风力发电系统及稳定性材料.docx

风力发电系统及稳定性2.1风力发电概述风能是当今社会中最具竞争力，最有发展前景的一种可再生能源，将风能应用于发电（即风力发电）则是目前能源供应中发挥重要作用的一项新技术。研究风力发电技术对我国大型风力发电机组国产化及推动我国风力发电事业的不断发展有着重要意义。与火力发电相比，风力发电有其自己的特点，具体表现在一下几个方面：1）：可再生的洁净资源。风力发电是一种可再生的洁净能源，不消耗资源，不污染环境，这是风力发电所无法比拟的优点。 2）：建设周期短。一个万千瓦级的风力发电场建设期不到一年。 3）：装机规模灵活。可根据资金情况决定一次装机规模，有一台的资金就可安装投产一台。 4）：可靠性高。把现代科技应用于风力发电机组可使风力发电可靠性大大提高。中大型风力发电机可靠性从20世纪80年代的50%提高到98%，高于火力发电，并且机组寿命可达20年。 5）造价低。从国外建成的风力发电场看，单位千瓦造价和单位千瓦时电价都低于火力发电，和常规能源发电相比具有竞争力。 6）运行维护简单。现在中大型风力机自动化水平很高，由于采用了微机技术，实现了风机自诊断功能，安全保护更加完善，并且实现了单机独立控制，多级群控和遥控，完全可以无人值守，只需定期进行必要的维护，不存在火力发电中的大修问题。 7）实际占地面积小。据统计，机组与监控，变电等建筑仅占火电场1%的土地，其余场地仍可供农，牧，渔使用。 8）发电方式多样化。风力发电既可并网运行，也可与其他能源，如柴油发电，太阳能发电，水力发电机组成互补系统，还可以独立运行，对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可行性。2.11 国外风电发展现状20世纪70年代石油危机发生以来，西方发达国家积极地寻求新的能源，风力发电应运而生。风电在国外发达国家相当普及，尤其是德国，西班牙，美国等国家，风电所占的比重很大。2011年全球新增装机容量超过4000万kw，累计装机容量超过2.37亿kw。据2012年世界风电报告，2011年全球风电累计装机容量排名前十位的国家如图2-1所示，2011年各国风电累计装机容量占比2-2所示。 图2-1 2011年全球风电累计装机容量排名前十位国家中国26.24%美国19.74%德国12.23%西班牙9.12%印度6.77%英国2.86%法国2.83%意大利2.75%加拿大2.22%葡萄牙1.72%其他13.52%图2-2 2011年各国风电累计装机容量占比表2-1为2006-2011年全球风电市场装机容量的情况说明表，由表中数据可看出在主权债务危机，欧元区财政失衡，全球经济整体低迷的情况下，风电发展还是取得了满意的成果。从整体数据来看，全球经济整体低迷的情况下，风电发展还是取得了满意的成果。从整体数据来看，全球的区域分布和市场格局大体不变，但新增装机容量的增速变缓，风电开始从快速发展向稳步发展转变。年份新增装机(MW)增速（%）累计装机容量（MW）增速（%）200615 24574 052200719 8663093 820272008262912820093886432201038 8281197 63724201140 5644237 66920表2-1 2006-2011年风电市场增长率在风电机组的利用上，兆瓦级机组成为风电发展的趋势。海上风电可以节省土地资源，且风能丰富，风速较高，，噪声，人为景观和电磁干扰对风电的影响小，基于这些优点，很多国家都制定了海上风能计划并开展实施。截至2012年上半年，10个欧洲国家的56个风力发电场，共计1503台海上风电机组已经完全并网。图2-3示出了欧洲近年来海上风电装机容量的情况。 图2-3 欧洲近年来海上风电装机容量2.12 我国风电发展状况我国幅员辽阔，风能资源十分丰富，尤其在东南沿海，西北，华北北部，东北等地区都储藏着丰富的风能资源。由于地势等各种客观因素，西北地区长期以来存在着发展落后和能源短缺等问题，严重影响了当地人民的生活水平，风电的发展为他们带来了新的发展机遇，，因地制宜进行风力发电场的开发成为大势所趋。作为风能最广泛的利用形式，风电技术正朝着大容量，低功耗，高效率的发展方向。自20世纪90年代以来，我国坚持着稳固的风电发展政策。但是，大多数的兆瓦级以上机组要依靠进口，这种情况制约了风电技术的国有化进程。我国正在引用和学习发达国家先进的风力发电技术，加紧实现自主开发，自主设计和自主制造大型风力机的技术。在不断的研究和创新中，我国研制出了600,750kw和1,1.5,3,6mw的风力发电机组。在我国政府的大力支持下，尽管我国大力推广风电的时间比较晚，离发达国家还有一定的距离，但是每年新增和累计装机容量越来越高，风力发电场的建设也进入了一个新