国际风电发展史

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单元2 风力发电的历史

单元2 风力发电的历史

二、近代风力发电机发展的三个阶段
第一阶段,1977-1987年。这个阶段的主要成就是证明风能 第一阶段,1977-1987年 是可以用来发电的,风的很多特点是可以被人们利用和控制的。 是可以用来发电的,风的很多特点是可以被人们利用和控制的。 其中,丹麦和美国的研究成果最多, 其中,丹麦和美国的研究成果最多,风力发电机容量也从几十 瓦发展到百千瓦。 瓦发展到百千瓦。 第二个阶段,1987-1997年 风电技术逐步成熟, 第二个阶段,1987-1997年。风电技术逐步成熟,风电产业 成规模发展,并建立了稳定的商业模式。涌现出了近10 10家技术 成规模发展,并建立了稳定的商业模式。涌现出了近10家技术 较为成熟的优秀制造企业,单机容量从百千瓦提高到几百千瓦, 较为成熟的优秀制造企业,单机容量从百千瓦提高到几百千瓦, 变桨机组技术成熟并进入市场,与失速机组在竞争中共同发展。 变桨机组技术成熟并进入市场,与失速机组在竞争中共同发展。 第三个阶段,1997年至今 兆千级的风力发电机成主要趋势, 年至今。 第三个阶段,1997年至今。兆千级的风力发电机成主要趋势, 海上风电逐步推广。随着单机容量提高, 海上风电逐步推广。随着单机容量提高,为应对极限载荷和疲劳 载荷的挑战,新的直驱变速变桨 双馈变速变桨逐步成为兆千级 直驱变速变桨和 载荷的挑战,新的直驱变速变桨和双馈变速变桨逐步成为兆千级 风力发电机的主流技术。 风力发电机的主流技术。
25,170 23,903 16,754 12,210 9,645 3,736 3,404 3,241 3,180 2,862 16,693 104,104
德国 西班牙 中国 印度 意大利 法国 英国 丹麦 葡萄牙 其他 前十名总计 全球总计
西班牙
120,798 100.0

第二章 风电历史

第二章 风电历史

2005年 2005年2月16日,《京都议定书》正式生效。这是人类历史 16日 京都议定书》正式生效。 上首次以法规的形式限制温室气体排放。为了促进各国完成 上首次以法规的形式限制温室气体排放。 温室气体减排目标,议定书允许采取以下四种减排方式: 温室气体减排目标,议定书允许采取以下四种减排方式: 两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“ 一、两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的“排放权 交易” 即难以完成削减任务的国家, 交易”,即难以完成削减任务的国家,可以花钱从超额完成 任务的国家买进超出的额度。 任务的国家买进超出的额度。 净排放量”计算温室气体排放量, 二、以“净排放量”计算温室气体排放量,即从本国实际 排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量。 排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量。 可以采用绿色开发机制, 三、可以采用绿色开发机制,促使发达国家和发展中国家 共同减排温室气体。 共同减排温室气体。 可以采用“集团方式” 四、可以采用“集团方式”,即欧盟内部的许多国家可视 为一个整体,采取有的国家削减、有的国家增加的方法, 为一个整体,采取有的国家削减、有的国家增加的方法,在 总体上完成减排任务。 总体上完成减排任务。
1891年丹麦研制的风电机组 年丹麦研制的风电机组
美国的小型风电机组
20世纪30年代后,美国开始研制大中型风力发电机。 20世纪30年代后,美国开始研制大中型风力发电机。 世纪30年代后 1941年设计了一台1250kW的大型风力发电机 年设计了一台1250kW的大型风力发电机, 1941年设计了一台1250kW的大型风力发电机,风轮直径 53m,二叶片,作为常规电站并入电网。 53m,二叶片,作为常规电站并入电网。 丹麦在风力机并网方面研究比较深入, 丹麦在风力机并网方面研究比较深入,最具代表性的风力 机是盖瑟风力发电机组。额定功率200kW 200kW, 机是盖瑟风力发电机组。额定功率200kW,年平均发电量 45万kW·h,采用异步发电机、定桨距风轮、 45万kW·h,采用异步发电机、定桨距风轮、叶片端部有 制动翼片。 制动翼片。

丹麦风能发展史

丹麦风能发展史

丹麦成功发展风能历程2009年5月底,记者和国内的几位媒体同行一起,应邀到丹麦进行为期一周的关于新能源的交流活动。

在这个“童话王国”里,蓝天白云之间随处可见的一排排白色风车,昭示着丹麦风力发电领域取得的成就。

从1980年至今,丹麦的GDP增长了近60%,但能源消耗基本维持不变,这与风能的推广有密不可分的关系。

目前,丹麦的风电设备占了世界市场的40%以上,是世界第一。

丹麦已成为风能占发电量比例最高的国家,2006年达到23%,到2030年将达到75%。

按照规划,到2030年丹麦能源构成将是风能占50%,太阳能15%,生物能和其它可再生能源35%。

届时,丹麦将成为靠风“驱动”的国家。

丹麦前首相拉斯穆森说:“我们打算把丹麦变成一个展示舞台,向世界说明,一个国家可以在减少能源使用和二氧化碳排放的同时,实现经济增长。

”丹麦外交部贸易委员会首席顾问托马斯·约根森向记者介绍了丹麦风能的发展历程:丹麦的风力发电研究和应用始于1891年,是世界上最早的。

但到了1970年代初丹麦能源消费的94%还是石油,需要进口,第一次石油危机的爆发,迫使丹麦政府寻找替代品。

随着1972年北海油田的开发,丹麦能源实现了自给,并且成为欧洲第三大石油输出国,但是,丹麦仍然致力于新能源的开发和利用。

一开始丹麦政府选择的新能源并不是风能,而是核能,但因为安全问题和核废料的处理问题,核电建设遭到了民众的激烈反对,到1985年,核电站彻底从丹麦国土消失了,丹麦转而开发风能。

