风力发电机基础理论与设计

风力发电机基础理论与设计
2.2风力机的分类
国内外风力机的结构形式繁多，从不同的角度有多种分类方法。

①按风轮轴与地面的相对位置，分为水平轴式风力机和垂直轴(立轴)式风力机。

②按叶片工作原理，分为升力型风力机和阻力型风力机。

③按风力机的用途分类，有风力发电机、风力提水机、风力铡草机、风力脱谷机等。

④按风轮叶片的叶尖线速度与吹来的风速之比的大小来分，有高速风力机(比值大3)和低速风力机(比值小3)；也有把该比值2～5者称为中速风力机。

⑤按风力机容量大小分类：国际上通常将风力机组分为小型(100 kW 以下)、中型(100~1000kW)和大型(1 000 kW 以上)3种；我国则分成微型(1 kW2.1 以下)、小型(1～10 kW)、中型(10~100 kW)和大型(100 kW 以上)4种；也有的将l 000kW 以上的风机称为巨型风力机。

⑥按风轮相对于塔架的位置，分为上风式(前置式)风力机和下风式(后置式)风力机。

⑦按风轮的叶片数量，分单叶片、双叶片、三叶片、四叶片及多叶片式风力机。

现在各国应用较多的是水平轴、升力型和少叶式的风力发电机(多数为2—3个叶片) 风力机翼型的概念
2.3 翼型的几何参数及气动特性
2.3.1翼型的几何参数
翼型定义：叶片展向长度趋于无穷小时叫翼型。

常见的翼型形状有如图所示几种：
对称翼型
双凸翼型
S型翼型
平凸翼型
下图为一任意形状的翼，其几何尺寸和参数如下：
1．弦长(即翼弦)b
翼型最前点(前缘)与最后点(后缘)的连钱称翼弦，它的长度称弦长用b 表示。

当前、后缘厚度不为0时，翼弦定义为前缘中点与后缘中点的连线。

2．厚度(指最大厚度)c
是上、下翼面在垂直于翼弦方向的距离，其中最大者称最大厚度，用c 表示。

3．相对厚度c
最大厚度c 与弦长b 的比值，用c
c b
=表示。

4．最大厚度位置c σ
指最大厚度线到前线点的弦向距离记作c σ。

5．最大厚度相对位置c σ
指最大厚度位置c σ与弦长b 的比值，用c c b
σ
σ=
表示。

6．弯度f
翼型厚度中点的连线称中弧线，它与翼弦之间的最大距离称弯度，用f 表示。

7．相对弯度f
最大弯度f 与弦长b 的比值。

8．攻角（迎角）i
来流速度V
与弦线间的夹角。

9．零升力角0θ
弦线与零升力线间的夹角。

10．升力角θ
来流速度方向与零升力线间的夹角。

0i θθ=+ 此处0θ是负值，θ和
i 是正值。

11．前后缘半径、后缘角
翼型前缘点的内切圆半径称为翼剖面前缘半径，以r σ表示，亚音速翼型前缘是圆
的，超音速翼型前缘是尖的，以前缘点上下翼面切线的夹角1τ表示。

翼型前缘半径与前缘角
翼型后缘点b 的内切圆半径称为翼型后缘半径，以t r 表示，若后缘为尖的，则以后缘点上下翼面的切线夹角t τ表示，称为后缘角。

见下图
2.3.2作用在运动翼型上的力
假定翼型处于静止状态，而空气以相同的速度从反方向吹来。

作用在翼型上的气动力不改变其大小。

气动力只取决于相对速度和攻角的大小。

为了便于研究，先研究静止的叶片置于均匀来流速度V 中，此时，作用在叶片翼型表面上的空气压力是不均匀的，上表面压力减少，下表面压力增加。

翼型压力变化图如下
根据伯努力定理，与远离翼型的未受干扰气流相比，叶片翼型上方的气流速度高，而下方则低。

因而上表面压力小于下表面压力，上下表面压差的合力在翼型剖面上形成了升力、阻力、力矩等气动力。

翼型周围的气流可以看作是下面两类气流的合成：一类是一当处于均匀气流中，在零升力条件下流过翼型的气流；另一类是围绕翼型的环流，从下表面流回到上表面。

翼型的升力是由后者产生的。

作用在翼型上的力
R 为总气动力：212r F C SV ρ=r 2sc v 2
1∞ρ 式中 ρ——空气密度；
S ——叶片面积，它等于叶片长与翼弦的乘积； r C ——总的气动系数。

