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风力发电的未来发展趋势
作者:admin 浏览次数:1268 时间:2019-04-11

随着经济的快速发展,人们对能源需求越来越大。人们对环保认识的提高,对新能源越来越重视。作为新能源风力发电一直是我国发展方向,国内风力发展获得了新的发展。本文从分析我国风力发电的现状,对未来发展趋势进行预测,指导我国风力发电业未来的发展。
随着国民经济的持续发展,能源的大量消耗,能源危机开始困扰着人们的生产生活。人们开始把眼光投向自然界,利用风能发电解决电力不足的问题。据统计,如果能把全世界风能储量的百分之一用于发电,即可人类世界提供强大的动力支持。在今天日益匮乏的能源社会,利用这种取之不竭、用之不尽的风能,对发展电力事业发挥着重要的作用。
  一、国外风力发电的现状
  就全世界而言,如果各国都采取一点措施,风力发电可为世界提高20%的电力需要。对世界经济的贡献作用巨大,拉动全球就业,降低温室气体,保护地球环境发挥着重要的作用。
  据资料统计,在2010年的德国就新增了600万千瓦,西班牙新增500万千瓦,年生产能力将达到900万千瓦,德国一年的风力发电可以满足全国电力需求的10%。在北美,美国和加拿大是风能最好的国家,美国50个州中,有一半以上的州已经利用风能资源。美国曾经6年间,让美国的风力发电的总装机容量已经超过7000MW,可以解决许多的家庭用电需求了。
  随着技术的进步,风力发电的规模不断扩大,成本下降,竞争力不断提升,企业生产经营效益显著增长,风力发电迅速发展起来。当今世界,更大单机容量的机组仍在继续研制。风电容量在电力系统中的比例会越来越大,颠覆传统的火力、水力发电占绝对地位的情况。现在600kW级大型风力发电机组技术已经成熟,并且广泛使用中。正在研究的2000kW级风力发电机组也将投入运行,同时风力发电的价格也会显著下降。风力发电成本的下降,使得人们使用风力电能时优惠增多,人们开始乐于接受,并得到认可,有助于提高风力发电的竞争力,这种优势会越来越明显。世界各国会进一步研究风力发电的积极性,提高风力发电的影响力。对发展中国家也具有吸引力了,如巴西、阿根廷等国是发展中国家风力发电的佼佼者。目前中国、印度也在积极探索发展风电,并取得了不错的成绩。
  二、我国风力发电现状
  (一)资源优势明显
  我国幅员辽阔,陆疆总长2万多千米,海岸线1.8万多千米,是一个风力资源丰富的国家,全国约有2/3的地带为多风带。资料统计中,我国风能总储量为40亿千瓦,为我国发展风力发电提供了自然资源条件。从地域上分,我国的风能带主要集中在东北、华北、西北及东南沿海地带,省区跨越比较广泛。在我国现有的风能发电中,使用的风能发电设备主要来自丹麦、德国、美国、比利时等,单机容量可以达到600kW。
  (二)起步晚,技术待进一步发展
  由于我国国情特殊,发展风力发电起步较晚,技术还不成熟,资金投入不够等因素,导致风力发电受到制约。风力发电一直滞后于水电、火电,人们对风力发电也有一个逐步认识的过程,需要全社会努力,从人员、技术、资金、政策方面进行投入,发挥全社会的力量,必将推动我国风力发电的快速发展。目前,我国的风力发电装备市场至今仍由国外风力发电机组占据主导,这与我国风力发电设备制造企业实力不强有关系。目前,虽然我国有风力发电国产设备,但是与进口设备相比确实存在差距,需要我们进一步加强与国外先进企业合作,学习技术、经验来提高我国的装备,将我国风力发电装备提高到一个新的高度。
  三、未来风力发电的发展趋势分析
  (一)装备向精细化方向发展
  如今,世界风力发电技术已逐渐完善,发电容量有了很大进步,风力发电的容量向大容量方向发展,定桨矩向变桨、变速恒频发展。在完善陆上风电发展的同时,开始向海上风电的方向发展,风力发电的设备制作也越来越精细化了,发电设备由笨重向轻盈化方向发展。由之前粗糙的装备向精细化方面发展,设计的装备更加节能,成本不断降低,有助于提高企业竞争力,增加企业经济效益。
  (二)材质更加轻盈化
  随着研究领域范围的不断扩大,风力机的叶轮直径不断增大,长度已经超过100米,并且叶轮更加轻盈了,有助于叶轮旋转,节约运输成本,提高发电效率。如今,变桨变速设计成为主流,同时直接驱动发电机技术的创新获得重大进展。同时增加了海上数兆瓦级的风机的出现,有效解决了陆地上风力不足的问题。并且将风机发展到海上,还避免了因为噪音影响周边的环境的问题,解决了场地的限制等,是风力发电具有里程碑的意义。随着风电的发展,巨型风电机其桨叶长度将达到了100m,给运输带来问题,但是如果将风机运用到海上,通过海运能有效解决这个问题。海上可以运用大吨位的船,海上浮吊容量也大,更重要的是,海上风电场的风能资源好,风速大且稳定,年平均利用小时可达4000小时以上,相比陆上发电,效益要高出陆地50%以上。
  (三)单机容量增大
  随着风电单机容量的不断增大,在运输过程中,结构要求要简单,既便于拆解,也便于安装。这种高要求的设计对设备生产企业提出了高的要求,在设备选材方面,工艺方面要格外谨慎,注重简化系统的结构。一般厂商,选用的是高新复合材料的叶片,以加长风机叶片长度;省去发电机轴承,让发电机直接与齿轮箱相连,把发动机直接置于驱动系统,当叶片转动的时候,直接带动发动的转动,减少中间环节,有助于减少能源消耗。发电机中的中速永久磁铁采用水冷方式,调向系统放在塔架底部。整个驱动系统被置于紧凑的整铸框架上,使荷载力以最佳方式从轮彀传导到塔筒上等。
  因此,在风电机制造商中,都很注重结构设计的紧凑、柔性和轻盈化,在这方面投入了大量的资金、技术、人力资源等,为今后发展风力发电指明了方向,对推动风力发电具有重要的作用。

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