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英國風電場建在哪裡

發布時間:2022-07-28 07:13:14

❶ 世界上最大的海上風電場位於哪裡

目前世界上最大的海上風電場是London Array(倫敦矩陣)
目前倫敦矩陣是全球規模最大的海上風電場,沒有之一。

這座2013年建成的風電場位於英國肯特海灣以東20公里,擁有175台風力發電機組,發電能力可達630MW。

❷ 風能可以用在什麼地方

風力發電前景很大!
風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽照射到地球表面,地球表面各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。據估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉化為風能,但其總量仍是十分可觀的。全球的風能約為2.74X109MW,其中可利用的風能為2X107MW,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。

人類利用風能的歷史可以追溯到公元前,但數千年來,風能技術發展緩慢,沒有引起人們足夠的重視。但自1973年世界石油危機以來,在常規能源告急和全球生態環境惡化的雙重壓力下,風能作為新能源的一部分才重新有了長足的發展。風能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發展潛力,特別是對沿海島嶼,交通不便的邊遠山區,地廣人稀的草原牧場,以及遠離電網和近期內電網還難以達到的農村、邊疆,作為解決生產和生活能源的一種可靠途徑,有著十分重要的意義。 即使在發達國家,風能作為一種高效清潔的新能源也日益受到重視。

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風力發電

http://www.newenergy.com.cn 2003-11-3 14:56:00 深圳節能

風是由於太陽照射到地球表面各處受熱不同,產生溫差引起大氣運動形成的。盡管達到地球的太陽能僅有2%轉化為風能,但其總量十分可觀。全球可實際利用風能為2X1O』MW,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。 目前,風能的利用主要是發電,風力發電在新能源和可再生能源行業中增長最快,年增達35%,美國、義大利和德國年增長更是高達50%以上。

德國風電已佔總發電量的3%,丹麥風電己超過總發電量的 10%。全球風電裝機容量已達25000MW以上,能滿足1500萬個家庭,即3800萬人的用電需求。雖然歐洲佔世界風電總裝機容量的70%以上,但其他國家也在積極開辟市場,己有50多個國家正積極促進風能事業的發展。由於風力發電技術相對成熟,許多國家投入較大、發展較快,使風電價格不斷下降,目前風力發電成本0.4-0.7/KWH,若考慮環保和地理因素,加上政府稅收優惠和相關支持,在有些地區已可與火電等能源展開競爭。在全球范圍內,風力發電已形成年產值超過50億美元的產業。 建設風力發電場的主要投資是風力發電機組設備,占總投資的80%以上。風力發電機從100w-1MW,有許多種規格。中小型風機多離網獨立運行,中大型機組多組成風電場或風力田並網發電。目前,並網發電以500KW-750KW為主導機組,也有少量12MW機組在投入使用。最大的試運行機組單機容量已達2.5.3MW,當然,也有人在研製SMW風力發電機。現在,不僅把風電場建在內陸、島嶼和海岸,英國、荷蘭等一些歐洲國家經驗表明,將風電場建在海上,經濟效益、環境效益和社會效益更加明顯。

根據世界能源組織1999年制訂的《風能100》報告,2002年修訂成《風能12則報告,經過科學測算,今後風力發電年增長均在30%以上,並預測到2020年,全世界風電裝機總容量將達1260GW,年發電量將達到世界電能總需求量的12%。 我國風能資源豐富,儲量32億千瓦,可開發的裝機容量約253億千瓦,居世界首位,與可開發的水電裝機容量3.8億千瓦為同一量級,具有商業化、規模化發展的潛力。我國政府十分重視風力發電產業,1996年就制訂的《乘風計劃》,旨在鼓勵提高中大型風力發電機製造技術和國產化率,「十五」期間原計劃在風力發電產業投資15億元。由於具有一定的商業機會和市場前景,一些地方政府和民間也積極投入風電事業。目前,全國累計安裝小型風力發電機近20萬台,用作解決西部無電地區農牧民生產生活用電發揮了重要用用。在廣東、福建、浙江、遼寧、內蒙、新疆等地已建成26個風電場,單機容量從200千瓦到1300千瓦多種規格,總裝機容量近40萬千瓦。

在裝備方面,我國已具備了研製從100瓦l 千瓦的10多種小型風力發電機的能力,自主開發的200-300千瓦級風電機組國產化率已超過90%,600千瓦機組樣機國產化程度已達80%。我國近期目標是到2005年,並網風力發電裝機容量要達到 120萬千瓦。盡管我國近幾年風力發電增長很快,年增長都在50%左右,但無論是裝備製造水平,還是總裝機容量與歐美一些發達國相比仍存在較大差距,與鄰國印度也存在明顯差距。我國風力發電裝機容量僅佔全國電力裝機的0.11%,可見我國風力發電潛力何等巨大!廣東風力資源極為豐富,已建起了汕頭南澳島等風電場。深圳有條件也應該在風力發電方面邁出堅實的一步。
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風能有望成為中國第三大發電能源

http://www.newenergy.com.cn 2006-3-1 9:01:00 人民網-市場報

近日公布的一份中國風電發展報告指出,如果充分開發,中國有能力在2020年實現4000萬千瓦的風電裝機容量,風電將超過核電成為中國第三大主力發電電源。

該報告名為《風力12在中國》,由中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會與綠色和平、歐洲風能協會共同編寫,並於世界可再生能源大會在北京開幕前夕發布。
報告指出,如果這一目標能夠實現,中國風電年發電量將達到800億千瓦時,可滿足8000萬人的用電需求,同時每年減少4800萬噸二氧化碳排放量。
報告說,到2020年中國市場將需要超過2.5萬台大容量風機,風電業銷售額將超過3000億元,並創造至少15萬個就業機會。報告還指出,在過去5年裡,風電成本下降約20%,是可再生能源技術中成本降低最快的技術之一。

截至2004年底,中國有43家風電場,安裝1291台風力發電機組,並網風力發電裝機容量為76萬千瓦,名列世界第十,亞洲第三。過去三年中,中國風電裝機容量增長速率逐年遞增,分別為16.4%、21.1%和34.7%。