该力可以分解为两个分力：一个是平行于气流速度V
的分力d F ，称为阻力；一个是垂直于气流速度V
的分力l F ，称为升力。

L 为升力：21
2l l F C SV ρ=
D 为阻力：21
2
d d F C SV ρ=
222D L R +=
压力中心：是指气动合力的作用点,它是空气动力合力作用线和弦线的交点,作用在压力中心上的力只有升力和阻力。

222r l d
C C C =+
升力特性：
翼型升力特性曲线：
从中可以看出，
翼型阻力特性曲线
升力系数的变化由直线和曲线两部分组成。

开始直线上升到最大值max l C ，对应于攻角M i ，称为失速点，超过失速点后，升力系数下降，阻力系数增加。

在负攻角时，l C 也呈曲线形，l C 通过最低点min l C 。

阻力系数曲线的则不同，它的最小值对应已确定的攻角值。

升力系数与阻力系数随攻角的变化曲线图
Y C 和X C 与攻角间的关系
当攻角α值在一定范围内变化时，升力随攻角的增加而变大，阻力也在变化； 当攻角α值增加到某一临界值时，升力达到最大值(即max Y Y C C →)；当α值再增大时，升力突然开始下降，同时阻力也急剧增加，这种现象称为“失速”。

产生失速的根本原因，是气体的比较有规则的流线与翼型后上部的轮廓分离，并在分离区形成涡流，使翼型上下压差变小。

若设M 为F 相对于前缘的气动俯仰力矩，则可求得俯仰力矩系数M C ：
21
2
M M C SlV ρ=
式中 l ——翼型弦长 因此，作用在翼型断面上的空气动力可表示为升力、阻力和俯仰力矩三部分。

对于攻角的各个值总存在某一特殊的点C ，空气动力F 对该点的力矩为零，称为压力中心。

于是作用在翼型断面上的空气动力可表示为作用在压力中心处上的升力和阻力。

压力中心点与前缘的相对距离有以下比值决定：
M
l
C AC CP AB C =
=
通常25%~30%CP =。

2.4 贝茨理论和叶素理论
风能利用系数Cp
风力机从自然风能中吸取能量的大小程度用风能利用系用Cp 表示
32
1
SV P Cp ρ=
2.4.1贝茨理论（参考教材p25-27）
我们知道，无论采用何种风轮，都不可能将风能全部转化为机械，那么到底能获得最大的能量是多少？德国科学家贝茨于1926年建立著名的风轮转化理论，即贝茨理论，通过这个理论，我们可以求得风轮获得的能量极限值。

本节对这一理论进行介绍。

,16
0.59327
P Betz C =， 贝茨理论的损失
贝茨极限功率系数是在理想条件下的风力机才能得到，而实际风力机根本不可能满足这个理想条件。

它仅考虑了轴向流速的损失，然而除此之外还存在许多其它的损失，主要包括以下几个方面：翼型损失；叶尖周围的气流存在着压力分布（低端呈正压，高端呈负压）所导致的损失，以及叶尖损失等；由下游的旋转速度所产生的漩涡损失，也称尾流损失。

2.4.2叶素理论
一、风轮的空气动力学几何定义
（1）风轮轴：风轮旋转运动的轴线；
（2）旋转平面：垂直于风轮轴的平面，叶片在该平面内旋转； （3）风轮直径：风轮扫掠面的直径；
（4）叶片轴：叶片纵向轴，绕此轴可以改变叶片相对于旋转平面的安装角； （5）在半径r 处的叶片截面：叶片与直径为r 并以轮轴为轴线的圆柱相交的截面；
（6）安装角或桨距角：在半径r 处翼型的弦线与旋转平面的夹角∂。

