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风能及风力发电相关知识

2015-8-18 12:25:33| 浏览:2625|

摘要: 风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。

 

 

风能是地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。

 

风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。风能资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家,中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富。

 

 

 

 

中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达 300/平米 以上,3-20 /秒的风速年累计超过 6000 小时。内陆风能资源最好的区域是沿内蒙古至新疆一带,风能的密度也在 200-300/平米,3-20 /秒风速年累计 5000-6000小时。

 

 

 

 

 

风力发电的竞争优势

 

风力发电是指利用风力发电机组直接将风能转化为电能的发电方式。在风能的各种利用形式中,风力发电是风能利用的主要形式,也是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。

 

风能是地球表面大量空气流动所产生的动能,太阳对地球的辐射能约有 2%转变为风能。目前,已经开发的风能仅占全球风能资源微不足道的一小部分。世界电力需求预计到 2020 年会上升到每年 25.578 万亿千瓦时,如果 50%的风能资源被利用,则可满足世界电力需求。就中国而言,风力资源列世界第三,排在俄罗斯和美国之后。根据最新风能资源评估,全国陆地可利用风能资源 3 亿千瓦,加上近岸海域可利用风能资源,共计约 10 亿千瓦。

 

风力发电与核电相比,投资周期短、不会发生重大安全事故;与太阳能相比具有成本优势,更接近火电与水电的成本;与生物智能和潮汐能相比,具备大规模开发的条件。

 

 

中国风电发展位居世界前列

 

2005年以来,中国风电装机以年均100%的速度快速发展,到2008年底,风电总装机容量达到了1215万千瓦,占世界风电总装机容量的10%左右,这是一个相当惊人的增长。目前,从装机容量来看,中国已成为亚洲第一、世界第三、风电装机容量超千万千瓦的风电大国。按照国家“建设大基地,融入大电网”的风电规划构想,已确定在6省区建设七大千万级风电基地,包括甘肃、内蒙古、新疆、吉林、河北和江苏,其中内蒙古有2个基地。到2020年,七大千万级风电基地总装机量将达12600万千瓦。其中,河北规划1080万千瓦,甘肃(酒泉)1270万千瓦,新疆(哈密)1080万千瓦,吉林2300万千瓦,内蒙古5780万千瓦,江苏1000万千瓦。

 

 

 

 

海上风电:未来发展重点

 

海上风电场一般都在水深10米左右,距海岸线10公里左右的近海大陆架区域建设。与陆上风电相比,建设成本较高,技术难度大,而优点在于海上风电场不占用宝贵的土地资源,基本不受地形地貌影响,风速更高,风能资源更为丰富,而且运输和吊装条件优越,风电机组单机容量更大,年利用小时数更高。因而受到了世界各国的广泛关注。自上世纪90年代以来,海上风电经过十多年的探索,技术已日趋成熟。目前,海上风电机组的平均单机容量在3兆瓦左右,最大的已达6兆瓦,风电机组年利用小时数一般在3000小时以上,有的高达4000小时。

 

鉴于海上风电的发展优势,欧洲风能协会非常看好未来20年海上风电的整体发展前景,认为海上风电的发展走势将复制前10年陆上风机的高速增长路径。在海上建设风电场是目前欧洲风能行业提出的重大战略之一,海上风能也是欧洲持续开发风能的关键领域。欧盟的北海国际风能网路计划长约3850英里,连接100多个风力发电场,覆盖英国、丹麦、法国、挪威、德国、比利时和荷兰等7个国家。

 

 

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