丹麦气候多风,在夏日的午后,海边的风甚至让人也举步维艰,不过这并非丹麦风能开发成功的主要原因,因为挪威、爱尔兰、英国等周边国家的风能条件不比丹麦差,然而风能利用却不如丹麦。

丹麦风能发展的成功,离不开政府强有力的政策和风能开发模式的创新。

从1976年到1995年,丹麦投入1亿美元用于风能发电的研究与开发。

为鼓励人们投资,丹麦政府为每台风机提供其成本30%的补贴。

从1970年代开始到1995年底,丹麦政府对风力发电事业的各种补贴高达20亿美元,其中80%补助了风机制造业。

国内外风力发电技术现状与展望(新能源)ppt

国内外风力发电技术现状与展望(新能源)ppt
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海上风电机组的的研究与开发
发展海上风电是国际上风电发展的一个方向。世界上对海上风电的研究与开发始于20世纪90年代,经过十多年的发展,海上风电技术正日趋成熟,并开始进入大规模开发阶段。
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GE3.6s 风力发电机 (公司名称: Gamesa Eòlica )
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REpower 5MW风力发电机 (公司名称:REpower Systems AG)
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华锐1.5MW风电机组
东汽1.5MW风电机组
上海电气1.25MW风电机组
国内兆瓦级风电机组
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国内兆瓦级风电机组
南车时代1.65MW风电机组
海装2MW风电机组
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国内兆瓦级风电机组
惠德1.0MW风电机组
明阳1.5MW风电机组
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金风62/1200 风力发电机组 生产厂家:新疆金风科技股份有限公司
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上海电气风电设备有限公司与德国Aerodyn公司联合设计具有自主知识产权的2MW风力发电机组; 哈尔滨哈飞威达风电设备有限公司和芬兰Winwind公司合资,生产1MW和3MW变桨变速并网型风力发电组; 东方汽轮机厂与德国REpower公司合作进行1.5兆瓦MD70和MD77型风力发电机组整机设计。同时,在“十五”期间,中国的风电场和并网风电得到迅速发展,如:内蒙古、新疆、辽宁、宁夏、上海等地风电场和风电设备的发展。其中内蒙古赤峰大唐、辉腾锡勒风电场发展成为规模最大风电场。
图1 古代风力机
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以后又发展了一种水平轴风力机,它的风轮具有十根梁,其间用张线固定,每根梁上有一块小帆布。至今在江苏一带还可见到竹木帆布结构的风力机。这种风力机在农田灌溉和盐池提水方面仍起到重要作用。
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中世纪风力机
到公元11世纪,在中东古代风力机应用很广泛。到13世纪,这种风力机传到了欧洲。到14世纪,荷兰率先改进了古代风力机,并广泛利用这种改进后的风力机为莱茵河三角洲的沼泽地和湖泊抽水。 中国宋朝是风力机的全盛时期,当时流行着垂直轴天津风车。

风力发电的发展历史、现状及趋势综述

风力发电的发展历史、现状及趋势综述

CAIXUN 财讯-105-风力发电的发展历史、现状及趋势综述□ 西华大学西华学院 刘峻豪 / 文随着全球科技技术爆发式提升,作为主要能源提供的化石能源日渐枯竭,源。

现主要发展的替代能源即新能源主本文主要探究风力发电的发展历史、现本不会破坏环境,是稳定、安全的能源。

发电技术。

风能 风力发电 控制技术 电力系统风能利用历史(1)世界风能利用历史数千年前就出现了利用风能带动帆航行的船。

后又制造出一种风力机,可以利用风能来碾米和提水。

虽然人类利用风能在历史上很早就出现,但是风力发电技术发展却只有不到两百年的历史。

19世纪80年代末期,第一台的风力发电机由美国制造成功,但仅有12kw 的功率。

1939年至1945年期间,丹麦首次投入使用少叶片风力发电机。

19世纪50年代初期,丹麦制造出第一台交流风力发电机。

1930年至1960年,丹麦、美国等欧美国家开始研发更大功率的风力发电机。

20世纪80年代,已出现630kW 的风力发电机,国际技术已攻破风力发电技术瓶颈,大幅降低风力发电成本。

1990年,新一代风力发电机的雏形已形成。

(2)我国风力发电历史上个世纪90年以来,大型风力机开始在我国推广应用,取得了可喜的成就。

截止2000年底,全国建成风电场27个,分布在10余个省区,安装机组800余台,最大容量为1300千瓦,总装机容量为400兆瓦,1996年至2001年风电装机容量的平均年增长率为16%,我国已跻身风力发电行业快速发展的国家行列。