報告預測,2050年前後,中國風電裝機容量可以達到甚至超過4億千瓦,相當於2004年全國的電力裝機容量,風電將成為第二大主力發電電源。

據悉,2006年1月1日起,中國將實施《可再生能源法》。綠色和平可再生能源項目主任喻捷說,這個法的實施必將推動中國風電事業的發展

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1、風能以及人類對風能的利用

古代就利用風能作為動力,用風帶動簡易的傳動裝置,用以磨米,灌溉和排澇。在古埃及,古希臘的歷史上也都有使用風車的記載。唐·吉訶德把風車當作魔鬼,與之奮戰一場,也說明在人類歷史上早就利用過風的力量。

為了尋找無污染的能源,人們也就仿效祖先,利用風力。風是空氣流動而產生的,不需要勘探,採掘,加工和運輸。只要空氣一流動,就會產生動力。據估計,內陸每年可吸收風能1014兆瓦,相當於全世界目前發電量的十分之一。在接近地而二百米高度以內的風能只佔總能量的百分之二十。但是風能變化莫測,轉向無常。科學家們正在探索利用風能的奧秘。

到二十一世紀,無論在廣闊的草原,還是在高高的山嶺,我們都會看到 座座能抗風暴襲擊而穩定運行的風力發電站。每當大風來臨,收集機就會自動調轉方向,迎接風的洗禮,任憑風力有多大,來勢有多猛,它一概取之,轉成電能儲存起來,為人類提供永久的電力。這樣,即使在遠離城市的鄉村和牧場都可以用上家用電器,為您的生活增添現代化的色彩。

在「能源危機」的沖擊下,人們對風能的研究空前活躍起來。美國研究風力的費用從1973年的二十萬美元,猛增到1975年的七百萬美元,1976年又上升到一千二百萬美元。英國、荷蘭、丹麥、日木等國也為風力的研究報入大量的資金和人力。瑞典政府計劃到1990年全國用電量將有百分之二十依靠風力發電獲得。在能源的舞台上,空氣具有最大的普遍性,從獲得無污染的能源角度出發,風能的利用必將有一個較大的發展。 <<返回>>

2、世界各國對風能的利用

英國以倫敦為核心的城市群,英國風力發電支持家庭供電。英國貿工部2003年宣布了一項發展近海風力發電事業的大型計劃,擬在近海新建數千座風力發電機,力爭2010年前達到向六分之一家庭供電的能力。

德國風力發電冠歐洲,在歐洲國家中,德國的風力發電最為發達,到2003年年底,裝機容量已達到875.4萬千瓦,佔全歐總裝機容量的一半以上。就前景而言,歐洲風力發電的發展勢頭仍將繼續下去。在德國,風力發電目前占其電力生產的3.5%,政府的目標是在2025年之前將這一比重提高到至少25%。

日本是一個島國,有豐富的風能可利用。日本風能利用有兩大基礎優勢。首先,風車的規模已達到單台1000千瓦以上,而且防噪音技術也有很大改進。其次,為了防止地球溫室效應,針對大型企業動力系統向可再生能源轉移的「綠色電力制度」,對風力發電也是很大的推動。據預測,到2010年日本全國風力發電的總功率將達到目前的10倍,達300萬千瓦。

美國風力發電飛速發展,美國風力資源十分豐富。由於環境保護和對未來能源的需要,美國十分重視風能的開發和利用。目前美國是世界上風力機安裝容量最大的國家,約230萬千瓦。到2006年,計劃安裝420萬千瓦。

我國目前已建成的風電廠達27個,到2005年,全國風力發電總裝機容量將達150萬千瓦左右。有關專家認為,上海的南匯、崇明、奉賢以及長興島、橫沙島都具有海風利用價值。具體到這一項目,折算下來年滿載運行時間將達2000小時以上,發電總量可達4000多萬千瓦時。由於整個發電過程不需任何能源投入,因而相當於每年從海風中「淘」到3200萬元人民幣。

中國目前風電場總裝機容量為50萬千瓦。風力發電目前在全球進入快速發展期,中國將繼續通過特許權等方式促進風電建設快速發展,到2010年,擬建成總裝機容量400萬千瓦的風電場。

中國風能資源豐富,儲量32億千瓦,可開發的裝機容量約2.53億千瓦,居世界首位,具有商業化、規模化發展的潛力。目前中國風力發電裝機容量僅佔全國電力裝機的0.11%,風力發電潛力巨大。 <<返回>>

3、風能發電的原理

製造風能機械,利用風力發電是風能利用的兩項主要內容。風力發動機是一種把風能變成機械能的能量轉化裝置。風力發動機由5部分組成:

(1)風輪。風輪由二個或多個葉片組成,安裝在機頭上,是把風能轉化為機械能的主要部件。

(2)機頭。機頭是支承風輪軸和上部構件(如發電機和齒輪變速器等)的支座,它能繞塔架中的豎直軸自由轉動。

(3)機尾。機尾裝於機頭之後,它的作用是保證在風向變化時,使風輪正對風向。

(4)回轉體。回轉體位於機頭底盤和塔架之間,在機尾力矩的作用下轉動。

(5)塔架。塔架是支撐風力發動機本體的構架,它把風力發動機架設在不受周圍障礙物影響的高空中。

根據風輪葉片的數目,風力發動機分為少葉式和多葉式兩種。少葉式有2~4個葉片,具有轉速高,單位功率的平均質量小,結構緊湊的優點;常用在年平均風速較高的地區。是目前主要用作風力發電機的原動機。其缺點是啟動較為困難。多葉式一般有4~24個葉片,常用於年平均風速低於3~4米/秒的地區;具有易啟動的優點,因此利用率較高。由於轉速低,多用於直接驅動農牧業機械。

