η N 。额定效率ηN是指发电机在额定运行时的效率。 上述额定值之间的关系为 （6）额定转速。额定转速是指发电机在额定运行时转子的转速，单位为r/min。 2.风力发电机的种类 应用于风力发电的发电机种类较多，常用的有以下类型： （1）笼型异步发电机。多用于定桨距（或主动失速）、定速的风力发电机组，加全额变流器可用于变速风力发电机组。 （2）双馈异步发电机。多用于变桨距、部分变速的风力发电机组。 （3）电励磁同步发电机。多用于定速风力发电机组，加全额变流器可用于变速风力发电机组。 （4）永磁同步发电机加全额变流器。多用于变桨距、变速的直驱型风力发电机组。 （5）直流发电机。现在较少使用。

二、典型的风力发电机概述 1.双馈异步风力发电机 双馈异步风力发电机又称交流励磁双馈风力发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。此类发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成。冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构。双馈异步风力发电机定子结构与异步电机相同，转子结构带有滑环和电刷，与绕线式异步电机和同步电机不同，转子侧可以加入交流励磁，既可输入电能也可输出电能，既有异步电机的某些特点又有同步电机的某些特点。其定子和转子（经过变流器）同时和电网连接，在超同步运行时，定子、转子可以同时发电，因此称为“双馈”。双馈异步风力发电机的性能特点是可以在较大范围内变速运行，而定子侧输出电流的频率恒定。 双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变频器与电网连接，转子绕组电源的频率、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了柔性连接，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确地调节发电机输出电压，使其能满足要求。 双馈异步风力发电机的主要特点如下： （1）技术成熟、质量可靠。风力发电机组工作环境恶劣，对机组可靠性要求很高。双馈异步风力发电机组采用的大功率、大速比齿轮箱技术从20世纪90年代起已经开始应用，其在风电中的故障率已低于电气系统和发电机系统。风轮+齿轮箱+发电机的传动链结构简单，各类载荷分配合理，整体质量可靠性高。 （2）电机体积小。由于采用齿轮箱使电机转速提高，相对于低速的直驱型发电机，双馈异步风力发电机的体积大大减小，重量减轻。 双馈异步风力发电机本体的主要问题是电刷问题，一方面，电刷和滑环间存在机械磨损；另一方面，电刷的存在降低了机组的可靠性。 2.直驱式永磁同步风力发电机 直驱式风力发电机是一种由风力直接驱动的发电机，亦称无齿轮箱风力发电机，这种发电机采用多极电机与风轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件。

风力发电的发展状况与发展趋势

风力发电的发展状况与发展趋势引言概述： 风力发电作为一种可再生能源的代表，近年来得到了广泛的关注和应用。本文将从风力发电的发展状况和发展趋势两个方面进行详细阐述。 一、发展状况 1.1 风力发电的历史发展 风力发电起源于古代，但真正的发展始于19世纪末。20世纪70年代以来，随着能源危机的浮现，风力发电逐渐成为了一种重要的能源替代方案。 1.2 风力发电的技术进步 随着科技的进步，风力发电技术也得到了快速发展。传统的风力发机电组逐渐被大型风力发机电组取代，发电效率和可靠性得到了显著提高。此外，风力发电技术还包括风力资源评估、风机控制系统和电网接入技术等方面的创新。 1.3 风力发电的全球应用情况 目前，风力发电已经成为全球最重要的可再生能源之一。世界各地都在积极发展风力发电项目，特殊是在欧洲、北美和亚洲等地区。中国、美国和德国是全球风力发电装机容量最大的国家。 二、发展趋势 2.1 风力发电的市场前景 随着全球对可再生能源需求的不断增长，风力发电市场前景广阔。政府对风力发电的支持政策和技术进步将进一步推动风力发电的发展。 2.2 风力发电技术的创新