2016年中国风电新增装机量2337万千瓦,累计装机量达到1.69亿千瓦,其中海上风电新增装机59万千瓦,累积装机容量为163万千瓦。

目前发达欧美国家大功率风力发电机制造水平远远领先我国。

在第八、九个五年计划期间,风力发电得到国家重视,被列入重点科研项目,取得了一些突破性成就。

在1980年至1990年,我国尝试研制过变桨距调节风力发电机,由于当时我国机械控制水平较低,研发的机组可靠性差,没有形成产业化,此技术并未发展起来。

风力发电的发展史

风力发电的发展史
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二、风能的先驱——Poul la Cour
Poul la Cour(1846-1908)是一名气 象学家同时也是现代风力发电机的先驱。 Poul la Cour 是现代空气动力学的鼻 祖,他建了一个属于他自己的风洞来实 验风力发电机。图中是Poul la Cour和 他的妻子。Poul la Cour致力于能源储 存的研究,将风力机发出的电力用于电 解来生产氢气,供他学校的瓦斯灯使用。 这个计划的唯一缺点是,由于氢气中含 有少量氧气致使氢气爆炸,他不得不数 次更换几个学校的的窗户。
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Johannes Juul风力发电机
创新的200KW Gedser 风力发电机在1956-57年由 Johannes Juul为SEAS电力公司建成,风机安装 在丹麦南部的Gedser海岸。三叶片,上风向,带 有电动机械偏航和异步发电机的风力发电机是现 代风力发电机的设计先驱。这台风力机是失速调 节型风力机,Johannes Juul发明了紧急气动叶尖 刹车,在风机过速时通过离心力的作用释放。基 本上,现代失速型风力发电机上使用着相同的系 统。这台风力发电机,在随后的很多年中一直是 世界上最大的。它在无需维护的情况下,运行了 11年。风力机的机舱和叶轮现在在丹麦 Bjerringbro电力博物馆中展出。
五、1980年后的风力发电机
Riisager 风力发电机
一个名叫Christian Riisager的木匠在 自已家的后院安装了一台小型的22KW 的风力发电机,他以Gedser风力机的 设计为基础,尽可能地采用了便宜的 标准部件(如,用一台电动机作为发 电机,把汽车的部件用作齿箱和机械 刹车)。Riisager的风力发电机在丹麦 许多私人家庭中成为了成功的典范, 同时他的成功给丹麦的风力发电机制 造商提供了灵感,从1980年起,制造 商开始设计他们自己的风力发电机。

光伏、风电发展史

光伏、风电发展史

光伏、风电发展史
光伏(太阳能光伏)和风电是可再生能源领域两个主要的发电技术,它们的发展历史可以追溯到很久以前。

以下是它们的发展史的简要概述:
光伏发展史:
1839年:法国物理学家Edmond Becquerel首次发现光电效应,为光伏效应的奠基。

20世纪中叶:美国贝尔实验室研究人员发明了第一块硅光伏电池。

1954年:贝尔实验室的三位科学家发明了第一块高效的结晶硅太阳能电池。

1970年代:太阳能电池开始在太空任务中广泛应用,推动了太阳能技术的进步。

1990年代:随着环保意识的增强和政府的支持,光伏在地面和屋顶安装上取得了一些商业成功。

21世纪初:太阳能电池的效率不断提高,成本逐渐降低,太阳能行业迎来了爆炸性增长。

目前:太阳能光伏系统在世界各地广泛应用,成为一种重要的清洁能源。

风电发展史:
2000多年前:人类早期开始使用风能,如帆船等。

19世纪末:发电机的发明催生了第一批风力发电机。

20世纪初:大型风力涡轮机开始在美国和欧洲等地建造。

1970年代:风能开始以商业化的方式应用,出现了一些小规模的风电场。

1980年代:风电技术不断进步,风力涡轮机的容量逐渐增加。

1990年代:风电成为一种主流的可再生能源,得到了政府的支持和投资。

21世纪初:风电装机容量快速增加,全球范围内的大型风电场逐渐成为现实。

目前:风电技术逐步成熟,风力涡轮机的效率和规模不断提高,风电是全球最重要的可再生能源之一。

光伏和风电的发展史都经历了多个阶段,从初步的科学研究到商业化应用,对清洁能源领域做出了巨大贡献。

海上风力发电及其控制技术

海上风力发电及其控制技术

海上风力发电及其控制技术作者:张殿诚来源:《经济技术协作信息》 2018年第23期一、海上风力发电的发展历史、现状和优势海上风力发电是一种新兴的发电方式,它能够将风力转换为电能。