風力發動機的風輪與紙風車轉動原理一樣,但是,風輪葉片具有比較合理的形狀。為了減小阻力,其斷面呈流線型。前緣有很好的圓角,尾部有相當尖銳的後緣,表面光滑,風吹來時能產生向上的合力,驅動風輪很快地轉動。對於功率較大的風力發動機,風輪的轉速是很低的,而與之聯合工作的機械,轉速要求較高,因此必須設置變速箱,把風輪轉速提高到工作機械的工作轉速。風力發動機只有當風垂直地吹向風輪轉動面時,才能發出最大功率來,由於風向多變,因此還要有一種裝置,使之在風向變化時,保證風輪跟著轉動,自動對淮風向,這就是機尾的作用。風力發動機是多種工作機械的原動機。利用它帶動水泵和水車,就是風力提水機;帶動碾米機,就是風力碾米機;此類機械統稱為風能的直接利用裝置。帶動發電機的就叫風力發電機。它們均由兩大部分組成,一部分是風力發動機本體和附件,是把風能轉化為機械能的裝置;另一部分是電氣部分,包括發電機及電氣裝置,把機械能轉化為電能,並可靠地提供給用戶。小風力發電機的容量不大,功率一般從幾瓦到幾千瓦,大都具有結構簡單,搬運方便的優點。按風力發動機與發電機的連接方式分,有變速連接的和直接連接的兩種。

在風能的利用中,蓄能是一個重要的問題。特別是對於風力發電,在很大程度上,其生命力由蓄能裝置(如蓄電池)的可靠程度來決定。有了蓄能裝置,在有風的時候,把多餘的能量儲存起來;在無風時,輸出應用。各種蓄能方式的研究是風能利用的一個急待解決的重要任務。

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風能及其利用

風能是空氣流動產生的功能,實際上是太陽能的一種轉化形式。風能資源的總儲量非常巨大,一年中所產生的能量約相當20世紀90年代初全世界每年所消耗的燃料的3000倍。

風能是一種可再生的清潔能源,儲量大、分布廣,但它的能量密度低(只有水能的1/800),並且不穩定。風能的利用主要是將風的動能轉換成機械能、電能和熱能等。

人類利用風能已有數千年歷史。在蒸汽機發明之前,就已作為重要動力長期用於船舶航行、提水飲用和灌溉、排水造田、磨面和鋸木等。目前我國風力提水機的擁有量約有1600多台,總功率2100 kW。

自20世紀70年代以來,在尋找替代能源中,美國和西歐等發達國家投入了大量資金和人力,研製現代風力發電機。目前全世界大型並網風機容量已達到5×106 kW,主導機型為300~600 kW,並還在向更大容量發展。有人預測,雖然目前全球總發電量中,風力發電量所佔比例不足1%,但是在今後50年內,這個比例將上升到20%或者更高。

我國有豐富的風能資源,資源總量為16×108 kW。全國可開發利用的風能資源為2.53×108kW。主要分布在兩大風帶:沿海風帶,有效風能密度在200 W/m2以上,4~20 m/s有效風力出現百分率達80%~90%;北部風帶,在新疆、甘肅到內蒙一帶,有效風能密度一般大於200 W/m2,有效風力出現的時間百分率均在70%左右。

自20世紀80年代以來,我國為解決電網難以達到的邊遠地區用電問題,重點推廣了戶用微型風力機,已商品化生產的有100 W,200 W,300 W,500 W,1 kW,5 kW等不同功率等級的機組。1996年,全國有15.9萬台小型風力機在運行,總裝機容量2.34×104 kW。

風力發電場建設是使風能成為補足能源和發揮規模效益的主要方式。已在新疆、內蒙、廣東、福建、浙江、海南、遼寧等地區建設了14座風電場,安裝並網風力機260台,總裝機容量超過5.7×104 kW,最大單機容量為600 kW。

風能發電存在的主要問題,一是目前我國還不具備大型風力發電機組關鍵部件製造技術和能力;二是在風電場的選擇、風電場建設上還缺乏科學的手段和標准規范。

我國已把風力發電作為新能源發電的重點,並制定了長期發展計劃,在十幾個省(區)規劃建設風電場。其中包括內蒙古輝騰錫勒風場裝機10×104 kW,河北省張北風場裝機5×104 kW,上海崇明島和南匯風場分別裝機1.4×104 kW和0.6×104 kW,福建省平潭風場裝機2×104 kW。

❸ 風力發電廠適合建造在什麼地方

由於風遇障礙物時會消耗其能量,所以風力發電廠最好設置在開闊區域以增加能量轉換效率,此外,風向的穩定性亦十分重要,除可增加風能的取得外,更能延長風機的壽命。目前,風力發電廠的建置地點大致可以歸為以下兩類
陸地:舉凡陸地上所有地形,幾乎都可以建置風力發電廠,不過礙於法令與飛安的限制,部分地區雖風能強勁,但是不能發展(例如機場附近) 山區 平地 海邊 沙漠 極地
海上:建置海上風力發電廠(又稱離岸式風力發電廠)是未來的發展趨勢。由於世界各國相繼大力發展風力發電,已致陸地上可建置風電地點快速減少,所以目前大型風電廠的發展大多是以海上為主。如英國將興建的「倫敦陣列」(London Array),除此之外,丹麥、瑞典、德國亦有海上風電廠。