二、叶素理论
设风轮叶片在半径r 处的一个基本单元，即叶素，其长度为dr ，弦长为l 及安装角∂。

则叶素在旋转平面内具有一圆周速度2U rN π=，N 为风轮转速。

如
果把V 看作是通过风轮的轴向风速，气流相对于叶片的速度为W （如图）见小型风力机设计69页，则
V U W =+ W V U =-
而攻角为i I =-∂。

其中I ——W
与风轮旋转平面的夹角，称为倾角。

因此叶素受到相对于相对速度W
的气流作用，并进而受到一气动力dR 作
用。

dR 可分解为一个升力l dR 和一个阻力d dR ，分别与相对速度W
垂直或平行（如图）并对应于某一攻角。

可以把气动力dR 的作用看成风队风轮的轴向推立及对风轮轴的扭矩。

设dF 是dR 在风轮轴上的分力，而dM 为dR 在旋转平面上的分力对风轮轴的力矩。

c o s s i n l
d dF dR I dR I =+ (s i n c o s l d
dM r dR I dR I =-
将上式代入以下关系式：
212l l dR C W dS ρ=
和212d d dR C W dS ρ=
222222W V U V r dS ω=+=+，r VctgI ω= d P d M ω=
于是就可以得到：
221
(1)(cos sin )2l d dF V S ctg I C I C I ρ=
++ 221
(1)(sin cos )
2l d dM V rS ctg I C I C I ρ=+- 221
(1)(sin cos )
2l d dP V dSctgI ctg I C I C I ρ=+- 2.5翼型介绍(NACA 翼型)
由于普通航空翼型的空气动力学性能在21世纪上半叶已经得到充分的研
究，所以传统风力机叶片翼型一般沿用航空一星。

最常用的且最具代表性的传统风力机翼型为NACA 翼型，所以本文以此翼型族作为重点介绍。

NANA 翼型是二十世纪三十年代末四十年代初由美国国家宇航局(NASA ）前身国家航空咨询委员会（NACA ）提出的。

NACA 翼型由厚度和中弧线叠加而成。

叶片通常有翼型系列组成，在尖部使用薄翼型以满足高升阻比的要求，而在叶根则采用相同翼型较厚的形式，以满足结构强度要求。

典型的运行工况下的雷诺数范围是5×105~2×106。

NACA44XX 系列和NACA230XX 系列，由于具有最大升力系数及最低的阻力系数，因而成为最流行采用的翼型。

翼型气动特性对风轮的动力输出至关重要，要实现最佳的翼型特性，提高在大攻角、地雷诺数下的数值计算精度是重要手段。

但注意的是优化翼型及风轮最佳形状以满足最佳的设计要求，而不是选择一个截面最佳的翼型气动特性，已达到最可靠的动力输出，才是风轮一行优化设计的关键问题。

本节主要介绍NACA 翼型的计算。

NACA 零弯度翼型的厚度分布如下
234(0.296900.12600.351600.284300.10150)0.20
t t
y x x x x x =±--+-
可以求出NACA 所有翼型的最大厚度位置30%c x =。

若取不同t 时，可算出不同厚度翼型上下型面座标值。

其前缘半径是
21.1019c r t = 式中/c c r r c =
2.5.1 NACA 四位数翼型
NACA 四位数翼型分为对称翼和有弯度翼型两种，对称翼型（零弯度翼型）即为基本厚度分布，有弯度翼型由中弧线与基本厚度分布迭加而成，中弧线为两段抛物线组成，在中弧线最高点两者相切。

也即当f x x =时前后段抛物线的值相等且达最大值，同时抛物线的斜率相等。

NACA 四位数翼型的中弧线方程为 ：
22(2)f f f
y x x x x
=
- 式中 f ——中弧线最高点的纵座标（即最大弯度）； f x ——最大弯度
的弦向位置。

有弯度翼型的上下翼面座标(,)u u x y 和(,)L L x y 可写成
sin cos u t u f t x x y y y y θθ
=-=+
sin cos L t L f t x x y y y y θθ
=+=-
式中 θ——中弧线在弦向位置x 处的切线斜率，见图（规范396）。

前缘半径的圆心位于通过前缘点的斜率等于0.005弦线处中弧线斜率的线段上，圆心距前缘点距离等于前缘半径。

因此，对于NACA 四位数翼型只要给定了f 、f x 和厚度t ，就可以由上述公式算出完整的翼
面数据。

NACA 四位数翼型的表达形式为：NACAXXXX 第一位数字：弯度占翼弦的百分数；
第二位数字：最大弯度位置占翼弦的十分数； 第三位和第四位数字：厚度占翼弦的百分数。

