风力发电历史与展望

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1、风力发电历史与展望摘要本文介绍了风力发电机的发展历史，以及风力发电机在我国的发展趋势。着重介绍了风力发电机存在的一些问题：风力发电对电网的影响以及风电功率的波动情况。这些问题是有的，但是随着技术的发展，一定会攻克！1发展历史风力机最早出现在三千年前,当时主要用于碾米和提水。第一台水平轴式风力机出现在十二世纪。1.1一些著名人物CharlesF.Brush（1849-1929）是美国电力工业的奠基人之一。他发明了一种效率非常高的直流发电机应用于公共电网，发明了第一个商业化电弧光灯，找到了一种高效的制造铅酸蓄电池的方法。他自己的公司Brus

2、hElectric位于俄亥俄州Cleveland市。1889年他卖掉了公司，1892年与爱迪生通用电气公司合并取名通用电气公司（GE）。1887-1888年冬，Brush安装了一台被现代人认为是第一台自动运行的且用于发电的风力机。它是个宠然大物——叶轮直径是17米，有144个由雪松木制成的叶片。风力机运行了约20年，用来给他家地窑里的蓄电池充电。这台发电机仅为12千瓦。这是因为低转速风机效率不可能太高。丹麦人PoullaCour随后发现了快速转动、叶片数少的风力机，在发电时比低转速的风力机效率高得多。PoullaCour（1846-19

3、08）是一名气象学家同时也是现代风力发电机的先驱。PoullaCour是现代空气动力学的鼻祖，他建了一个属于他自己的风洞来实验风力发电机。图中是PoullaCour和他的妻子。PoullaCour致力于能源储存的研究，将风力机发出的电力用于电解来生产氢气，供他学校的瓦斯灯使用。这个计划的唯一缺点是，由于氢气中含有少量氧气致使氢气爆炸，他不得不数次更换几个学校的的窗户。1897年，他发明的两台实验风力机，安装在丹麦AskovFolk高中。此外，laCour于1905年创立了风电工人协会，它成立一年后，就拥有了356个会员。1918年，丹麦

4、约有120个地方公用事业拥有风力发电机，通常的单机容量是20-35kW，总装机约3MW。这些风电容量当时占丹麦电力消耗量的3%。丹麦对风力发电的兴趣在随后的若干年逐渐减退，直到二次世界大战期间出现供电危机为止。1.2风机1.2.1F.L.Smidth风机在二次世界大战期间，丹麦工程公司F.L.Smidth（现在是水泥机械制造商）安装了一批两叶片和三叶片的风机。丹麦风机制造商已经生产出了两叶片的风机，尽管所谓的“丹麦概念”是三叶片的风机。所有这些风机（与它们的前辈一样）发的是直流电。这些三叶片F.L.Smidth风机于1942年安装在Bo

5、bo岛，它们看起来很象“丹麦”风机。这些风机是风-柴系统中的一部分，给小岛供电。1951年，这些直流发电机被35kW的交流异步发电机取代，如此一来，第二台生产交流电的风机问世了。1.2.2Nibe风力机在1973年第一次石油危机后，几个国家起对风能的兴趣重新点燃。在丹麦，电力公司立即把目标放在的制造大型风力发电机上，德国、瑞典、英国和美国也紧跟其后。1979年，他们安装了两台630KW风力发电机，一台是桨矩控制的，另一台是失速控制的。2风电基本前景[1]2.1我国风力资源现状我国风能资源极其丰富，风电发展势头良好，发展前景十分广阔。据不

6、完全统计，截至2007年止，我国已建和在建的风电站共计159座，安装风电机组达到4904台，总装机容量达到1034.51万kW。开发风能资源是国家能源建设实施可持续发展战略的需要，是促进能源结构调整、减少环境污染、推进技术进步、实现节能减排目标的重要手段。我国政府非常重视对风能资源的开发利用。风能资源开发需要科学合理的规划目标作指导，制定出切实可行的科学目标，以科学目标导向指导风电发展的实际行动，有利于加快我国风电的持续稳定发展。合理的发展目标是确保我国风能资源合理开发利用和风电健康发展的重要保证。2.2风电发展目标预测与展望依据全国各

7、省自治区、直辖市“十一五”及2020年风电发展规划、能源发展规划、可再生能源发展规划、电力发展规划等相关规划中关于风电发展预测的有关数据，进行汇总整理，得到2010年全国风电发展目标值，采用各省风电发展规划累加生成全国风电发展目标。根据2010年预测目标值，以各省自治区和直辖市“十一五”时期的风电装机容量增长速度为依据，通过修正推算到2015年和2020年全国风电装机容量预测值，汇总及预测结果见表1。由表1知:到2015年达到7528万kW，到2020年达到12810万kW，占全国2020年电力装机总容量（按12亿kW计算）的10.66

8、%。表13风力发电对电网的影响[2]适量的风电接入有利于地区电网电压水平的提高；当风电接入容量较大，但本地负荷量较小而无法损耗更多的风电机组所发出的有功功率时，大量有功功率外送会引起风电场2级变压器及送出线