❹ 世界上第一座風力發電站幾幾年在哪裡建成

丹麥。
丹麥維斯塔斯是最早的風力發電企業。
維斯塔斯公司第一批風力發電機是在1979年交付的。

❺ 海上風力發電前景

20世紀70年代石油危機以後,開始了風能利用的新時代。在一些地理位置不錯的陸地上,風能的開發具有一定的經濟價值,而人們在另外一個前沿,發現開發風力發電的經濟性也相當不錯:海上風能。世界上很多國家開始制定計劃,考慮開發海上風電場。海上風電場的風速高於陸地風電場的風速,但海上風電場與電網聯接的成本比陸地風電場要高。綜合上述兩個因素,海上風電場的成本和陸地風電場基本相同。
兆瓦級的風機,廉價的基礎以及關於海上風條件的新知識更加提高了海上風電的經濟性。研究人員和開發者們將向傳統的發電技術進行挑戰,海上風力發電迅速發展成為其它發電技術的競爭對手。
海上風電場的開發主要集中在歐洲和美國。大致可分為五個不同時期:
歐洲對國家級海上風電場的資源和技術進行研究(1977~1988年);
· 歐洲級海上風電場研究,並開始實施第一批示範計劃(1990~1998年);
·中型海上風電場(1991~1998年);
·大型海上風電場並開發大型風力機(1999~2005年);
·大型風力機海上風電場(2005年以後)。
一、丹麥的風力發電
1.丹麥的第21條計劃
丹麥在風力發電領域佔有***地位目前丹麥有世界上最大的海上風電場。根據丹麥政府能源計劃法案中的第21條,2030年以前海上風電裝機將達到4吉瓦,加上陸地上的1.5吉瓦,丹麥風力發電量將佔全國總發電量的50%,與此對照一下,1998年年中,丹麥風電總裝機容量僅為1.1吉瓦。
丹麥電力系統***計5.5吉瓦的風電裝機意味著風力發電將會階段性過量地滿足丹麥電力系統的需求。因而,在未來,丹麥的海上風力發電場將會成為以水電為基礎的斯堪的納維亞電力系統中不可分割的一部分。
丹麥計劃法案對4吉瓦的海上風電投資共計480億克郎(約合70億美元),這將成為世界上風電中最大的投資。
2.丹麥海上風力發電時間表
丹麥電力公司已經申請了750兆瓦海上風場的建設計劃,根據時間表,在2027年之前,丹麥風電裝機將達4吉瓦,第一階段在2000年建一個比哥本哈根海岸風電場稍小一點的40兆瓦海上風電場。
丹麥電力公司給環境和能源大臣的報告確定了丹麥海域四個適合建風電場的區域,其蘊藏量達8吉瓦。選擇這些區域的理念很簡單:出於對環境的考慮,委員會只對那些為數不多且偏遠的水深在5~11米之間區域的容量關心。所選的這些地區必須在國家海洋公園、海運路線、微波通道、軍事區域等之外,距離海岸線7 到40千米,使岸上的視覺影響降到最低。最近,對風機基礎深入的研究表明,在15米水深處安裝風機比較經濟,這意味著丹麥海域選擇的風電場潛藏容量達16 吉瓦。
二、風機的海上基礎
海上風能面臨的問題主要是削減投資:海底電纜的使用和風機基礎的構建使海上風能開發投資巨大。然而,風機基礎技術,以及兆瓦級風機的新研究至少使水深在15米(50英尺)的淺水風場和陸地風場可以一爭高下。總的說來,海上風機比鄰近陸地風場風機的輸出要高出50%,所以,海上風機更具吸引力。
1.較混凝土便宜的鋼材
丹麥的兩個電力集團公司和三個工程公司於1996~1997年間首先開始對海上風機基礎的設計和投資進行了研究,在報告中提出,對於較大海上風電場的風機基礎,鋼結構比混凝土結構更加適合。所有新技術的應用似乎至少在水深15米或更深的深度下才會帶來經濟效益。無論如何,在較深的水中建風場其邊際成本要比先前預算的要少一點。
對於1.5兆瓦的風機,其風機基礎和並網投資僅比丹麥Vindeby和Tunoe Knob海上風電場450~500千瓦風機相應的投資高出10%到20%,這就是以上所述的經濟概念。
2.設計壽命
與大多數人們的認識相反,鋼結構腐蝕並不是主要關注的問題。海上石油鑽塔的經驗表明陰極防腐措施可以有效防止鋼結構的腐蝕。海上風機表面保護(塗顏料)一般都採取較陸地風機防腐保護級別高的防護措施。石油鑽塔的基礎一般能夠維持50年,也就是其鋼結構基礎設計的壽命。
3.參考風機
在防腐研究中,採用了一台現代的1.5兆瓦三葉片上風向風機,其輪轂高度大約為55米(180英尺),轉子直徑為64米(210英尺)。
這台風機的輪轂高度相比陸地風機要偏低一些。在德國北部,一台典型的1.5兆瓦風機輪轂高度大約為60~80米(200到260英尺)。
由於水面十分光滑,海水表面粗糙度低,海平面摩擦力小,因而風切變(即風速隨高度的變化)小,不需要很高的塔架,可降低風電機組成本。另外海上風的湍流強度低,海面與其上面的空氣溫度差比陸地表面與其上面的空氣溫差小,又沒有復雜地形對氣流的影響,作用在風電機組上的疲勞載荷減少,可延長使用壽命,所以使用較低的風塔比較合算。

(1)常用的混凝土基礎
丹麥的第一個引航工程採用混凝土引力沉箱基礎。顧名思義,引力基礎主要依靠地球引力使渦輪機保持在垂直的位置。

保Vindeby和Tunoe Knob海上風電場基礎就採用了這種傳統技術。在這兩個風場附近的碼頭用鋼筋混凝土將沉箱基礎建起來,然後使其漂到安裝位置,並用沙礫裝滿以獲得必要的重量,繼而將其沉人海底,這個原理更像傳統的橋梁建築。
兩個風場的基礎呈圓錐形,可以起到攔截海上浮冰的作用。這項工作很有必要,因為在寒冷的冬天,在波羅的海和卡特加特海峽可以一覽無遺地看到堅硬的冰塊。
在混凝土基礎技術中,整個基礎的投資大約與水深的平方成比例。Vindeby和Tunoe Knob的水深變化范圍在2.5~7.5米之間,說明每個混凝土基礎的平均重量為1050噸。根據這個二次方規則,在水深10米以上的這些混凝土平台,因受其重量和投資的限制,混凝土基礎往往被禁止採用。因此,為了突破這種投資障礙,有必要發展新的技術。
(2)重力+鋼筋基礎
現有的大多數海上風電場採用重力基礎,新技術提供了一種類似於鋼筋混凝土重力沉箱的方法。該方法用圓柱鋼管取代鋼筋混凝土,將其嵌入到海床的扁鋼箱里。