在如今陆地风力发电已经得到充分发展的时期,对于风能的新型利用已经逐渐扩展到海洋的领域。

世界上很多发达国家陆续开始研制相关的风力发电设备和发展海上发电技术。

l海上风力发电的历史。

海上风力发电最早兴起于上个世纪九十年代的欧洲,瑞典率先建造了世界上第一个海上风力发电机组。

它的有效功率为220千瓦,建造位置的平均水深为6米,风力发电轮毂高375米。

有关它的研发和设计、建造过程,从1977年左右就开始展开。

1990年之后,海上风能利用的可行性评估进一步得到深化。

关于海上风能发展潜力以及大中型风电机的建设方案陆续被提出。

2000年左右,首批大型海上风电示范工程的建设方案和可行性计划得到了落实。

一批专业化的海上风力发电机组投入正式的生产并很陕得到了应用。

2005年之后,海上风电场初步进入了规模化的发展和计划普及阶段。

我国的海上风电发展在“十二五”期间进展缓慢,到2015年末,海上风电累计装机为103万千瓦,远低于预期规划,相关技术仍有待完善。

受到海上安装成本的限制,海上风电的开发经济性不强,企业积极性也普遍不高。

进入“十三五”,海上风电相关的政策形势趋好,设备及安装成本的降低以及配套产业的成熟都为海上风电的发展带来新的动力。

2海上风力发电的发展现状。

在欧洲的海岸线附近,海面上的风力发电机组总装机功率达到了600MW,其中大部分的风力发电机位于丹麦,瑞典,荷兰等海域相对宽阔,风能资源丰富的区域。

显而易见,欧洲风力发电领域的技术和相关设备发展十分迅速。

而我国的风力发电虽然起步较晚,但经过科研人员的不懈努力,目前已实现海上风电风机的全部国产化,打破了西方国家长期的技术垄断。

根据海上风电产业监测数据,2014-2018年全球海上风电装机将新增26117MW。

风力发电知识点总结大全

风力发电知识点总结大全

风力发电知识点总结大全一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能带动风机叶片旋转,进而带动发电机产生电能。

风机通常由塔架、主轴、叶片和发电机等部件组成。

其中,风机的叶片接收到风的动能,然后带动主轴旋转,主轴通过传动装置驱动发电机产生电能。

在发电过程中,所产生的电能可以被接入电网,也可以储存到电池中供以后使用。

二、风力发电的发展历史风力发电的历史可以追溯到公元前500年的古希腊时期,当时人们已开始使用风车来抽水和磨面。

而真正意义上的现代风力发电可以追溯到19世纪末的美国,当时科学家开发出了第一台风力发电机。

20世纪70年代,丹麦成为风力发电的先锋国家,开始大规模发展风电。

自此以后,风力发电逐渐成为一种主流的可再生能源形式,并在全球范围内得到广泛应用和推广。

三、风力发电的技术分类根据风力发电机的类型和结构,风力发电可以分为多种技术分类,包括水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机和混合式风力发电机等。

其中,水平轴风力发电机是目前应用最为广泛的一种类型,它具有结构简单、稳定性好、效率高等特点;而垂直轴风机则具有风向适应性强、噪音小等优点;混合式风力发电机则融合了水平轴和垂直轴的优点,将风能转换成电能。

四、全球风力发电的发展状况目前,全球范围内的风力发电已经成为一种重要的能源形式,并且得到了广泛的推广和应用。

根据国际能源署(IEA)的数据,截至2019年,全球累计安装的风力发电容量已达到了651.7吉瓦,其中中国、美国、德国、印度和西班牙等国家是全球风力发电的主要发展国家。

同时,全球风力发电的装机容量每年都在稳步增长,并且逐渐成为了可再生能源中的主要形式之一。

五、风力发电的优缺点风力发电作为一种清洁的可再生能源,具有许多明显的优势,比如不排放二氧化碳、占地面积小、可再生性好等。

但同时,风力发电也存在一些缺点,比如对风资源的依赖性较强、噪音污染、对鸟类的生存造成影响等问题。

因此,在发展风力发电时,需要综合考虑其优缺点,采取相应的措施来解决其中的问题。

风力发电机介绍

风力发电机介绍
异步电机由于可靠、廉价、易于接入电网而得到更 多的使用;
变速运行时,电气系统将更昂贵和复杂; 选用适当的变流装置,同步电机和异步电机都可以 用于变速运行。
主要零部件简介(续)
塔架有钢管、桁架和混凝土三种; 塔架高度通常为叶轮直径的1~1.5倍; 塔架的刚度在风力机动力学中是主要因素; 对于下风式机型,必须要考虑塔影效应、功率波动和 噪声问题。
引进技术,消化吸收
1997年新疆风能公司购买了德国Jacobs公司500kW风电机 组的制造技术,随后试制出十几台500kW和600kW样机。
中国西安航空发动机公司与德国NordexBalcke-Durr公司合 资,引进NordexN43/600型风电机组的制造技术。
中国第一拖拉机工程机械公司与西班牙MADE公司合资建立 了——拖美德风电设备公司,引进660kW机组。
HW77/1500机组, 安全等级TC 2A+, 即抗极限风速按IEC-I设计, 平 均风速按IEC-II设计. 配套轮毂中心高61.4m.
安全等级TC 2A, 配套轮毂中心高度70m. HW82/1500机组, 安全等级TC 3B, 已经通过德国TUV-Nord设计认 证, 轮毂中心高度70m/80m.
叶片形式
一般风轮叶片数取决于风轮的尖速比。目前的风力发电机组一般属于高速风力 机, λ=4~7,叶片数一般取3。用于风力提水的风力机一般属于低速风力机,叶片数 较多。
叶片数多的风力机在低尖速比运行时,虽然风能利用系数较低,但具有较大的 转矩,而且起动风速也低,因此适用于提水。而叶片数少的风力发电机组在高尖速 比运行时具有较高的风能利用系数, 但起动风速较高。
对于如何将风力发出的电送入电网,曾经做过许多尝试来研制并网 风力发电机组。

