风能

  
风能
      风能
  风能就是空气的动能,是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。地球上和大气中,各处接收到的太阳辐射能和放出的长波辐射能是不同的,因此在各处的温度也不同,这就造成了气压的差别。大气便由气压高的地方向气压低的地方流动。水平方向的大气流动就是风,所以,风的能量是由太阳辐射能转化来的。
  风能(wind energy)是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机,以产生电力,方法是透过传动轴,将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送至发电机。到2008年为止,全世界以风力产生的电力约有94.1百万千瓦,供应的电力已超过全世界用量的1%。

风能简介

  风能就是空气的动能,是指风所负载的能量,风能的大小决定于风速和空气的密度。地球上和大气中,各处接收到的太阳辐射能和放出的长波辐射能是不同的,因此在各处的温度也不同,这就造成了气压的差别。大气便由气压高的地方向气压低的地方流动。水平方向的大气流动就是风,所以,风的能量是由太阳辐射能转化来的。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
  人类利用风能的历史可以追溯到公元前,但数千年来,风能技术发展缓慢,没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义。 即使在发达国家,风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。

中国风能资源丰富具有大规模发展风电的可能性

风能发电
    风能发电
  从风力发电的技术状况以及实际运行情况表明,它是一种安全可靠的发电方式,随着大型机组的技术成熟和产品商品化的进程,风力发电成本降低,已经具备了和其他发电手段相竞争的能力。风力发电不消耗资源、不污染环境,具有广阔的发展前景,和其他发电方式相比,它的建设周期一般很短,一台风机的运输安装时间不超过三个月,万千瓦级风电场建设期不到一年,而且安装一台可投产一台;装机规模灵活,可根据资金多少来确定,为筹集资金带来便利;运行简单,可完全做到无人值守;实际占地少,机组与监控、变电等建筑仅占风电场约1%的土地,其余场地仍可供农、牧、渔使用;对土地要求低,在山丘、海边、河堤、荒漠等地形条件下均可建设,此外,在发电方式上还有多样化的特点,既可联网运行,也可和柴油发电机等级成互补系统或独立运行,这对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可能性,这些既是风电的特点,也是优势。
  我国风能资源丰富,这十几年来,对风能资源状况作了深入的勘测调查,全国可开发利用的风能资源总量为2.53亿千瓦。资源分布也很广,在东南沿海、山东、辽宁沿海及其岛屿年平均风速达到6-9米/秒,内陆地区如内蒙古北部,甘肃、新疆北部以及松花江下游也属于风资源丰富区,在这些地区均有很好的开发利用条件。这几年我国的交通条件 得到极大的改善,电网覆盖程度有了很大的提高,许多风资源丰富地区己置于电网覆盖之下,也为我们建设大型风电场提供了更有利的条件。在国家有关部门的支持下,电力部门在风电场建设方面已作了一些工作,并提出到2000年我国风电装机达到100万千瓦的规划目标。到目前为止,相继在新疆、内蒙古、辽宁、广东、浙江、福建等地区建成了14个风电场,总装机容量5万千瓦,己签订贷款协议和采购合同的约l0万千瓦,虽然我国目前的风电事业刚刚起步,但已经锻炼和培养了一批专门从事风电工作的技术人员和职工队伍,为今后大规模发展风电积累了经验。
  让人们了解和认识风电是推进风电发展的重要工作。发展风电,首先要解决认识问题。认识包括两方面内容。一个是对其重要意义的认识,应当认识到发展新能源是经济发展和环境保护的需要,也是电力实施可持续发展战略的需要,电力的发展不能以浪费资源和牺牲环境为代价。当前风电等新能源发电刚刚起步,和其他发电手段相比,装机容量和发电量都很小,但它是未来能源,发展潜力巨大,这就要求我们处理好近期利益和长远利益的关系,局部利益和全局利益的关系。再一个认识问题来自技术和经济方面,比如认为"风电形不成规模","风电成本太高","风电电量不稳定"等,由于风电是一种新的发电方式,许多人还不了解,提出这些问题是很自然的,需要有针对性地答复这些问题,让更多的人了解风电,认识风电。
风能开发
    风能开发
  第一,风电是能够形成规模的。现在风电单机容量一般为几百千瓦,这和火电、水电的大容量机组不同,风电是以几十台、几百台,甚至几千台同时运转来实现风能大规模转换为电能的。美国加州风电场一共安装2400台,满山遍野都是风电,具最新资料统计,全世界风电装机容量己达490万千瓦,其中美国187万千瓦,德国103万千瓦,丹麦61万千瓦,特别应该指出的是印度通过这两年的努力,风电已达60万千瓦。其次,风力发电的成本情况如何呢?在国际上单位千瓦造价一般为1000美元,发电成本可做到6-7美分。我国风电扬的单位造价约为1万元左右,其中风力发电机组占投资75%以上,主要靠进口,今后如果解决了设备制造国产化问题,造价还会下降,现在广东南澳岛安装风电机8680千瓦,年发电量2600万千瓦时,上网电价0.70元左右,对广东来说这个电价完全可以承受,国内大中型水电站的单位千瓦造价7000一8000元,火电站如果加上脱硫脱氮等环保设施的话,千瓦造价也要超过7000元。应该说风电具备了和其他电源比较的能力,它的造价和电价是可以接受的。
  第三个问题是关于电源稳定的问题,在概念里有风就有电,我国风电年利用小时数一般为2700小时,新疆等一些地方可以达到3200小时。风能资源间歇性的特点,使我们必须重视风电电能供应稳定性问题。在发展初期,容量小,电量少,相对整个电网而言微乎其微,因此它不会引起电网的波动和不稳定。丹麦目前风电发电量占全国发电量的5%,装机容量所占比例还要高一些,没有对电网形成影响。据丹表专家分析,风电比重低于10%对电网不会构成危险。电力部规划到2000年全国装机100万千瓦,届时也仅占全国装机的0.3%,仍然是一个小数。在电网本身容量不大的地方,确实要考虑这个问题,电力部已经规定现阶段风电容量控制在电网容量的5%以内,除新疆乌鲁木齐电网外,其他地区还远离这个标准,根本不必担心。况且世界上普遍用油机和风机配套使用,效果很好。我国正在对风力发电和抽水蓄能电站结合运行进行研究,美国已建风能洞穴储能试验电站。总之,这个问题不是我国目前发展风电的障碍。通过几方面情况看,风电己具备了加快发展的条件,可以纳入我国电力规划和电力建设的议事日程了。认识的提高需要通过加强宣传和真抓实干来实现,认识风电的人越多,发展风电的条件就越好。