(3)單樁基礎
單樁是一種簡單的結構,由一個直徑在3.5米到4.5米之間的鋼樁構成。鋼樁安裝在海床下10米到20米的地方,其深度由海床地面的類型決定。單樁基礎有力地將風塔伸到水下及海床內。這種基礎一個重要的優點是不需整理海床。但是,它需要重型打樁設備,而且對於海床內有很多大漂石的位置採用這種基礎類型不太適合。如果在打樁過程中遇到一塊大漂石,一般可能在石頭上鑽孔,然後用爆破物將之炸開,繼而打成小石頭。

4)三腳架基礎
三腳架基礎吸取了石油工業中的一些經驗,採用了重量輕價格合算的三腳鋼套管。
風塔下面的鋼樁分布著一些鋼架,這些框架分掉了塔架對於三個鋼樁的壓力。由於土壤條件和冰凍負荷,這三個鋼樁被埋置於海床下10~20米的地方。

三、海上風電場的並網
1.電網
丹麥輸電網1998年總發電量共計10吉瓦。在建或未建的海上風電場共計4.1吉瓦。丹麥西部和東部電網沒有直接並網,而是採用AC(交流輸電線)方式並入德國和瑞典的輸電系統。其它風電場與瑞典、挪威和德國的聯網方式採用直流方式。
海上風電場的並網本身並不是一個主要技術問題,該技術人所共知。但是為確保經濟合理性,對偏遠海上風電場的並網技術進行優化非常重要。
丹麥第一批商用海上風電場位於距離海岸15~40千米的海域,水深5~10或15米,風電場裝機在120到150兆瓦之間。第一批風電場(2002年)使用1.5兆瓦的風力發電機,該機型需在陸地上試運行5年。
2.敷設海底電纜
海上風電場通過敷設海底電纜與主電網並聯,此種技術眾所周知。為了減少由於捕魚工具、錨等對海底電纜造成破壞的風險,海底電纜必須埋起來。如果底部條件允許的話,用水沖海床(使用高壓噴水),然後使電纜置人海床而不是將電纜掘進或投入海床,這樣做是最經濟的。
3.電壓
丹麥規劃的120-150兆瓦的大風電場可能與30~33千伏的電壓等級相聯。每個風電場中,會有一個30~150千伏變電站的平台和許多維修設備。與大陸的聯結採用150千伏電壓等級。
4.無功功率,高壓直流輸電
無功功率和交流電相位改變相關,相位的改變使能量通過電網傳輸更加困難。海底電纜有一個大電容,它有助於為風電場提供無功功率。這種在系統中建立可能是最佳的可變無功功率補償方式決定於准確的電網配置。如果風電場距離主電網很遠,高壓直流輸電(HVDC)聯網也是一個可取的方法。
5.遠程監控
顯然,海上風電場遠程監控要比陸地遠程監控更重要一些,Tunoe Knob和Vindeby海上風電場採用遠程監控已達數年。
人們預測這些風電場用1.5兆瓦的大機組,在每件設備上安裝一些特別的***,以用來連續地分析***在設備磨損後改變工作模式而產生的細微振動,這樣可能會帶來一定的經濟效益。同樣地,為了確保機器得到適當的檢修,工業中一些產業也需要對這項技術非常了解。
6.定期檢修
在天氣條件比較惡劣的情況下,維修人員很難接近風機,風機得不到正常檢修和維護,造成安全隱患。所以,確保海上風機高可靠性顯得尤其重要。對於一些偏遠的海上風電場,應合理設計風機的定期檢修程序。
四、前景
海上風電場的發電成本與經濟規模有關,包括海上風電機的單機容量和每個風電場機組的台數。鋪設150兆瓦海上風電場用的海底電纜與100兆瓦的差不多,機組的大規模生產和採用鋼結構基礎可降低成本。目前海上風電場的最佳規模為120~150兆瓦。在海上風電場的總投資中,風電機組佔51%、基礎16%、電氣接入系統19%、其它14%。
丹麥電力公司對海上風電場發電成本的研究表明,用IEA(國際能源局)標准方法,目前的技術水平和20年設計壽命,估測的發電成本是每千瓦時0.36丹麥克朗(0.05美元或人民幣0.42元)。如果壽命按25年計,還可減少9%。
歐洲一些國家都為海上風電場的發展進行了規劃。從長遠看,荷蘭的目標是到2020年風電裝機2.75吉瓦,其中1.25 吉瓦安裝在北海大陸架區域。近期計劃主要是建設商業性示範工程,在2005年前丹麥擬開工興建5個海上風電場,每個規模約150兆瓦,加上其它已建項目累計約750兆瓦。荷蘭計劃先建100兆瓦的示範項目,選在Egmond ann Zee岸外12海里處,採用1.5兆瓦或2.0兆瓦的機組。德國的計劃包括"SKY2000"項目,規模100兆瓦,距離Lubeck灣15千米的波羅的海中;400兆瓦項目在距離Helgloand島17千米的北海,最終規模將達到1.2吉瓦,採用單機容量4兆瓦或5兆瓦機組。此外,愛爾蘭和比利時分別有250兆瓦和150兆瓦的海上風電場計劃。
海上豐富的風能資源和當今技術的可行性,預示著將成為一個迅速發展的市場,風電設備產業將是一個經濟增長點。歐洲海上風電場2010年後將會大規模開發,中國作為發展中國家,應跟蹤海上風電技術的發展,因為中國也有豐富的海上風能資源。中國東部沿海水深2-15米的海域面積遼闊,按照與陸上風能資源同樣的方法估測,10米高度可利用的風能資源約是陸上的3倍,即700吉瓦,而且距離電力負荷中心很近,隨著海上風電場技術的發展成熟,經濟上可行,將來必然會成為重要的可持續能源。

❻ 風力發電資料

風能是一種可再生的清潔能源。近30年來,國際上在風能的利用方面,無論是理論研究還是應用研究都取得了重大進步。風力發電技術日臻完善,並網型風力發電機單機額定功率最大已經到5MW,葉輪直徑達到126m。截止2005年世界裝機容量已達58,982MW,風力發電量佔全球電量的1%。中國成為亞洲風電產業發展的主要推動者之一,其總裝機容量居世界第8位,2005年新增裝機容量居世界第6位。今後,國內外風力發電技術和產業的發展速度將明顯加快。