未来的风力发电技术将更加注重提高发电效率和可靠性。例如，通过提高风力发机电组的装机容量和高度，以及改进风机叶片设计，可以进一步提高风力发电的效率。 2.3 风力发电的智能化应用 随着智能化技术的发展，风力发电将更加智能化和自动化。通过使用先进的监测和控制系统，可以实现对风力发机电组的远程监控和运维管理，提高发电效率和可靠性。 三、发展挑战 3.1 风力发电的可持续性 风力发电依赖于风能资源，而风能的可持续性是一个重要的问题。需要更加精确的风力资源评估和合理的风力发电规划，以确保风力发电的可持续性。 3.2 风力发电的环境影响 风力发电对环境的影响主要包括对鸟类和蝙蝠的生态影响以及对风力发电场周边地区的视觉和噪音影响。需要采取有效的环境保护措施，平衡发展与环境保护之间的关系。 3.3 风力发电的经济可行性 虽然风力发电在技术上已经取得了很大的突破，但其经济可行性仍然是一个挑战。需要进一步降低风力发电的成本，并提高其竞争力，以吸引更多的投资。 四、发展前景 4.1 风力发电的装机容量持续增长 未来几年，全球风力发电的装机容量将继续增长。估计到2030年，全球风力发电装机容量将超过1万兆瓦。

风力发电技术应用与发展前景

风力发电技术应用与发展前景 能源是现代社会生产和生活的基础，而传统的能源极其有限。为了解决能源紧缺问题，我们需要开发更为可持续的清洁能源,而风力发电技术是近年来备受关注的一种清洁能源。本文将探讨风力发电技术的应用与发展前景。 风力发电的基本原理和技术概述 风力发电是一种利用风能发电的技术，主要包括风力机、风力逆变器、电网连接和控制系统等组成部分。说白了，就是将自然风能转换成机械能，再利用发电机将机械能转化成电能输出到电网。 风力机是风力发电的核心部件，由塔架、旋转桨叶、轴承、变速器、发电机等多个部分组成。风力机的主要转换部件是桨叶，利用风力将桨叶旋转，通过变速器与发电机连接，实现电能的转换和输出。由于风力不稳定，因此风力发电站还需配有电网连接和控制系统，能够及时调整风轮的姿态和桨叶叶片的角度，保证风力发电的持续性和稳定性。 风力发电具有的优点 相比于传统燃煤等化石能源，风力发电有以下明显优点：

一、绿色环保。风力发电不需要燃料进行燃烧，因此不会产生 任何有害气体，减少空气污染，缓解了全球气候变化的问题，符 合现代社会可持续发展的理念。 二、稳定性高。尤其在某些气候条件下，风力资源非常丰富， 同时风能是一种可以预测的自然能源，因此风力发电具有非常稳 定的发电能力。 三、资源节约。风力发电不需要大面积土地和大量的燃料，因 此可以大大节约能源资源。 四、降低会计成本。尽管风力发电需要一定的投资建设，但在 长期运行中，可以大大降低发电的会计成本，同时对提高国民经 济和社会发展都有很好的帮助。 风力发电技术的应用发展 在世界范围内，风力发电技术的应用已经具有较高的发展程度。我国也已经进入了大规模采用风力发电的时代，不仅提高了经济 效益，也带动了环保产业的发展。 据了解，我国在风力发电技术方面具有很高的发展潜力，风电 资源丰富，既有陆上风电带，也有近海、悬崖、山地、低速区等 多种形式的风电资源。同时，风力发电的配套技术也在已经逐渐 成熟，例如通过降低成本、提高设备效率、增加安全性等等多种 方式来促进风力发电技术的进一步应用发展。

风电技术培训内容大全

风电技术培训内容大全 一、风力发电机组基础知识 1. 风力发电概述：介绍风力发电的基本原理、风能的特点以及风力发电在全球范围内的应用情况。 2. 风力发电机组的基本构成：详细讲解风力发电机组的基本构成，包括风轮、发电机、塔筒等主要部件。 3. 风力发电机组的工作原理：阐述风力发电机组的工作原理，包括风能吸收、风轮转换、发电机发电等过程。 二、风力发电机组结构与原理 1. 风轮结构与原理：详细介绍风轮的结构、特点、工作原理以及与发电机组的配合方式。 2. 发电机结构与原理：详细介绍发电机的结构、工作原理以及与风轮的配合方式。 3. 塔筒结构与原理：详细介绍塔筒的结构、特点、工作原理以及与风轮和发电机的配合方式。 三、风力发电机组控制系统

