先进国家的风力发电现状和其前景.pdfVIP

第 10 卷　第 3 期 甘 肃 科 学 学 报 V o l. 10　 N o. 3 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 1998 年 9 月 Jou rna l o f Gan su Science s Sep. 1998 先进国家的风力发电现状及其前景 张焕芬　　　　　　　　　　　喜文华 ( ) ( ) 中国科学院广州能源研究所　广州　5 10070 　　 甘肃省科学院自然能源研究所　兰州　730000 【摘　要】　综述了美国、德国、丹麦、荷兰、英国、瑞典等六国的风力发电现状及其前 景, 同时介绍了上述各国政府对研究与发展风力发电的财政支持以及采取的政策手 段。 【关键词】　风能　风力发电　装机容量　风电场 【分类号】　TM 6 14 风能和太阳能一样是成本低、技术简单、取之不尽用之不竭、干净、无污染的可再生能源, 但它受风向、风速及季节变动影响, 变化较大, 能源密度也低。 近年, 由于暖化、酸雨等环境问题 日趋严重, 已引起了人们极大关注, 世界各国, 尤其是先 进国家已开始重视风能的研究开发。从政策上实行优惠, 在技术上进行改进, 引入高新技术、电 子计算机、新型材料等。所以, 近年风力发电发展迅速。1996 年全球风力发电总装机容量已从 1995 年的450 ×104kW 提高到 600 ×104kW 以上, 发电约 25～ 27 ×104kW h , 约占世界电力总 生产量的05% 。预计到 2000 年将达到 1200 ×104kW , 2030 年达到 10 000 ×104kW 。风力发 电量最大的国家是美国, 装机容量为 170 ×104kW , 其次是德 国为 160 ×104kW , 丹麦 73 × 104kW , 荷兰 3 1 ×104kW , 英国264 ×104kW , 西班牙 205 ×104kW , 瑞典 95 ×104kW , 奥地利 117 ×104kW 。 据各发达 国家的规划, 到 2000 年, 风力发 电量将 占世界发 电总量的 5% , 2030 年达到 25% , 欧洲已有 15 个国家将风力发电列为重要能源, 制定有关的能源政策, 作为 2 1 世纪的替 代能源; 在技术上, 现正向轻型、高效、高可靠性及大型化方向发展。 风机的规模在 80 年代以50～ 100 kW 小型机为主, 其后发展了300 kW 中型机, 现在正发 展 500～ 1 000 kW 级的大型机, 500 kW 大型风力电站已进入商业运行。 在风力发电技术方面, 水平轴和垂直轴风车技术已日趋成熟, 叶片多采用轻型玻璃钢纤维 新材料, 三叶片翼面形状, 目前最大风轮直径已达到 98 m 。在遥控技术和保护系统方面, 由于 采用顺桨机构的阻尼装置和紧急制动阀, 在风速过大时可 自动减速, 遇到台风时, 叶片能自动 停止运行, 实现自动化保护。 由于采用大型风力发电机、新型叶片设计、高级新型材料、高智能的电子技术、灵活的轮壳 结构以及符合空气动力学的控制装置等, 使风力发电能力大大提高, 从而降低了成本。美国可 再生能源研究所计划到 2000 年研制出能在中等风速地区运行, 发电成本每度电4 美分的风力 发电机。现在使用耐疲劳、寿命长的复合材料, 叶片采用滑翔机翼式, 不再用模拟机翼式, 提高 ( ) 了新型风车的寿命 长达 30 年 , 发电量也提高了 15% 。另外, 使用计算机技术, 能有效地监测 收稿 日期: 1997- 11- 26 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　甘 肃 科 学 学 报　　　　　　　　　　　　　　　　1998 年　第 2 期 60 和控制风力发电机, 使风力发电设备进一步完善, 现在风力发电成本已与燃煤火力发电相近, 据专家们估计, 到本世纪末, 世界上许多地方的风力发电成本将低于火电和核电。 1　各国风力发电技术现状