風是最常見的自然現象之一,是太陽對地球表面不均衡加熱而引起的"空氣流動",流動空氣具有的動能稱之為風能。因此,風能是一種廣義的太陽能。據世界氣象組織(WMO)和中國氣象局氣象科學研究院分析,地球上可利用的風能資源為200億kW,是地球上可利用水能的20倍。中國陸地10m高度層可利用的風能為2.53億kW,海上可利用的風能是陸地上的3倍,50m高度層可利用的風能是10m高度層的2倍,風能資源非常豐富。

風能是一種技術比較成熟、很有開發利用前景的可再生能源之一。風能的利用方式不僅有風力發電、風力提水,而且還有風力致熱、風帆助航等。因此,開發利用風能對世界各國科技工作者具有極強的魅力,從而喚起了世界眾多的科學家致力於風能利用方面的研究。在本文中,將對國內外風力發電技術的現狀和發展趨勢進行論述。

風力發電基本知識編輯本段 1 風能的計算公式

空氣運動具有動能。風能是指風所具有的動能。如果風力發電機葉輪的斷面積為A,則當風速為V的風流經葉輪時,單位時間風傳遞給葉輪的風能為

(1)其中:單位時間質量流量m=ρAV(2)在實際中, (3)式中:

PW-每秒空氣流過風力發電機葉輪斷面面積的風能,即風能功率,W;

Cp-葉輪的風能利用系數;

hm-齒輪箱和傳動系統的機械效率,一般為0.80-0.95,直驅式風力發電機為1.0;

he-發電機效率,一般為0.70-0.98;

r-空氣密度,kg/m3;

A-風力發電機葉輪旋轉一周所掃過的面積,m2;

V-風速,m/s。

2 貝茨(Betz)理論

第一個關於風輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A·貝茨於1926年建立的。

貝茨假定風輪是理想的,也就是說沒有輪轂,而葉片數是無窮多,並且對通過風輪的氣流沒有阻力。因此這是一個純粹的能量轉換器。此外還進一步假設氣流在整個風輪掃掠面上的氣流是均勻的,氣流速度的方向無論在風輪前後還是通過時都是沿著風輪軸線的。

通過分析一個放置在移動空氣中的"理想"風輪得出風輪所能產生的最大功率為

(4)式中:Pmax-風輪所能產生的最大功率;

-空氣密度,kg/m3;

A-風力發電機葉輪旋轉一周所掃過的面積,m2;

V-風速,m/s。

這個表達式稱為貝茨公式。其假定條件是風速與風輪軸方向一致並在整個風輪掃掠面上是均勻的。

將(4)式除以氣流通過掃掠面A時風所具有的動能,可推得風力機的理論最大效率

貝茲(Betz)理論的極限值。它說明,風力機從自然風中所能索取的能量是有限的,其功率損失部分可以解釋為留在尾流中的旋轉動能。

能量的轉換將導致功率的下降,它隨所採用的風力機和發電機的型式而異,因此,風力機的實際風能利用系數Cp<0.593[3]。

3 溫度、大氣壓力和空氣密度

通過溫度計和氣壓計測試出實驗地點的環境溫度和大氣壓,由下式計算出空氣密度。

式中:ρ-空氣密度,kg/m3;

h-當地大氣壓力,Pa;

t-溫度,℃。

從空氣密度公式可以看出,空氣密度的大小與大氣壓力、溫度有關。

4 風力機的主要組成

1) 小型風力發電機

小型水平軸風力機主要組成部分有:風輪、發電機、塔架、調向機構、蓄能系統、逆變器等。

(1)風輪

風輪是風力機從風中吸收能量的部件,其作用是把空氣流動的動能轉變為風輪旋轉的機械能。水平軸風力發電機的風輪是由1~3個葉片組成的。葉片的結構形式多樣,材料因風力機型號和功率大小而定,如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強塑料樹脂葉片等。

(2)發電機

在風力發電機中,已採用的發電機有3種,即直流發電機、同步交流發電機和非同步交流發電機。小型風力發電機多採用同步或非同步交流發電機,發出的交流電通過整流裝置轉換成直流電。

(3)塔架

塔架用於支撐 發電機和調向機構等。因風速隨離地面的高度增加而增加,塔架越高,風輪單位面積捕捉的風能越多,但造價、安裝費等也隨之加大。

(4)調向機構

垂直軸風力機可接受任何方向吹來的風,因此不需要調向機構。對於水平軸風力機,為了得到最高的風能利用效率,應用風輪的旋轉面經常對准風向,需要對風裝置。常用的調向機構主要有尾舵、舵輪、電動對風裝置。

(5)限速機構

當風速高於風力機的設計風速時,為了防止葉片損壞,需要對風輪轉速進行控制。

(6)貯能裝置

貯能裝置對獨立運行的小型風力機是十分重要的。其貯能方式有熱能貯能、化學能貯存。

(7)逆變器

用於將直流電轉換為交流電,以滿足交流電氣設備用電的要求。

2) 大型風力發電機

大型風力發電機組由兩大部分組成:氣動機械部分和電氣部分。氣動機械部分包括風輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸,其功能是驅動發電機轉子,將風能轉換為機械能。電氣部分包括非同步發電機、電力電子變頻器、變壓器和電網,其功能是將機械能轉換為頻率恆定的電能。近年來,又研製成功了直驅式變速恆頻風力發電機組(無增速齒輪箱)。

風力機與風力發電技術編輯本段 1 風力機與風力發電技術的發展史

風能,是人類最早使用的能源之一。遠在公元前2000年,埃及、波斯等國已出現帆船和風磨,中世紀荷蘭與美國已有用於排灌的水平軸風車。我國是世界上最早利用風能的國家之一,早在距今1800年前,我國就有風力提水的記載。1890年丹麥的P·拉庫爾研製成功了風力發電機,1908年丹麥已建成幾百個小型風力發電站。自二十世紀初至二十世紀六十年代末,一些國家對風能資源的開發,尚處於小規模的利用階段。

