风力发电技术课件-华北电力.ppt

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1、风力发电技术华北电力大学电气与电子工程学院其辉2011.9.25第一章风力发电现状与趋势纵览起源：世界上第1台用于发电的风力机于1891年在丹麦建成。1986年5月，我国第一个并网风场建于山东荣成。发展：风电技术经过20年的开发日臻成熟，商业化机组的单机容量从55kW增加到1650kW，风电成本从20美分/（kW·h），持续下降到5美分/（kW·h），运行可靠性和发电成本接近常规火电，迅速发展成为初具规模的新兴产业。目前风力机之最为美国CE公司的“超级风力机”，单机功率为7.3MW，风车直径为112m.第一章：风力发电的现状与趋势第

2、一章：风力发电的现状与趋势第一章：风力发电的现状与趋势一.风电的发展1.世界风电的发展自1990年以来,风力发电一直是世界上增长最快的可再生新能源。从1996年起，全球累计风电装机连续11年增速超过20％，平均增速达到28.35％。2008年虽然经历了历史罕见的金融危机，但风电依然成为最具吸引力的发电投资，已经成为各个国家替代能源的首选。第一章：风力发电的现状与趋势2010年底，全球风电总装机容量达199,520兆瓦，发电量超过4099亿千瓦时，占世界电力总发电量的1.92%。2008年和2009年全球年装机容量分别增加42%和35

3、%，而2010年年度装机增长率仅为3%。受金融危机的影响，2010年年度装机增长率仅为3%。2010年美国风电装机新增下滑最厉害，欧洲保持平稳增长。中国、印度等新兴市场显示出强大的生命力。第一章：风力发电的现状与趋势经过2010年的转折，最大风电国家市场的排名发生了变化：中国以18,928兆瓦的新增装机容量稳居第一位，并且创造了单个国家年度新增装机容量的世界纪录；美国以5,115兆瓦的新增装机容量位列第二；第三名是印度，新增装机容量2,139兆瓦。在欧洲，德国、英国和西班牙成为排名前三的欧洲国家，每个国家的新增装机容量大约是1,50

4、0兆瓦。第一章：风力发电的现状与趋势全球风电累计装机容量第一章：风力发电的现状与趋势2.我国风电的发展我国的风电自2003年进入高速发展时期。从2005年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番。2009年，中国以2580万千瓦的总累计装机容量超过德国，成为世界第二，但与排名第一的美国仍有近1000万千瓦的差距。截至2010年底，中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦，首次超过美国，跃居世界第一。《中国风电发展报告2010》预测：2020年，中国风电累计装机可以达到2。3亿千瓦，相当于13个三峡电

5、站；总发电量可以达到4649亿千瓦时，相当于取代200个火电厂。第一章：风力发电的现状与趋势“十二五”将加快海上风电投资，预计2020年海上风电装机容量将超过3200万千瓦。上网瓶颈是风电发展的最大障碍，也是急需解决的问题，我国电网“十二五”期间风电并网目标是9000万千瓦。日本核电危机后，我国核电政策偏紧，水电的规划目标已经被充分挖掘，风电和光伏是最有可能弥补核电缺位的清洁能源，风电与光伏将“临危受命”，得到更大的发展空间。原《可再生能源中长期发展规划》提出的风电发展目标是2020年全国风电总装机容量达到3000万千瓦，调整后的风

6、电装机容量指标可能达到1亿－1.5亿千瓦。根据《新兴能源产业发展规划》，预计到2020年，中国新能源发电装机2.9亿千瓦，约占总装机的17％。其中，核电装机将达到7000万千瓦，风电装机接近1.5亿千瓦，太阳能发电装机将达到2000万千瓦（即20GW），生物质能发电装机将达到3000万千瓦。第一章：风力发电的现状与趋势第一章：风力发电的现状与趋势我国的风电装机情况第一章：风力发电的现状与趋势第一章：风力发电的现状与趋势二.风电技术概述1.分类恒速恒桨变速变桨第一章：风力发电的现状与趋势2.恒速恒桨技术原理恒速恒桨一般采用鼠笼式异步发

7、电机，风力机桨距固定，其运行完全靠叶片气动特性控制，当风机带动发电机达到或接近同步速时并入电网，此后电机转速基本保持恒定，系统送入电网的电压频率恒定。第一章：风力发电的现状与趋势恒速恒桨风力发电技术的特点电气系统简单，可适合于在野外缺少维护的环境下工作。转速不变，输出功率和转速的控制全靠倾角控制完成，要求倾角控制响应快，动作次数多，调节机构易疲劳损坏；强阵风来时，转速不变，机械承受应力大，要求坚固，所以又称“刚性”风力发电。适用于中小功率风电系统，通常不大于1000kW。第一章：风力发电的现状与趋势3.变速变桨技术分类采用DFIG（

8、交流励磁转差功率变换型）第一章：风力发电的现状与趋势采用普通同步发电机（全功率变换型）第一章：风力发电的现状与趋势采用多极永磁同步发电机（全功率变换直驱型）第一章：风力发电的现状与趋势变速发电的特点：在不同风速下，涡轮机都工作在最高效