例如NACA4415，其最大相对弯度是4%，最大弯度在弦长的40%处，最大相对厚度为15%。

2.5.2 NACA 五位数翼型
从实验中发现，中弧线最大弯度相对位置离开弦线中点，无论是前移还是后移，对提高翼型最大升力系数是有好处的。

但是往后移时会产生很大的俯仰力矩，故不能采纳；而要往前多移一点的话，原来四位数翼型中弧线形状要修改，这就产生了五位数字翼型。

五位数字翼型中弧线在最大弯度点以前是一立方抛物线"在最大弯度点处曲率降为零，一直到后缘为止，也即后半段是一直线，其中弧线方程如下：
223[3(3)]6f K
y x mx m m x =-+- 0x m ≤≤
21
(1)6
f y Km x =- 1.0m x ≤≤
式中m 和K 随f x 的变化而变化，见下表
表m 、K 和f x 的关系 中弧线代号
f x
m K 210 0.05 0.5080 361.4 220 0.10 0.1260 51.64 230 0.15 0.2025 15.957 240 0.20 0.2900 6.643 250
0.25
0.3910
3.230
NACA 五位数翼型的表达式为：NACAXXXXX
第一位数字：该数乘3/2除10为翼型设计升力系数；
第二位和第三位数字：该数除2为最大弯度位置占翼弦的百分数；
第四位和第五位数字：厚度占翼弦的百分数。

例如NACA23012其设计升力系数为320.3020
⨯=；最大弯度相对位置为15%，最大相对厚度为12%。

2.6风力机的工作原理
风力机的基本功能是利用风轮接收风能，并将其转换成机械能，再由风轮轴将它输送出去。

风力机的工作原理：空气流经风轮叶片产生升力或阻力，推动叶片转动，将风能转化为机械能。

尽管风力机的类型很多，但是普遍应用的是水平轴和垂直轴两大类。

国内外普遍应用的风力机以水平轴升力型居多。

下面重点介绍水平轴升力型和垂直轴阻力型风力机的基本工作原理。

升力型风力机的工作原理
下图所示是水平轴风力机的机头部分。

风轮主要由两个螺旋桨式的叶片组成。

风从左方吹来．叶片产生的升力Fy 和阻力Fx 。

阻力是风对风轮的正面压力，由风力机的塔架承受；升力是推动风轮旋转的动力。

风力转换成叶片的升力与阻力
现代风力发电机的叶片都制成螺旋桨式的，其原因如下所述。

风以V 的速度吹向风轮旋转平面，风轮以ω角速度旋转。

风相对翼型的风速为
假如相对风速r V 与翼型的弦的夹角仅是最佳攻角值，此时的升力系数max Y C 为(∂约为12～14°)，这是我们所希望的。

然而，由于叶片各截面的旋转半径r 不同。

因此，各截面的相对风速r V 也不同．甚至在某些截面上升力系数为负值。

所以，要把叶片制成沿叶片长度方向呈扭曲的螺旋状。

让整个叶片由根部到尖部各截面翼型的弦与对应处的相对风速 大致相同，并应使其在最佳攻角值附近。

使风力尽可能多的转换成叶片的升力。

此升力由叶柄传给风轮轴，再由风轮轴将机械能输送出去。

升力型Darrieus （达里厄）式风力机工作原理
Darrieus 式风力机属于垂直轴风力机，与所有垂直轴风力机相比，它的风能利用系数最高。

工作原理：
D －叶轮的空气动力学原理类似于于其它的升力型叶轮，但是因为其叶片的圆弧形运动轨迹，使得其运行看来要复杂些，实际上却并非如此复杂。

我们以前提到的，翼片产生的升力是与吹近其前缘点的气流方向垂直的。

在D －叶轮中，在叶片的圆周轨迹的各点上，这一相对气流的方向从几乎是直接冲向叶片的前缘变化成几乎与前缘相垂直。

于是，在翼片做圆周运动时，它所产生的升力一直在变化着。

气动力分析：图是风轮在转动时，垂直于转轴的一个剖面上!叶片处于相对风速及其所引起气动力的分析。

图a 中叶片弦线与旋转圆周切线夹角 称为叶片安装角a V 是风速t V 是叶片圆周速度,W 相对于叶片的气流速度。

三者的关系式为
，W 与弦线夹角为有效攻角a
如果知道了a V 和t V 便可求出W 和 a,随后也就可确定叶片所受气动力。

假定流过风轮的风速的速率和方向为固定的，对叶片在不同方位的速度三角形的研究表明：除了当叶素圾型的对称平面平行或近似平行于风的方向外，在其他所在方位的力都产生一个驱动风轮旋转的力矩。