隨著大型水電、火電機組的採用和電力系統的發展,1970年以前研製的中、大型風力發電機組因造價高和可靠性差而逐漸被淘汰,到二十世紀六十年代末相繼都停止了運轉。這一階段的試驗研究表明,這些中、大型機組一般在技術上還是可行的,它為二十世紀七十年代後期的大發展奠定了基礎。

1980年以來,國際上風力發電機技術日益走向商業化。主要機組容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麥在Vindeby建成了世界上第一個海上風電場,由11台丹麥Bonus 450kW單機組成,總裝機4.95MW。隨後荷蘭、瑞典、英國相繼建成了自己的海上風電場。

目前,已經備離岸風力發電設備商業生產能力的廠家,主要有丹麥的Vestas(包括被其整合的NEG-Micon),美國的GE風能,德國的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德國著名的Enercon公司。單機額定功率覆蓋范圍從2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。葉輪直徑從80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。

2 風力機的種類

風力發電機是把風能轉換為電能的裝置,鑒於風力發電機種類繁多,因此分類法也是多種。按葉片數量分,單葉片,雙葉片,三葉片,四葉片和多葉片;按主軸與地面的相對位置分,水平軸、垂直軸(立軸)式;按槳葉工作原理分,升力型、阻力型。目前風力發電機三葉片水平軸類型居多。

水平軸風力機,風輪的旋轉軸與風向平行;垂直軸風力機,風輪的旋轉軸垂直於地面或氣流方向。

國內外風力發電的現狀編輯本段 1 世界風力發電的現狀

目前,中、大型風力發電機組已在世界上40多個國家陸地和近海並網運行,風電增長率比其它電源增長率高的趨勢仍然繼續。如表1所示,截止2005年12月31日世界裝機容量已達58,982MW,年裝機容量為11,310MW,增長率為24%;風力發電量佔全球電量的1%,部分國家及地區已達20%甚至更多。2005年世界風電累計裝機容量最多的十個國家見表2,前十名合計51750.9MW,約佔世界總裝機容量的87.7%。

2005年國際風電市場份額的分布多樣化進程呈持續發展趨勢:有11個國家的裝機容量已高於1,000MW,其中7個歐洲國家(德國、西班牙、義大利、丹麥、英國、荷蘭、葡萄牙),3個亞洲國家(印度、中國、日本),還有美國。亞洲正成為發展全球風電的新生力量,其增長率為48%。

2002年歐洲風能協會(EWEA)與綠色和平組織(Greenpeace International)發表了一份標題為"風力 12(Wind Force 12)"的報告,勾畫了風電在2020年達到世界電量12%的藍圖。報告聲明這份文件不是預測,而是從世界風能資源、世界電力需求的增長和電網容量、風電市場發展趨勢和潛在的增長率、與核電和大水電等其他電源技術發展歷程的比較以及減排CO2等溫室氣體的要求,論證了風電達到世界電量12%的可能性。報告還指出中國2020年風電裝機有可能達到1.7億千瓦。

2 國內風力發電的現狀

根據國家氣象科學院的估算,我國陸地地面10米高度層風能的理論可開發量為32億kW,實際可開發量為2.53億kW。海上風能可開發量是陸地風能儲量的3倍。

內蒙古 實際可開發量 0.618億kW

西藏 實際可開發量 0.408億kW

新疆 實際可開發量 0.343億kW

青海 實際可開發量 0.242億kW

黑龍江 實際可開發量 0.172億kW

2005年中國除台灣省外新增風電機組592台,裝機容量50.3萬kW。與2004年當年新增裝機19.8萬kW相比,2005年當年新增裝機增長率為254%。

截至2005年底,中國除台灣省外累計風電機組1864台,裝機容量126.6萬kW,風電場62個。分布在15個省(市、自治區、特別行政區),它們按裝機容量排序如表3所示。與2004年累計裝機76.4萬kW相比,2005年累計裝機增長率為65.6%。2005年風電上網電量約15.3億kW.h[9]。

中國"十一五"國家科技支撐計劃重大項目"大功率風電機組研製與示範"支持1.5~2.5MW、2.5MW以上雙饋式變速恆頻風電機組的研製;1.5~2.5MW、2.5MW以上直驅式變速恆頻風電機組的研製;1.5MW以上風電機組葉片、齒輪箱、雙饋式發電機、直驅式永磁發電機的研製及產業化;1.5MW以上雙饋式風電機組控制系統及變流器、直驅式風電機組控制系統及變流器的研製及產業化;近海風電場建設關鍵技術的研究;近海風電機組安裝及維護專用設備的研製;大型風電機組相關標准制定及風電技術發展分析等16個課題的研究。"十一五"末,我國風電技術的自主研發能力將接近世界前沿水平。

3小型風力發電機

小型風力發電機行業現狀

作為農村可再生能源主要支柱之一的小型風力發電行業在2005年度得到長足的發展,從事小型風電產業的開發、研製、生產單位達到70家。據23個生產企業報表統計,2005年共生產30kW以下獨立運行的小型風力發電機組共33,253台,比上年增長34.4%,其中200W、300W、500W機組共生產24,123台,佔全年總產量的72.5%;15個單位共出口小型風力發電機組5,884台,比上年增長40.7%,創匯282.7萬美元,主要出口到菲律賓、越南等24個國家和地區。並且,由於汽油、柴油、煤油價格飛漲,且供應渠道不暢通,內陸、江湖、漁船、邊防哨所、部隊、氣象站和微波站等使用柴油發電機的用戶逐步改用風力發電機或風光互補發電系統。

小型風力發電機行業發展趨勢

1) 由於廣大農牧民生活水平提高、用電量不斷增加,因此小型風力發電機組單機功率在繼續提高,50W機組不再生產,100W、150W機組產量逐年下降,而200W、300W、500W和1kW機組逐年增加,占總年產量的80%。