风力发电的发展历史、现状及趋势综述

风力发电的发展历史、现状及趋势综述

风力发电的发展历史、现状及趋势综述随着全球科技技术爆发武提升。

作为主要能源提供的化石能源日渐柘竭,从长远来看人类必须找到其他的代替能源。

现主要发展的替代能源印新能源主要有风能、核能、太阳能、地热能等等。

本文主要探究风力发电的发展历史、现状及趋势。

风为是可再生能源,而且基本不会破坏环境,是稳定、安全的能源。

因此,世界大部分国家正努力研发风力发电技术。

风能风力发电控制技术电力系统风能利用历史(1)世界风能利用历史数千年前就出现了利用风能带动帆航行的船。

后又制造出一种风力机,可以利用风能来碾米和提水。

虽然人类利用风能在历史上很早就出现,但是风力发电技术发展却只有不到两百年的历史。

19世纪80年代末期,第一台的风力发电机由美国制造成功,但仅有12kw的功率。

1939年至1945年期间,丹麦首次投入使用少叶片风力发电机。

19世纪50年代初期,丹麦制造出第一台交流风力发电机。

1930年至1960年,丹麦、美国等欧美国家开始研发更大功率的风力发电机。

20世纪80年代,已出现630kW的风力发电机,国际技术已攻破风力发电技术瓶颈,大幅降低风力发电成本。

1990年,新一代风力发电机的雏形已形成。

(2)我国风力发电历史上个世纪90年以来,大型风力机开始在我国推广应用,取得了可喜的成就。

截止2000年底,全国建成风电场27个,分布在10余个省区,安装机组800余台,最大容量为1300千瓦,总装机容量为400兆瓦,1996年至2001年风电装机容量的平均年增长率为16%,我国已跻身风力发电行业快速发展的国家行列。

2016年中国风电新增装机量2337万千瓦,累计装机量达到1.69亿千瓦,其中海上风电新增装机59万千瓦,累积装机容量为163万千瓦。

目前发达欧美国家大功率风力发电机制造水平远远领先我国。

在第八、九个五年计划期间,风力发电得到国家重视,被列入重点科研项目,取得了一些突破性成就。

在1980年至1990年,我国尝试研制过变桨距调节风力发电机,由于当时我国机械控制水平较低,研发的机组可靠性差,没有形成产业化,此技术并未发展起来。

风力发电的发展史

风力发电的发展史
丹麦现在的风电总装机约2000MW, 有约6000台风力机在运行。其中 80%风力机属于个人或当地风力机合 资公司。丹麦最大的风电场是 Middelgrunden,而且它还是世界 上最大的海上风电场,拥有20台 Bonus 2MW风力机,总装机为 40MW。丹麦最大的陆地风电场是位 于洛兰岛的Syltholm风电场,拥有 35台NEG Micon750kW风力机,总 装机容量为26.25MW。
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位于俄亥俄州Cleveland市庞大的 市庞大的BRUSH 风车 位于俄亥俄州 市庞大的
1887-1888年冬,Brush安装了一台被现 代人认为是第一台自动运行的且用于发 电的风力机。它是个宠然大物——叶轮 直径是17米,有144个由雪松木制成的叶 片。风力机运行了约20年,用来给他家 地窑里的蓄电池充电。这台发电机仅为 12千瓦。这是因为低转速风机效率不可 能太高。丹麦人Poul la Cour随后发现了 快速转动、叶片数少的风力机,在发电 时比低转速的风力机效率高得多。
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Tuno Knob
Knob海上风电场位于丹麦海岸的 Tuno Knob海上风电场位于丹麦海岸的 Kattegat海域 海域, Midtkraft公用事业公 Kattegat海域,由Midtkraft公用事业公 司建造。 司建造。这张照片展示的是水上浮动式 起重机在从事安装工作。风电场拥有10 起重机在从事安装工作。风电场拥有10 Vestas500kW风力发电机 风力发电机。 台Vestas500kW风力发电机。风力机根 据海洋环境进行了修改, 据海洋环境进行了修改,每台风机上都 安装了一个电动吊用来更换主要部件如 发电机,而无需使用浮吊。此外, 发电机,而无需使用浮吊。此外,这些 风机的齿轮箱也进行了修改, 风机的齿轮箱也进行了修改,转速比陆 地风机提高了10% 10%。 地风机提高了10%。这样可使电产量增 5%。 加5%。

风力发电发展史

风力发电发展史
风力发电发展史
发电部
目录
CONTENTS
风电发展史 风电行业现状及发展趋势
• 一场10级大风可以拔起树木, 摧毁建筑物;一场12级飓风可以让波浪滔 天。风, 也许是世界上最无形又最具潜能的力量;是地球上取之不尽的能 源。它蕴量巨大, 比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
• 很早以前, 人们就利用风车来抽水、磨面。在今天, 风电作为一种清洁的 可再生能源, 越来越受到世界各国的重视, 不管是在荒无人烟的草原、戈 壁, 还是环境恶劣的岛屿、海面, 都能看到白色的风力发电机擎天而立, 迎 风飞旋。
(盖泽)海岸设计为了一件一划时代意义的产品。
这台机组具有三叶片、上风向、电动机械偏航和异
步发电机, 虽然容量只有200 kW的机组, 却凭借着
较高的风能利用率和稳定可靠的结构性能, 在众多
类型的概念中脱颖而出, 成为现代风力发电机的设
计雏形, 被称为“丹麦概念”。这台风力机是现代失速
调节型风力机的模板, 其在风力机风轮旋转过快时,
1925年, 法国工程师G.J.M Darrieus(达里厄)发明了一 种全新的风力机, 其叶片犹如具有流线型轮廓的跳绳。 虽然这款升力型垂直轴风力机的风能利用率约为40% (水平轴升力型的理论利用率为59.3%), 但其不受风向 限制且安装维护成本低, 加拿大和美国在六十年代对其 开展了大量研究。然而在历史的岔路口, 被寄予厚望的 达里厄型风力机却由于各种原因逐渐没落, 水平轴风力 机最终占据了风电市场。一部分学者认为, 如果在达里 厄型风力机上投入和水平轴风力机相当的研究经费, 前 者则具有更为广阔的发展空间。
一、风电发展史
9、中国风电发展历程
我国风电行业起步于上世纪80年代, 风电的发展经历了一个从无到 有、由引风电技术从单一趋向多样化、复杂化。近年来, 在对于可持 续能源的探索上, 中国的建设步伐一直没有落后。