图b 是分析在风轮旋转一周中，叶片在各个位置上的速度三角形。

当气流流过有攻角的翼型时，将产生垂直于W 的升力和平行于W 的阻力,其合力为F,在图b 中表明所有位置上叶片都能产生驱动风轮的正转矩。

由于风轮旋转使叶片获得较大的切问速度t V 所以叶片感受到的有效攻角很小，气流不会失速，叶片可获得气动力。

当然，在一周转动中攻角是不断变化的，所以每个叶片所引起的转矩是波
动的。

但是，如果风轮是静止的，这时相对风速W与来流风速Va一致,叶片的攻角很大,有些位置甚至大于失速攻角，使得起动转矩非常低。

这就是F叶轮不能自行起动。

而必须附加外部起动装置的原因。

阻力型风力机的工作原理
1）杯式风速计是最简单的阻力型风力机
垂直轴式S型叶片风轮
2）上图所示为垂直轴阻力型风力机的风轮，它主要由3个曲面叶片组成。

当风吹向风轮，叶片产生阻力，驱动风轮作逆时针方向旋转(顶视)。

凹下的
F可叶片驱动风轮旋转，凸起的叶片阻碍风轮的转动，每个叶片产生的阻力值
d
按下式计算：
式中： ——空气密度；
V ——风速：
u ——叶片线速度．在半径方向线速度的平均数：
v A 一叶片的最大投影面积(宽度×高度)；
d C ——叶片阻力系数，
对于由2个曲面叶片组成的风轮，凹下的叶片的d C 值可取为1.0；凸起的叶片的d C 值为0.12～0.25。

在计算d F 时，式中的“±”号的选取：对风凹下的叶片(右面)取“-” ；
对风凸起的叶片(左面)取“+”。

这种垂直轴阻力型风力机。

凹下的叶片产生的阻力大于凸起叶片产生的阻力．风轮自然是按逆时针方向旋转。

当然。

若把吹向风轮左面的风挡住，使凸起的叶片不被风吹。

更有助于风轮的转动。

2.7风力机特性
风力机的特性曲线主要表现为三个随着风速变化而变化的性能指标---功率、力矩和推力。

功率决定了风轮所捕获的能量的大小，力矩决定了齿轮箱的尺寸和与风轮驱动相匹配的发电机类型，推力对塔架的结构设计有很大影响。

常用叶尖速比的函数来表示功率系数、力矩系数和推力系数
第三章 风力发电机组结构
3．1风力机发电机组概述：
风力机发电机从结构上可以分为两类：水平轴风力机和垂直轴风力机。

水平轴风力发电机的叶片安装在水平轴上，叶片接受风能转动去驱动发电机；垂直轴风力机发电机组的风轮轴是垂直布置的，。

整机是建立在钢结构底座上，该结构应具有很大的强韧度，底部由坚固法兰组成，风电机组所有的主要部件都链接于其上。

发电机固定位置与机舱轴线偏离，以使得风电机组在满载运行时，整机质心与塔架和基础中心相一致。

偏航机构直接安装在机舱底部，机舱通过偏航轴承与偏航机构连接，并安装在塔架上，真个机舱底部对叶轮转子到塔架造成的动力负载和疲劳负荷有很强的吸收作用。

机舱座上覆盖有机舱罩，材料是玻璃钢，具有轻质高强的特点，有效地密封，以防止外界侵蚀，如雨、潮湿、盐雾、风沙等。

机舱上安装有散热器，用于齿轮箱和发电机的冷却，同时，在机舱内还安装有加热器，使得机组在冬季寒冷的环境下，机舱内保持在10°C 以上
有齿轮箱的风力发电机组
1－叶片2－轮毂3－机舱4－叶轮轴与主轴连接5－主轴
6－齿轮箱7－刹车系统8－联轴器9－发电机10－散热器
11－冷却风扇12－风速仪和风向标13－控制系统14－液压系统15－偏航驱动16－偏航轴承17－机舱盖18－塔架19－变桨距
第四章风力机的控制技术
风力发电机组由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，相当于风电系统的神经。

因此控制系统的好坏直接关系到风力发电机组的工作状态、发电量的多少以及设备的安全。

目前风力发电亟待研究解决的的两个问题：发电效率和发电质量都和风电控制系统密切相关。

对此国内外学者进行了大量的研究，取得了一定进展，随着现代控制技术和电力电子技术的发展，为风电控制系统的研究提供了技术基础。

控制系统组成主要包括各种传感器、变距系统、运行主控制器、功率输出单元、无功补偿单元、并网控制单元、安全保护单元、通讯接口电路、监控单元。

具体控制内容有：信号的数据采集、处理，变桨控制、转速控制、自动最大功率点跟踪控制、功率因数控制、偏航控制、自动解缆、并网和解列控制、停机制动控制、安全保护系统、就地监控、远程监控。