1. 控制系统的基本组成：介绍控制系统的基本组成，包括传感器、控制系统硬件和软件等。 2. 控制系统的功能：阐述控制系统的功能，包括对风向、风速的监测和控制，对发电机组的启动、停止、调速等控制。 3. 控制系统的工作原理：详细介绍控制系统的工作原理，包括传感器的工作原理、控制算法的实现等。 四、风力发电机组维护与检修 1. 维护与检修的基本知识：介绍维护与检修的基本概念和方法，包括定期维护、故障检修等。 2. 主要部件的维护与检修：详细介绍主要部件的维护与检修方法，包括风轮、发电机、塔筒等的维护与检修。 3. 维护与检修的安全措施：强调维护与检修过程中的安全措施和注意事项。 五、风力发电机组故障排除 1. 故障排除的基本流程：介绍故障排除的基本流程，包括故障检测、故障定位、故障修复等。 2. 常见故障及排除方法：列举常见的风力发电机组故障及相应的排除方法。

风力发电技术的原理和应用

风力发电技术的原理和应用 一、概述 随着能源需求不断增加，传统的化石能源逐渐显得不足以满足我们的需求，清洁能源在未来的发展中越来越重要。而风力发电作为最为成熟的清洁能源之一，具有环保、可再生、可持续等优点，受到了广泛的关注和应用。 二、风力发电的原理 风力发电是将风能转换成机械能再转换成电能的过程。风力发电利用的是空气中的动能来旋转风轮，驱动发电机转动，产生电能。 1、风力原理 风能的来源就是空气，空气是由各种分子组成的气体。当空气受到能量的影响，分子会变得更加活跃，并且会相互碰撞。如果能量的来源持续存在，空气分子的活动也会持续下去。空气中的

活动分子在碰撞的过程中产生了一定的动量，如果在湍流等条件下，这个动量便会被传递下去，最终形成了风能。 2、风轮转动原理 风力发电最核心的部分是风轮部分。风轮由数条螺旋状的轮叶 组成，每个轮叶都是一条大臂，中空又最宽处向外伸展开来。叶 片的中心都固定在轴上，轴是垂直于地面的。当叶片面对被吹过 来的风时，风的动能就被传递到了叶片上。当风的能量足够大时，叶片就会被吹起来，开始旋转。 3、发电原理 当风轮旋转时，通过传动装置，可以使发电机转动。转动的发 电机将机械能转化为电能，电能被输送到在线网中，提供给用户 使用。 三、风力发电的应用

风力发电技术在全球范围内得到了广泛的应用。目前，风力发电已成为世界上唯一一种能够大规模商用的可再生能源之一。 1、经济利益 风力发电的经济利益主要体现在以下几个方面：首先风力发电的能源是免费的，二是风力发电的成本低；再有就是风力发电作为可再生能源，可以获得政府的支持和补贴。 2、环保效益 与化石能源相比，风力发电不会产生二氧化碳等温室气体和污染物，对环境造成的影响远远不及传统化石能源。风力发电可以为环保做出重大贡献。 3、未来趋势 未来随着风力发电技术的不断成熟，其安装容量和发电量都将不断提高。目前欧洲、美国、中国以及一些发展中国家都在加快

风电培训资料

风电培训资料 一、风电技术概述 风电技术是一种利用风能发电的可再生能源技术，它通过将风能转 化为电能来实现发电。风能是一种清洁、无污染的能源，具有广泛的 应用前景。风电技术的发展对于减少化石燃料的使用、降低温室气体 排放以及保护环境有着重要意义。 二、风电设备及工作原理 1. 风力发电机组 风力发电机组主要由风轮、发电机、塔筒等组成。风轮通过风的作 用转动，驱动发电机产生电能。发电机是核心部件，其工作原理是利 用电磁感应的原理将机械能转化为电能。 2. 风能转化过程 风力发电机组的转子叶片可以捕捉到风的动能，当风经过转子叶片时，叶片会开始转动。转子叶片转动的同时，风能也被转化为机械能，转子转动的同时将机械能传递给发电机。 3. 发电机工作原理 发电机通过电磁感应原理将机械能转化为电能。当转子转动时，磁 场线经过线圈时会产生感应电流，进而产生电压。这样，电能就从机 械能转化为电能。 三、风力发电系统的运维和维护

