风力发电的研究

调研报告
1研究风力发电的意义
风力发电是清洁的、无污染可再生能源，它的优势已被人们所认识。

但是风力发电成本与常规能源相比仍不具有优势，特别是我国，风力发电成本还难于同常规能源相竞争，这制约了我国风电事业的发展。

因此，全面地研究我国风力发电成本、研究影响风力发电成本的因素、找到降低风力发电成本的途径，对促进我国风电事业的发展、改进我国能源结构、治理我国的环境污染具有重要的现实意义。

为此本人开展了风电成本的研究工作。

2风力发电的研究现状
2.1国外风力发电的发展状况
风力发电于1890年起源于丹麦，之后经过几个重要的发展阶段。

第一阶段是二战前后，由于能源需求量增大，不少国家相继开始注意风力发电.美国于1941年建造了一台1250kw的特大风力发电机组，这种风力发电机组技术复杂，运行不稳定。

因此只能停留在科研阶段，无法推广使用。

第二阶段出现在70年代，世界连续出现的两次石油危机极大地刺激了风力发电的发展。

此时，丹麦己研制出”55一630kw的系列化风力发电机组。

第三阶段是在80年代，以美国为首的西方各国开始着手实施以风力发电为中心的节能计划，各国都为风力发电提供了许多优惠政策，这促使风力发电高速发展。

第四阶段进入90年代，随着世界环境的不断恶化，环保呼声日益高涨，各国更加注重发展风力发电，在科学技术进步的强有力的推动下，风力发电的发展令人瞩目，据有关资料统计:从1981~1999年世界风力发电机组装机容量平均每年以40%速度增长。

到2000年为止，风能的发电量已占总发电量的5~10%。

全世界风电总装机容量1994年底为350万;1995年新增140万，达到490万kw;从图1中可以看到1996年底总装机容量为607万kw:1997年底总装机容量跃升至780万kW;1998年底总装机容量达到900万kw;1999年底总装机容量达到1393万kw;到2000年底总装机容量达到1700万kw.估计2001年底总装机容量达到2000万kw。

表1 2000年世界风力发电装机容量排在前四名的国家
2.2我国风力发电的发展状况
我国风力发电始于风车提水。

50年代后期已开始研究小型风力发电机组。

至70年代，先后制成了1、2、10、12、8、20千瓦的样机并应用于网外无电地区。

风力发电真正发展是在80年代以后，此时风电机组基本上依线靠进口。

1986年山东荣城从丹麦进口了三台55千瓦的风电机组，于当年并网发电。

1989年新疆达板城和广东南澳进口90千瓦、100千瓦和150千瓦的风电机组17台，装机容量为4490千瓦，均于当年并网发电。

进入90年代风力发电的发展更加迅速。

1996年，国家在“双加”工程中，按照扶强扶优的原则，选择了达板城二厂等四个风电场进行重点改造，进口了133台600千瓦、13台300千瓦的发电机组，合计83799千瓦，分别于1997~1998年竣工同年，国家计委又制定了“乘风计划”，旨在以技贸结合形式与国外组建合资企业，在建设24万千瓦风电场的同时，引进技术、消化吸收，达到自主开发、自行设计制造大型发电机组的能力。

1998年同外商合资成立了“洛阳美德风电设备有限公司”和“西安维德风电设备有限公司”，至此风电机组国产化已提到了日程。

我国二十年来风力发电的发展可以从装机容量上看到，如表3所示。

从表3可以看到:在“七五”(85一90年)末风电场建设装机容量仅为342MW年均装机6.386MW，是“七五”的9、34倍。

进入“九五”我国的风电场建设步入崭新的发展阶段，1996年的新增装机容量为22.35MW，年底总装机容量为57.676MW;1997年在“乘风计划”和“双加”工程的推动下，年新增装机容量越升至108.5MW，年底总装机容量增加到166.5MW;1998年实际新增装机37.45MW，比1997年有所下降，年底实际装机容量达到203.95MW。