1-风电发展史

1-风电发展史
风电发展简史
风力机的起源
• 风力机最早出现在三千年前,当时主要用于碾米和提水。
• 第一台水平轴式风力机出现在十二世纪。
风力机的起源
• 在农场用来给牲畜和居民提水的风力机。
• 用来给无电地区农牧民供电的小型风力发电机。
一、风能的先驱Charles F. Brush
Charles F. Brush(1849-1929)是美国电力工
海上风能的未来
海上风能开发是风电的一个非常有希望的应用,对那些高人
口密度和在陆地上很难找到合适安装地点的国家尤为如此。在海
上的安装成本高得多,(目前近海风电投资1650欧元/kW,陆地 风电投资700-1000欧元/kW)。但电量生产同样也很高。 丹麦电力公司已宣布了在2000年后将安装4000MW海上风电 的计划。4000MW的装机预计每年可发电13.5TWh,相当于丹麦
电力总消耗的40%。
重力概念基础
桩基础
三角架基础
三角架基础
浮标概念基础
风力发电项目成本构成
九、兆瓦级风力发电机 Nortank1500
图片上是NEG Micon1500kW风机,于
1995年投入运行。此型风机最初的模式是叶轮 直径为60米,两台750kW发电机并联。
最新的模式是1500/750kW模式(两台
丹麦的风电场Middelgrunden
丹麦现在的风电总装机约2000MW,有约
6000台风力机在运行。其中80%风力机属于个 人或当地风力机合资公司。丹麦最大的风电场
是Middelgrunden,而且它还是当时世界上
最大的海上风电场,拥有20台Bonus 2MW风 力机,总装机为40MW。丹麦最大的陆地风电
(GE)。

风电的发展历史

风电的发展历史

风电的发展历史标题:风电发展历史的探索与回顾一、引言风电作为一种清洁可再生能源,其开发利用的历史可以追溯到古代。

随着科技的进步和环保意识的提升,风电在现代社会中的地位日益凸显,成为全球能源结构转型的重要推动力量。

本文旨在梳理风电的发展历程,从早期雏形到现代大规模应用,展现其技术革新与广泛应用的壮阔画卷。

二、早期探索阶段人类对风能的利用始于公元前3000年左右的古埃及和中国,当时主要用于驱动帆船航行及风车提水灌溉。

19世纪末至20世纪初,丹麦科学家皮特·萨柯森成功研制出第一台用于发电的风力发电机,标志着风能开始进入电力生产领域,开启了风电发展的新篇章。

三、初步发展阶段(20世纪初-70年代)20世纪初,美国首先将小型风力发电机应用于农村地区供电,解决远离电网地区的用电问题。

然而,由于当时的风电机组效率低且不稳定,加之石油资源丰富,使得风能并未得到大规模推广。

直到20世纪70年代石油危机爆发,引发了全球对新能源的重新审视,风电技术研发与应用逐渐复苏并取得一定突破。

四、快速发展阶段(20世纪80年代至今)自上世纪80年代起,风电产业在全球范围内进入了快速发展期。

得益于涡轮叶片材料科学、控制技术和电网接入技术等方面的显著进步,风电机组的单机容量大幅提高,发电效率显著增强,度电成本持续下降。

同时,各国政府纷纷出台扶持政策,推动风电产业规模化发展,大型风电场如雨后春笋般涌现。

五、未来展望当前,全球风电装机容量已超过650GW,风电已成为许多国家和地区的重要电力来源。

随着漂浮式海上风电、智能风电场等前沿技术的研发与应用,风电将进一步打破地理空间限制,实现更高效、更经济的大规模开发。

同时,储能技术的突破也将助力风电解决波动性问题,进一步提高其在能源体系中的可靠性和竞争力。

总结,风电的发展历史是一部人类智慧与自然力量相互融合的创新史,它承载着人类对可持续发展的追求,昭示着绿色未来的无限可能。

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国际风电发展史当涉及到技术难题,比如如何把大规模的高度不稳定的风电安全并网时,丹麦的领先地位就凸显无疑。