1. 运维管理的重要性 风力发电系统的运维管理对于确保风电站的高效运行至关重要。良好的运维管理可以提高风力发电机组的可靠性和利用率，减少故障发生以及维修时间，最大程度地保证风电站的发电量。 2. 风力发电系统的维护 风力发电系统的维护包括定期检查、故障排除、设备更换等工作。定期检查包括对发电机组的叶片、塔筒、机组控制系统等部分进行检查，以确保其正常运行。故障排除主要是对发电机组进行故障分析，并采取相应措施解决故障。设备更换是指对老旧设备或损坏设备进行更换，以保证发电机组的安全可靠运行。 四、风力发电行业的发展前景 1. 国内外风力发电发展情况 近年来，全球范围内风力发电行业得到快速发展。中国积极推动清洁能源的发展，风力发电也成为了国内的重要能源产业。中国在风力发电方面的投资和装机容量均居世界前列。 2. 风力发电行业的前景分析 随着社会对清洁能源需求的不断增加，风力发电技术的进一步发展和应用前景广阔。风力发电具有无污染、可再生等优势，将成为未来能源结构中的重要组成部分。同时，风力发电也面临着技术改进、成本降低等挑战。

新型风力发电技术的发展现状

新型风力发电技术的发展现状近年来，随着全球温室气体排放越来越引起人们的关注，新型可再生能源技术的发展日益受到重视。作为其中的一种，风力发电技术在各个国家中得到了广泛应用和推广。在新型风力发电技术的发展中，我国也取得了一定的成就和突破。本文将从以下几个方面介绍新型风力发电技术的发展现状。 一、风力发电技术的概述 风力发电技术是利用风能进行发电的一种技术，这里的风能指的是风的动能。利用风轮转动转子来驱动电机发电，是风力发电的基本原理。相较于传统的化石能源，风力发电具有环保、无污染、可再生、适应性强等特点。目前各国对新型风力发电技术的研究和应用越来越广泛，促使其在世界范围内的应用日益增多。 二、我国的新型风力发电技术研究和应用 我国的风力资源丰富，有利于风力发电技术的推广和应用。我国风电技术的研究和应用起步较早，目前已经成为全球领先的风力发电大国之一。在新型风力发电技术方面，我国也在积极探索

和研究。例如，近年来我国在海域风电领域取得了重大进展，先 后建设了东海桥头海上风电场、大连湾海上风电场、宁波镇海湾 海上风电场等多个项目，海上风电技术的攻关和应用已经成为我 国风电技术发展的新方向。 另外，我国在风电场的建设方面，也在积极探索和研究。例如，近年来我国开始重视储能技术在风电场建设中的应用。将储能技 术与风电场结合，可以优化风电发电的负载调度和电网的稳定性，提升风电场的经济效益和安全稳定性。 三、全球新型风力发电技术发展现状 近年来，全球范围内新型风力发电技术得到了广泛应用和推广。人们通过不断研发和创新，推动着这种技术的不断发展。在新型 风力发电技术的过程中，低风速发电技术和深海海上风电技术等 新技术的开发和推广受到人们的广泛关注。 值得一提的是，纳米技术在新型风力发电技术中的应用也日趋 广泛。在风轮叶片和发电设备等方面采用纳米技术，可以在提高 效率的同时降低能源消耗和运维成本，让风力发电变得更加可靠 和经济。