常规的控制功能
①在运行的风速范围内，确保系统的稳定运行；
②低风速时，跟踪最佳叶尖速比，获取最大风能；
③高风速时，限制风能的捕获，保持风力发电机组
的输出功率为额定值；
④减小阵风引起的转矩波动峰值，减小风轮的机械
应力和输出功率的波动，避免共振；
⑤减小功率传动链的暂态响应；
⑥控制器简单，控制代价小，对一些输入信号进行
限幅；
⑦调节机组的功率，确保机组输出电压和频率的稳
定。

根据桨叶的控制分类
1 定桨距失速调节
简单可靠，由风速变化引起的输出功率的控制只通过桨叶的被动失速调节实现，没有功率反馈系统和变桨距机构，使控制系统大为简化，整机结构简单、部件小、造价低。

2 变桨距调节
变桨距调节是指通过变桨距机构改变安装在轮毂上的叶片桨距角的大小，使风轮叶片的桨距角随风速的变化而变化，一般用于变速运行的风力发电机，主要目的是改善机组的起动性能和功率特性。

变桨距风力机的整个叶片可以绕叶片中心轴旋转，使叶片的攻角在一定范围（0～90º）变化。

3主动失速调节
风速低于额定风速时，控制系统根据风速分几级控制，控制精度低于变桨距控制；当风速超过额定风速后，变桨系统通过增加叶片攻角，使叶片“失速”，限制风轮吸收功率增加。

这一点与定桨风机的失速调节类似，称为“主动失速”。

变速恒频风力发电机组的调节与控制
变速恒频是指发电机的转速随风速变化，通过适当的控制得到输出频率恒定的电能。

特点：
1.可大范围的调节转速，使功率系数保持在最佳值，从而最大限度地吸收风能，系统效率高
2.能吸收和存贮阵风能量，减少阵风冲击对风力发电机产生的疲劳损坏、机械应力和转
矩脉动，延长机组寿命，减少噪声
3.可以控制有功功率和无功功率，电能质量高。

调节与控制过程
1
起动时通过调节桨距控制发电机的转速，使发电机转速在同步转速附近，寻找最佳时机并网
2
并网后，在额定风速以下，通过调节发电机的电磁制动转矩使发电机转子的转速跟随风速的变化，保持最佳叶尖速比，确保风能的最大捕获，表现为跟踪控制问题
3
在额定风速以上，采用发电机转子变速和桨叶节距双重调节，利用风轮转速的变化，存贮或释放部分能量，限制风力机获取能量，提高传动系统的柔性，使风力发电机保持在额定值下发电，保证发电机输出功率的更加平稳。

6.4风能政策
6.4.1风能政策工具分类
风能政策工具大体可分为直接和间接政策工具。

直接工具作用于风能领域，间接工具主要是为风能发展去除障碍，并促进形成风力资源发展框架。

直接政策工具主要是通过直接影响风力资源部门和市场来促进风能的发展，大体可以分为经济激励政策和非经济激励政策。

经济激励政策向市场参与者提供经济激励来加强其在风能市场的作用。

非经济激励政策则是通过和主要利益相关者签订协议或通过行为规范来影响市场。

协议或行为规范中会应用惩罚来保证政策实施效果。

另一种分类方法是按照工具在价值链中作用的阶段来划分。

从政府对风能发电的政策上来看，价值链可以被简单地分为研发、投资、电力生产和电力消费四个阶段。

6.4.2主要风能政策简介
（1）长期保护性电价
长期保护性电价（feed-in tariffs）是以价格为基础的一项政策，该政策明确说明为风电支付的价格，是一种促进风电生产的机制。

长期保护性电价提供给风电开发商的是得到担保的电力销售价格，以及电力公司的购电合同，以保障他们在项目周期内的收入。

如长期固定回购价提前设置了一定条件下电力生产的回购价；竞价体系下，管理机构决定由风能生产的电量，并且请项目开发者投标决定自己生产的电量，中标的开发者得到一定期限内的电价承诺。

对风力发电站的标准化并网要求是长期保护性电价中常规而重要的组成内容。

价格水平和期限可以。