发展风电的战略思考

风能开发与利用
 风能开发与利用
  国外风电己完全进入商业化开发,我国经过几年的工作也处在从试验示范向规模发展的转换阶段。如何发展风电?在发展中应该注意什么问题?是至关重要的,关系到风电持续、有序、健康的发展。我国的风电开始进入产业化发展阶段,就应该有严格搞产业的办法,我们的一切工作包括组织机构、工作程序、规章制度、各种法规和思考问题的方法都要转变,要从原来的试验示范向产业化、规范化的方向去努力。风力资源的调查、地形地理的勘测等前期工作以及可行性研究报告必须有严格的要求。并且要逐步健全风电开发体系,建立必要的性能检测和质量认证部门,完善包括情报信息、标准计量、检验测试以及人才培训的应用保证系统,制定风力发电的技术标准以及安装、验收、运行、管理的规章。这些现在就要开始着手抓起来。风力发电场的建设一定要紧密依靠电力企业,要把电力企业推到发展风电的第一线,如果不依靠电力系统来办这件事,那么许多问题不好解决,如上网、调度、电价等问题以及股本金提供和贷款担保等等。
  当然,我们也要积极支持其他企业投资发展风电。发展风电要抓龙头,龙头就是抓风电场的建设,通过风电场的建设来带动整个风电事业的发展,比如说先抓风力发电机的国产化,还是先抓风电场的建设呢?按照办水电的经验,要把项目放在第一位,通过项目来带动风力发电设备的制造、科研、设计、教学等。如果先抓风力发电机制造,生产出来卖给谁呢?市场又在那里?用风电场建设作为龙头就可解决这个问题,这就叫市场驱动。先买国外的机组,技贸结合,逐步国产化,使我国具备设备制造的能力。风电产业发展的初期,要从引进外国的先进技术开始。国外无论是设备制造还是风电场建设都有成熟的技术和经验,目前,世界上500KW、600KW的风力发电机组已经大规模批量生产,正在研制1000KW及以上机组,如果我们还停留在研制100KW、200KW风力发电机的基础上,那就不行了,所以我们应该有一个较高的起点。
  要引进国外先进设备和技术,通过中外合作、合资办风电场、风力发电机制造厂,靠这种形式来加快我们的发展速度,通过技贸结合,购买风机的同时引进制造技术,逐步实现国产化。我们要积极利用国外资金,拓宽引资融资渠道,积极争取国外政府贷款、国际金融机构贷款以及国际商业信贷,也要欢迎外商以直接投资的方式参与建设。发展风力发电是一项利于千秋的事业,但在发展初期,与常规能源相比产业规模小,获益能力低。因此在现阶段需要政府给予一定的支持和相应的扶持政策,制定有利于风能等新能源发电的政策。要把风电纳入国家能源建设计划,增加资金渠道和投资力度,加大信贷规模,提供低息贷款,制定优惠税收、电价补贴等政策,有了这些扶持政策,必将更进一步推进风力发电的规模化、产业化发展,提高竞争力,使其最终依靠自身的发展潜力,在我国的电力构成中占到一席之地。