风力发电工程技术

风力发电工程技术 第一篇：风力发电工程技术简介 一、概述 风力发电是指利用风能发电的一种绿色能源技术。正常情况下，风力发电是通过风机叶片拦截风能并驱动发电机转动来发电的。风力发电广泛应用于国际上，逐渐成为了清洁能源中的一种代表。 二、基础设施 风力发电的基础设施主要包括风机、发电机、变频器、变压器、电缆和塔架等。其中，风机是风力发电的核心部件，主要由叶片、主轴、轴承、齿轮箱、制动器和变速器等组成。发电机则是将机械能转化为电能的核心部件，通常采用异步发电机和永磁发电机。变频器主要用于调节风机转速，保障发电机的负载性能。变压器则是将发电机产生的低电压升高到30千伏及以上，以便于输送电网。电缆主要负责将发电机产生的电能传输到变压器。塔架则是支撑风机和提高其高度，便于风机捕捉到更多的风能。 三、发电过程 在正常情况下，风机叶片会拦截到风能并将其传导到轴承。轴承转动后会逐步传递到主轴和齿轮箱，从而驱动发电机转动。发电机转动的过程中，通过引入强制电磁感应的方式在绕组中产生交变电势，从而将机械能转化为电能。变电站则会将发电机产生的低电压升高到30千伏及以上，以便于输送电网。

四、技术优势 风力发电具有无污染、可再生、经济等优势，因此逐渐成为了绿色能源的代表。与其它清洁能源相比，风力发电有以下优势： 1.稳定性高。风力资源容易被推断和估计，因此能够提供可靠的电力供应。 2.适用性广。风力发电可以适应各种风速和气温条件，因此在全球各个地方都具有潜力。 3.技术成熟。风力发电的核心技术已经相对成熟，其运行维护成本也比较低。 五、发展前景 根据国际能源机构的统计数据，全球风力发电比重逐年上升，其中，中国是目前最大的风力发电市场，占据全球风力发电装机容量的25%以上。未来，随着新技术的推广和成本的降低，风力发电有望进一步扩大应用范围，成为未来清洁能源的重要来源之一。 第二篇：风力发电工程技术实践 一、选址 选址是风力发电工程的关键步骤。一般而言，风力发电站需要具备良好的地理条件和风资源，例如地形平缓、平均海拔高度越高越好、海岸线等。 二、设计 风力发电站的设计需要充分考虑可靠性、经济性、安全性等多方面因素。具体而言，需要确定风机型号、塔架高度、风电机组装设备、系统选择等。 三、建设 建设阶段主要包括土地准备、设备采购、施工和调试等

中国风力发电概述分类：产业链、竞争格局及行业发展趋势

中国风力发电概述分类：产业链、竞争格局及行业 发展趋势 一、概述 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资源能源，很早就被人们利用。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。风力发电根据场所可分为海上风力发电和陆上风力发电两大类。 风力发电的分类 资料来源：公开资料整理二、产业链 风力发电行业上游为零部件，主要包括叶片、轮毂、发电机、齿轮箱、轴承、塔架等；中游为风机整机制造；下游主要为风力发电的运营及维护等。 风力发电行业产业链示意图

资料来源：公开资料整理相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国风力发电行业市场深度分析及投资战略研究报告》； 三、行业现状 1、装机容量 我国经济快速发展，工业化、城镇化进程加快，能源需求快速增长，能源供需矛盾日益突出，发展清洁能源技术、特别是加快开发利用可再生能源资源，是实现可持续发展的必然选择。在此大环境下，我国风力发电行业得到迅速发展，行业并网装机容量持续增长。据资料显示，2021年我国风力发电装机容量达32848万千瓦，同比增长16.6%。 2016-2021年中国风力发电装机容量及增速情况

资料来源：国家能源局，华经产业研究院整理从装机容量细分结构情况来看，2021年我国陆上风力发电装机容量为30209万千瓦，占装机容量的92%；海上风力发电装机容量为2639万千瓦，占装机容量的8%。 2021年中国风力发电装机容量细分种类占比情况

资料来源：国家能源局，华经产业研究院整理2、新增装机容量 2021年，全国风电新增并网装机4757万千瓦，为“十三五”以来年投产第二多，从新增装机分布看，中东部和南方地区占比约61%，“三北”地区占39%，风电开发布局进一步优化。 2016-2021年中国风力发电新增装机容量及增速情况 资料来源：国家能源局，华经产业研究院整理从新增装机容量细分结构情况来看，2021年我国陆上风力发电新增装机容量为3067万千瓦，占比为64.5%；海上风力发电新增装机容量为1690万千瓦，占比为35.5%。 2021年中国风力发电新增装机容量细分种类占比情况