而当我们把目光转向那些风电装机容量最大的国家,比如美国、德国、西班牙、印度,就会发现,这些国家风电行业的飞速发展,无一例外与政府强有力的政策支持有着很大的关系。

美国:从鼓励装机到鼓励发电美国的风电政策在20世纪90年代前后有一个转变的过程。

在20世纪80年代,可以归纳为投资抵税和高电价收购。

到了90年代之后,逐渐采用直补发电量的方式,主要目的是由鼓励装机变为鼓励多发电,其实也就是鼓励风电并网。

从2004年开始,美国风电发展速度和装机容量增长均保持世界领先地位,这主要得益于其实施了“生产税返还”政策,该政策相当于给并网风电提供了约1美分/千瓦时的电价补贴,使资源比较好的风电项目在经济上具备可行性。

此外,2009年2月,美国国会依据“经济刺激法案”,决定投资110亿美元用于智能电网研究和建设,其中将新建4827公里采用先进输电技术的电网,目的是接纳更多的可再生能源电力,新建电网将采用先进的电源配置、电网调度管理和储能技术及装备,以扩大风电等可再生能源电力在电网中的比例。

从性能角度看,美国现在的风力发电场已经与常规发电场具有很多的共同之处,如可以具有变化的电力输出等。

随着风电注入的不断增加,大多数系统运营商已经认识到风力发电场可以与常规风电场一样,在有波动的情况下进行稳定的系统运作。

当然,如果要实现2030年风能占20%的目标,还有待于大量建造新的电力传输网络。

这些超高速传输网络就像一条行驶着各种车辆的高速公路,承载着各种混合电能,能够把风电从发电场远距离输送到用电负荷中心。

德国:优惠的上网电价德国在2001年到2007年保持风电装机容量世界第一,到2008年底累计达到2390万千瓦,直到最近才被美国超越。

德国风电发展取得的成就,主要得益于其固定的上网电价政策。

1990年,德国议会通过强制购电法。

该法案规定:电力公司必须让风电上网,并以固定价格收购其全部电量;以当地电力公司销售价格的90%作为风电上网价格;风电上网价格与常规发电技术的成本差价由当地电网承担。

到2000年,强制购电法的原则在一项新的《可再生能源法》中进一步确立。

同时,政府开始对风电投资进行直接补贴。

在德国,政府对风电技术的投入绝大部分用于风电机组的研制、大型风电项目开发,仅有一小部分用于中小型风机研制和并网技术问题。

然而,其国内电网运营商E.ON和Vattenfall 都已经提出了各自管辖区域内的风电并网导则。

其中E.ON标准是国外影响最大的标准之一。

E.ON据此对风力发电商提出了新的要求,要求风电场在电网电压下跌期间能够保持和电网之间的连通,并且根据电压下跌的幅度及时向电网提供必要的功率。

德国电网系统相当发达。

欧洲大陆最高一级的电网是欧洲大陆互联电网(UCTE),德国的电力资源经由特高压(220千伏及以上)输电线路可以接入该网络。

除了这条特高压电网,还有其他配电网(110千伏高压和10千伏-30千伏中压),风电一般都接入这一类电网。

风力发电经过变压站变压后,源源不断地通过低压电网(230伏或380伏)输送到个人用户终端。

西班牙:稳定的电价政策西班牙以1674万千瓦的总装机容量在2008年排名世界第三。

西班牙风电的快速发展,与其制定和实施了系统、有效的政策是分不开的。

1994年,西班牙政府引入了支持可再生能源发展的第一个政府法案,要求所有的电力公司保证为绿色环保电力按补贴价格支付,之后在1998年做出了一些具体的规定。

根据政策实施的效果,西班牙在2004年对政策进行了调整。

从那以后,西班牙对风电实施了高补贴电价政策,风电实际上网电价达到每千瓦时8欧分左右,在短时间内迅速发展了风电市场。

今后在电价补贴政策支持下,西班牙风电还将保持平稳地增长。

具体来说,对于包括风电在内的可再生能源发电价格,政策制定的主要思路是:在保证基本收益的前提下,鼓励风电场积极参与电力市场竞争,规定风电电价实行“双轨制”,即固定电价和溢价机制相结合的方式,发电企业可以在两种方式中任选一种作为确定电价的方式。

在固定电价中,风电电价为电网电力平均销售电价的90%,电网企业必须按照这样的水平收购风电,超过电网平均上网价格部分由国家补贴。

在溢价机制中,风电企业需要按照电力市场竞争规则与其他电力一样竞价上网,但政府额外为上网风电提供溢价,即政府补贴电价。

西班牙一方面通过稳定的电价政策,对风电采取相对于其他发电技术宽松的入网条件,但另一方面又不是无限制宽松,而是制定风电并网技术标准,要求风机制造企业提高技术水平,尤其是大幅提高风机控制系统水平。

严格的并网技术标准不仅使新安装风机采用新技术和新控制系统,也迫使风电场为老旧风机更换新控制系统,以满足并网技术要求,从而保证风电场继续获得收益。

印度:曾经的亚洲“领头羊”印度风电发展在亚洲一度是“领头羊”。

现在风电产业已初具规模,风电技术国产化水平较高。

2007年之前,印度的风电装机居于亚洲之首,直到2008年才被中国超越。

印度风电并网成功的基本经验是政府提供了强有力的政策支持,最主要的政策是建立了世界上唯一一个非常规能源部。

非常规能源部要求,印度电力公司允许风力开发商在任何电网中使用自己风机发出的电,只付2%手续费;开发商一年之内可在电网中储存自己风机发出的电量长达8个月;风电商可直接通过电网将电卖给第三方,电网只收手续费;实行最低保护价政策,一般为每度风电5.8-7.4美分;为风电提供联网方便。