2) 由於廣大農民迫切希望不間斷用電,因此"風光互補發電系統"的推廣應用明顯加快,並向多台組合式發展,成為今後一段時間的發展方向。

3) 隨著國家《可再生能源法》及《可再生能源產業指導目錄》的制定,相繼還會有多種配套措施及稅收優惠扶植政策出台,必將提高生產企業的生產積極性,促進產業發展。

4) 目前我國尚有2.8萬個村、700萬戶、2,800萬人口沒有用上電,且分散居住在邊遠山區、農牧區、常規電網很難達到,有關專家分析700萬無電用戶中、300萬戶可用微水電解決用電,而400萬戶可以用小型風力發電或風光互補發電,滿足農牧民用電需要。

濃縮風能型風力發電機

濃縮風能型風力發電機由內蒙古農業大學新能源技術研究所研製,已獲得中國實用新型專利(專利號:ZL94244155.9)。該型風電機組將稀薄的風能經濃縮風能裝置加速、整流和均勻化後驅動葉輪旋轉發電,從而提高了風能的能流密度,降低了自然風的湍流度,改善了風能的不穩定等弱點,提高了風能品位,降低了風電度電成本。該風力發電機具有的切入風速低、發電量大、噪音低、安全性高、壽命長、度電成本低等特點。

濃縮風能型風力發電機可獨立運行、風光互補運行、多機聯網運行和並入低壓電網運行。現已研製開發的系列產品有200W、300W、600W、1kW、2kW等機組。濃縮風能型風力發電機經過中試後,可以向中、大型機組發展。這種新型風電技術在中國和世界的應用,將有效地提高風電系統的供電水平和質量,有效地利用低品位的風能,提高風電商品競爭力,具有重要的經濟益和生態環保效益。

結論

在今後的20年內,國際上風力發電產業將是增長速度最快的產業,風力發電技術也將進入快速發展的黃金時期;在中國,並網型風力發電機組裝機容量增長速度將明顯加快,令世界矚目,離網型風力發電機組發展的地域廣、潛力大,裝機總容量最終將超過並網型風力發電機組。

❼ 陸地風電場是怎樣的

新疆達坂城風電場《唐·吉訶德》是我們耳熟能詳的故事。在塞萬提斯的小說里,唐·吉訶德曾經騎著一匹瘦馬,手持長矛大戰風車。隨著文明的發展,在故事中被唐·吉訶德認為是「不法巨人」的風車,如今早已從那遙遠國度來到了我們的身邊,並且為我們所用。無論是西北戈壁還是東南沿海,我們都可以看到高聳入雲的潔白「風車」成片矗立在天地之間,蔚為壯觀,那些就是利用風力發電的風電場。

風力發電場(簡稱風電場),是將多台大型並網式的風力發電機安裝在風能資源好的場地,按照地形和主風向排成陣列,並向電網供電的機群。一座座風力機整齊地排列在一起,就像農田裡的莊稼一樣。在一塊土地上種植農作物,收獲的是糧食;然而「種植」風力發電機,收獲的是源源不斷的電能,這種收獲要比種植農作物的收獲大得多,於是人們形象地將風電場稱作「風力田」或「風力農場」。

美國是最早提出風電場概念的國家。20世紀80年代初,在美國的加利福尼亞州舊金山附近建立起一座風電場,它由20台50千瓦的風力發電機組成,總容量為1兆瓦。後來,在加利福尼亞州又相繼建成十幾座風電場,其中一座總容量達到30兆瓦的風電場由600台風力發電機組成!

現代大型風力發電機單台容量一般為600~1000千瓦。目前國際上研製的超大型風力發電機單機容量也只為6兆瓦。對於一個大型發電場來說,其容量還是很小的。因此,我們一般將十幾台或幾十台風力發電機組成一個風電場,這樣既形成一個強大的供電體系,也便於管理,實現遠程監控。同時,實裝運行和維護的成本也得到很大的降低。

我國從1985年開始在山東半島、福建平潭島建立小規模示範性風電場,選用國產中型機組和引進先進機型,取得了很好的效果。後來在新疆、東南沿海一帶建立了風電場。國內最著名的風電場是新疆烏魯木齊附近的達坂城風電場,總裝機容量為1?68萬千瓦。

截至2007年底,我國大陸已建成風電場158個,累計安裝風電機組6469台,裝機容量達到590?6萬千瓦。國家發改委《可再生能源發展「十一五」規劃》中明確提要重點建設30個左右10萬千瓦以上和5個百萬千瓦級風電基地。這項任務已尼在「十一五」完成。

發展風電場對風資源的要求比較嚴格。首先是風能源比較豐富的地區,風力發電機在設計風速下,全年運行時數不低於2500小時,安裝地點的年平均風速不低於7?2米/秒。其次,風電場必須和電網或常規電站並聯運行,電網容量應比風電場裝機容量大10倍,才能保證風電場發電的穩定性。就是建立起更好更大規模的風電場風力發電的主要發展方向和未來大規模開發利用風能的最主要形式。

❽ 海上風電場的基本構成及其建造方式是怎樣的

海上風電場多指水深10米左右的近海風電。與陸上風電場相比,海上風電場的優點主要是不佔用土地資源,基本不受地形地貌影響,風速更高,風電機組單機容量更大(3~5兆瓦),年利用小時數更高。但是,海上風電場建設的技術難度也較大,建設成本一般是陸上風電場的2~3倍。 中國海上風能資源豐富,且主要分布在經濟發達、電網結構較強、又缺乏常規能源的東南沿海地區。國內首個海上風電場--上海市東海大橋10萬千瓦風電場項目已經開工建設,計劃於2009年建成投產。中國海上可開發風能資源約7.5億千瓦,是陸上風能資源的3倍。如東海大橋風電場年有效風時超過 8000小時,投產後滿負荷小時數可達到2600小時以上,發電效益高於陸上風電場30%以上。

❾ 是瑞典建立了世界上第一座海上風力電場嗎

不是。

世界上第一座海上風場於1991年開始運行,建有11台海上風力渦輪發電機組,安裝在丹麥的Vendeby(溫訥比,丹麥的一個小村莊)。地理位置:東經10.61376度,北緯55.04357度,位於丹麥國的最南端。請看下圖:

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