风力发电项目

风力发电项目 一、引言 近年来，由于环境保护与可持续发展的倡导，风力发电作为一种清洁可再生能源，逐渐成为全球能源产业的热门领域。本文将探讨风力发电项目的概况、发展前景和技术挑战等方面内容，以期为读者带来全面的了解与启发。 二、风力发电项目概述 风力发电是利用风能将机械能转化为电力的过程，一般可以分为陆上风电和海上风电两种类型。陆上风电项目通常在陆地上建设大型风力发电场，而海上风电项目则将风力发电机组安装在海上平台上。 三、风力发电项目的优势 1. 无污染：风力发电是一种零排放的发电方式，无二氧化碳和其他有害气体的排放，对环境不会造成污染。 2. 可再生：风能是一种天然、无限的资源，相较于传统能源如化石燃料，具有更高的可再生性。 3. 资源广泛：风力资源在全球范围内广泛分布，各地可以根据风能资源的分布情况进行风力发电项目规划与建设。 4. 经济效益：随着技术的发展与成熟，风力发电的成本逐渐降低，未来具有较高的经济回报潜力。 四、风力发电项目的挑战

1. 土地需求：大规模风力发电项目需要占用大片土地，对土地资源的需求较大，特别是在城市等人口密集区域，选址和土地利用规划是一个值得关注的问题。 2. 风能不稳定：风速的不稳定性是风力发电面临的主要技术挑战之一，风速低于或超过风力发电机组的额定范围都会影响发电效率。 3. 储能问题：由于风能的不稳定性，风力发电项目需要配备储能设备，以便在风速较低或停风时仍能保证稳定供电，但储能设备的成本和效率仍是目前亟待解决的问题。 五、风力发电项目的发展前景 随着全球对可再生能源需求的不断增长，风力发电作为一种绿色、清洁的能源形式，具有巨大的发展潜力。预计未来几年内，风力发电项目将迎来更好的政策环境和技术支持，投资规模和装机容量也将大幅增加。 六、风力发电项目案例分享 1. 丹麦风能产业：丹麦是风力发电领域的领导者之一，该国在过去几十年里积极推动风力发电项目建设，风能已成为丹麦主要的能源来源之一。 2. 中国风力发电市场：中国是世界上最大的风力发电市场，陆上风力发电场的规模远远超过其他国家。中国还在积极推动海上风电项目的规划和建设，为风力发电行业的快速发展做出了重要贡献。 七、结论

乡村振兴风力发电建设内容_概述说明

乡村振兴风力发电建设内容概述说明 1. 引言 1.1 概述 乡村振兴是我国当前经济社会发展的重点任务之一。随着城市化进程的加快，很多农村地区面临着人口外流、资源荒漠化、环境污染等问题。为了实现乡村振兴战略的目标，需要转变能源结构，寻求可持续发展的道路。风力发电作为一种清洁、可再生能源，在乡村振兴中具有重要意义。本文将对乡村振兴风力发电建设进行深入探讨。 1.2 文章结构 本文共分为六个部分。首先，引言部分将概述文章的背景和目的，并介绍文章结构。其次，第二部分将阐述风力发电在乡村振兴中的重要性，并探讨可再生能源的发展趋势及风力发电在能源结构中的地位。第三部分将介绍当前乡村风力发电建设的现状，包括政策支持与鼓励措施、基础设施建设进展情况以及技术水平和设备改进情况。接着，第四部分将分析风力发电对乡村振兴的影响与作用，涵盖经济效益、环境效益和社会效益等方面。第五部分将提出持续推动乡村风力发电建设的措施和展望，包括加强资源调查与规划管理、完善政策法规和奖补机制，以及开展科技创新和人才培养。最后，在结论部分对全文进行总结归纳，并展望未来，并提出相关建议和对策。