虽然我国风电机组装机容量在不断增加，但与国际形式相比，我国的发展速度还是非常低的，远远跟不上发展的需求。

我国目前风机国产化的水平还很低，刚刚处在起步阶段。

表3 是风机生产国家对中国市场的占有情况
从表3可以看到我国风电机组几乎都被外国市场占领，国产风机仅占1.2%，大大地阻碍中国风力发电的发展。

正是由于长期以来，我国风机制造技术与国际水平有着很大的差距，落后于国内风电场建设的需要，国内大多数风电场的风机设备依靠国外进口，这使得我国的风电成本一直居高不下。

据统计我国的风电成本大约在0.72元/KWH左右，还无法同常规能源相竟争，发展国产风机是当务之急。

正如前面所述，为了促进风机国产化我国政府也制定了相关的政策，“乘风计划”、“双加工程”都是在扶持国产风机的发展。

据专家预测，如果风机国产化率达60%，则可使风电机组成本降低15%，风电成本可降至0.375元/KWH。

伴随风机国产化的发展，我国风力发电的发展即将翻开崭新的一页。

3.发展风力发电的必要性和意义
发展风力发电等再生能源对于保护环境、改善能源结构等有着重要的战略意义，己经成为人们的共识。

而且现在是必须大力发展风力发电的时候了。

从世界能源发展趋势看:根据最新资料表明，世界能源消耗量从1970年的83亿吨标准煤到1995年14亿吨标准煤，增长了68.7%。

预计到2020年将达到195亿吨标准煤，50年增长1.35倍。

尽管到2020年石油、煤、夭然气、核能仍然是能源供应的主力，但风力发电等再生能源以及其它新能源的发展令人瞩目。

从1970年的约13.8亿吨标准煤发展到1995年的30.2亿吨标准煤.增长了1.19倍，预计到2020年将达到40.9亿吨标准煤50年将增长1.96倍届时风力发电等可再生能源在能源结构中占21%左右。

风力发电等可再生能源发展是最快的。

从1970年的约8.9亿吨标准煤，到1995年的21.3亿吨标准煤增长了1.4倍，到2020年将达到37.8亿吨标推煤，50年增长3.24倍。

现在世界能源结构中所利用的化石能源主要仍然是煤炭，其次才是石油和天然气，其比例约为68%:17%:15%。

根据国际上通行的能源预测，石油将在40年时间内枯竭，天然气将在60年内用光，煤炭也只
能用220年。

在人类利用能源的历史长河中，石油、煤炭、天然气等常规能源毕竟是短暂的一瞬间。

我国是人口第一大国、能耗第二大国、人均资源占有量相对匾乏，发展风力发电的再生能源更是非常必要的。

我国能源构成中火力发电所占比例为58.70%，占第一位。

不仅考虑煤等自然资源将枯竭，就是从环境保护方面看发展风力发电也是十分必要的。

因为以煤为主的能源构成会造成“温室效应”和“酸雨”现象，导致环境污染。

而风力发电却是无污染可再生的能源。

从我国风能储量看发展风力发电也是十分必要的。

我国幅员辽阔，风能资源较丰富，具有发展风力发电的先决条件。

据国家气象局估计，我国风能资源储量约为1.6xl03KW/年左右，其中地理上和经济上可开发利用的为1.6xl03KW/年。

目前，在德国风力发电能满足4%的电力需求。

在丹麦风力发电力占电力需求的5%。

预计到2030年，风力发电占世界总发电量的25%。

我国风力发电的发展与世界上先进国家相比有很大的差距，随着现代化进程步伐的加快，我国能源需求会不断上升，能源的压力会不断加大。

因此，大力发展风力发电是十分必要的，而且也符合我国制定的长期可持续发展战略的初衷。

4 进度计划
1）清楚风力发电的重要意义；
2）查阅相关资料，了解风力发电的现状，影响风电的主要因素等。

3）学习层次分析法。

4) 将层次分析法应用到风力发电的成本研究中。

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