自上世纪90年代以来,印度政府一直积极支持发展风电产业。

然而,印度政策支持一开始总是起伏不定,导致在上世纪90年代风能发展同样起起伏伏。

不够准确的风能资源数据、落后的风电设备和水平较低的电厂运行性能是印度早期风电发展缓慢的主要原因。

近年来,稳定的政策和积极的扶持机制使风电市场发生了反弹。

2002年,印度政府推出免税计划,风电场前10年的发电收入可享受100%的免税。

目前,印度的政策更倾向于鼓励风机设备国产化。

例如,对组装完整的风机设备进口实行严格的海关控制。

从战后到到1970年的几十年内,风电技术一直保持着极好的发展势头。

尤其是在1970年前后,由于石油危机(1973)所造成的油价飞涨,欧美各国政府加大了对新能源尤其是风能的研发投入。

短短几年内,美国、德国、瑞典及丹麦政府投入了大量的资金和人力用于风力发电的研发。

以美国为例,在1974年至1981年的7年间,NASA总共建立13个小型风场,2个中型风场和4个大型风场,采用了各种不同的新技术。

可惜的是,他们并没有采用Hunt 所发明的teeter hub,从而限制了很多相关技术的进一步研发。

美欧的研发不约而同地向兆瓦级大型发电机发展,其后由于许多技术和资金上的限制,都没有获得任何的突破性进展。

在美国的研发过程中,值得一提是垂直轴风电,结构如下图所示。

该结构的主要好处有两点:一是不需要风塔,其转子完全在地面上,从而降低了系统成本和维护成本。

二是由于采用了稳定性更高的机械设计,在大风和涡流情况下对转子和叶片的瞬态负荷变小,从而降低了故障率。

但是由于垂直轴结构的效率问题,这种结构注定只能是过渡性产品,现在已经渐渐淡出了主流风电市场。

从1973年到1980年,风电技术的发展进入了一个低谷。

其最主要的原因我认为有两点:其一在于经过了初期的风电快速发展,在这个基础上的进展变得越来越难,也越来越需要配套行业和技术的支持。

比如说,而1970年时,正是交流发电机和电力电子技术大发展的时期,然而在电力电子技术发展成熟之前,现在的全桥四象限风力发电驱动不可能实现,从而与之配套的风电控制技术,风电容错控制和高可靠性技术都不可能实现。

其二还是因为油价在73年之后慢慢平复,风电的价格没有优势可言,从而吸引不了资本市场上的投资介入。

单纯依靠政府投资支持,向风电这类见效慢、发展周期长的行业是很难蓬勃发展的(或许全世界最强悍的中国政府是个例外)。

同样可参考的是2008年另一个石油价格高峰,在这个之前各国的风电行业也经历了一个黄金期(这个从我公司的订单上就能明显体现),在经济危机油价下跌之后的风电行业向何处去是一个很值得关注的命题。

目前的情况是风电的价格仅仅是略高于传统能源价格,并且与风电相关的配套行业已经渐渐发展成熟。

可以说现在是一个“抄底”新能源的好时机,如果在这个哪个国家能够持续保持风电技术的成长,谁就有资格在新一轮的能源革命中占据优势地位。

1980年以来,风力发电进入了另一个大发展的时期,在世界各国都进入了实际应用阶段。

截止到2008年12月底,全球总装机容量已经超过了121GW。

总装机量前五的国家分别是美国(25.17GW),德国(23.90GW),西班牙(16.75GW),中国(12.21GW)和印度(6.45GW)。

欧洲一些国家的风力发电装机容量已经占据了相当的比例,例如德国、西班牙、丹麦、荷兰等国已经具有了长期运行50kW、100kW、200kW、500kW、1.5MW乃至4MW 风力发电机的成功经验。

随着风电装机量的增大,其配套设施,发电质量要求,控制系统和成本的要求都进一步提高,也促成了新一轮的风电技术发展高潮。

综合来看,风力发电具有清洁,可再生等多个优势,这也决定了风力发电良好的发展前景。

随着煤炭、石油、天然气的大量消耗,风力发电的成本也逐渐具有了竞争力。

然而风力发电也有自身的局限性,这主要来自于风能的不可预测性,风力发电,没风就没电,然后电网的整个负载却是固定的,不可能没风就不用电。

从这个角度上来看,风能的不可预测性也给整个电网的稳定性带来了负面的影响。

目前风电行业解决这个问题的方法有很多种,例如孤立网络加储电元件的解决方案,还有增加风能入网的电能质量要求。

然而风能在电网中的大规模使用,还是需要可靠的火力发电来稀释,从而增强局部电网的稳定性,这也决定了风力不可能真正替代传统能源,只能作为一种补充。

就目前而言,风能发电如果占整个电网发电量的20%,就几乎已经到达极限了。

欧洲许多国家在2020年左右就可能达到这个目标,此后风电行业就会成为一个成熟行业,主要业务就是定期对风机进行维护更新(风机寿命约20年)。

而在美国、中国、印度等国家,目前的风电装机容量和总用电量的比率还远远未到饱和,因此,我们可以得出结论,目前风电行业的技术优势在欧洲,而风电行业的市场在中、美、印等能源需求大国。

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