1.3 目的 本文旨在深入探讨乡村振兴风力发电建设的重要性及其对乡村振兴的影响与作用。通过对现状分析和展望未来，提出相关建议和对策，以推动该领域的持续发展。同时，本文也旨在加深人们对清洁能源的认识，促进可持续发展的实现。 2. 风力发电的重要性： 2.1 对于乡村振兴的意义： 随着城市化进程的加速，传统农村地区面临着人口外流、经济发展滞后等问题。而风力发电作为一种清洁能源形式，不仅可以提供可持续的电力供应，还可以为乡村振兴注入新的动力。通过引入风力发电项目，农村地区可以获得经济收入，并且带动相关产业链的发展，增加就业机会，改善居民生活水平。 2.2 可再生能源的发展趋势： 在全球应对气候变化和环境保护的背景下，可再生能源逐渐成为新能源领域的主流。与传统能源相比，风力发电具有充分利用自然资源、低碳排放、可再生等特点，在全球范围内得到广泛关注和认可。由于其发展前景广阔且具备较高技术成熟度，风力发电将成为未来能源结构中不可或缺的一部分。 2.3 风力发电在能源结构中的地位： 传统能源主要依赖化石燃料，而这一能源结构不仅对环境产生严重影响，也存在资源枯竭和供需不平衡等问题。风力发电被视为可替代传统能源的重要方向之一。

风力发电规模划分标准_解释说明以及概述

风力发电规模划分标准解释说明以及概述 1. 引言 1.1 概述 风力发电作为一种可再生资源利用技术，已经在全球范围内得到了广泛应用。随着对可再生能源的需求增加以及对化石燃料的依赖减少的趋势，风力发电产业正处于快速发展阶段。然而，在风力发电行业中，缺乏一个统一和可比的规模划分标准成为了制约行业进一步发展和投资者参与的重要问题。 本文旨在解释说明风力发电规模划分标准的定义、背景以及详细内容，并探讨该标准的重要性和作用。通过明确风力发电项目规模划分标准，可以提高行业内不同项目之间的统一性和可比性，促进行业持续健康发展。 1.2 文章结构 本文将按照如下结构进行论述：首先，在引言部分概述了本文的目的和文章结构。接下来，在第二部分中将详细介绍风力发电规模划分标准的定义与背景，并综述当前已有的标准体系。第三部分将重点解释风力发电规模划分标准的重要性，包括提高统一性与可比性、促进行业发展和投资者信心、支持政策制定与管理措施落地等方面。在第四部分，将对风力发电规模划分标准的具体要点和指标进行详细解析，涵盖装机容量划分标准与分类名称解释、考虑因素如风机尺寸、叶片直径及高度以及发电量核定方法等内容。最后，在结论部分总结风力发电规模划分

标准的重要性和作用，并对未来发展趋势和改进空间进行展望。 1.3 目的 本文的目的是对风力发电规模划分标准进行全面而深入的解释说明。通过对该标准背景和定义的介绍，读者可以全面了解该领域中已有的相关标准体系。同时，本文还将阐明该规模划分标准在风力发电产业中的重要性，并举例说明其具体作用。通过论述风力发电规模划分标准的具体要点和指标，读者可以进一步了解如何按照这些标准对不同项目进行分类和评估。 通过撰写本文旨在促进风力发电产业内相关方利益共赢，为行业未来发展提供依据和指导，并引起广泛关注和讨论。 2. 风力发电规模划分标准： 2.1 定义与背景： 风力发电规模划分标准是指根据风机的装机容量、尺寸、叶片直径以及高度等指标，将风力发电项目按照不同的规模进行划分和分类的一套标准。随着风力发电行业的快速增长和技术进步，制定统一的规模划分标准对于推动行业健康发展、提升投资者信心以及支持政策制定至关重要。 2.2 现有标准综述： 目前，各国和地区针对风力发电规模划分都存在一定程度上的差异。常见的划分

新能源的风能发电技术与市场前景

新能源的风能发电技术与市场前景随着全球对可再生能源的需求不断增长，风能作为一种重要的新能源形式，在能源行业中发挥着越来越重要的作用。本文将讨论风能发电技术以及该技术在市场前景方面的应用和发展。 一、风能发电技术概述 风能发电是利用风力转换为能量的一种可再生能源技术。基本原理是利用风车或风轮将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。风能发电技术的核心在于风轮的设计和发电机的效率。 目前，主要的风能发电技术包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种。水平轴风力发电机是目前应用最广泛的技术，它的设计类似于传统的风车，通过风轮上的叶片来转动发电机。垂直轴风力发电机则通过垂直方向的旋转带动发电机发电，具有较高的适应性和稳定性。 二、风能发电技术的优势 1. 环保可再生：风能是一种无污染的能源形式，与化石燃料相比，风能发电不产生二氧化碳和其他污染物，对环境友好，有助于减少全球温室气体排放。 2. 资源广泛可用：风能发电可在全球范围内利用，不受地理限制。尤其是在海洋和平原地区，风力资源更为丰富。

3. 经济性：风能是一种免费的资源，发电成本相对较低。随着风能技术的发展和应用规模的扩大，风能发电的经济性将进一步提高。 4. 可持续发展：风能是一种可持续的能源形式，随着技术的不断创新和改进，风能发电将成为未来能源发展的重要方向。 三、风能发电技术在市场前景的应用和发展 1. 国内市场 中国是全球最大的风能发电市场之一，拥有丰富的风能资源和电力需求。国家政策的支持和市场潜力的开拓，促进了风能发电技术的快速发展。随着我国能源结构的调整和清洁能源的需求增加，风能发电技术有望在国内市场得到广泛应用和发展。 2. 国际市场 风能发电技术在全球范围内也呈现出良好的市场前景。欧洲国家在风能发电技术上的投资和应用居于世界前列，丹麦、德国、荷兰等国家已经形成了较为成熟的风能发电产业链。同时，美国、印度、巴西等新兴市场国家也在积极推动风能发电技术的发展，并取得了显著的成果。随着全球范围内对可再生能源需求的增长，风能发电技术有望在国际市场上获得更大的应用市场。 3. 技术创新 为进一步提高风能发电技术的效率和可靠性，不断进行技术创新是关键。目前，随着风能发电技术的发展，一些新型设计和材料的应用已经取得了突破性进展。例如，利用浮筒和浮标实现的海上风电发电

风能发电技术的发展及其应用前景研究

风能发电技术的发展及其应用前景研究 近年来，随着环境问题的日益加剧，人们开始转向使用可再生能源来替代传统 的化石能源。其中，作为一种广泛存在的可再生能源，风能成为了人们关注的焦点，被认为是一种十分有前途的清洁能源。 1. 风能发电技术发展的概述 风能发电技术是一种利用风能驱动风轮旋转，再通过发电机将机械能转化成电 能的能量转化过程。从最初的简单风车到如今的风机，风能发电技术在过去的几十年里发生了翻天覆地的变化。传统的风力发电机往往只有单一的转子和整体结构，效率低下；而如今采用的三桨式叶轮系统，大幅度提高了能量转化效率。另外，由于叶轮的旋转速度较慢，这为提高风力发电的寿命和可靠性提供了可能。 除了机械结构的改进，现代风力发电技术也具备了更加智能的控制系统，能够 通过多种传感器反应环境和气候变化，提高风机的安全性和稳定性。通过这些技术的不断创新和应用，风能发电已经成为了一种可靠的清洁能源。 2. 风能发电技术的应用前景 随着人们环保意识的提高以及国家政策的不断支持，未来的风能发电市场将会 呈现出持续增长的趋势。根据市场研究机构的数据，全球风能发电装机容量有望在未来几年内增长到数百GW。在中国市场方面，根据《十四五规划》指导意见，2025年风电新装机容量有望达到280GW以上。 另外，随着风力发电技术的不断成熟和提高，其成本也不断下降，有望进一步 提高其市场竞争力。而且，风能发电技术相比传统的化石能源更为环保，可以显著减少温室气体的排放，符合当今社会对环保的需求。另外，在远离城市的地区，风能发电也能够更好地满足当地的能源需求，减少落后地区能源的匮乏状况。 3. 风能发电技术应用中的问题及待解决的难题