风力发电的特点现状及趋势解析ppt课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,新能源技术工程系,张媛媛,1.2,风力发电的特点、现状及趋势,新能源技术工程系张媛媛1.2 风力发电的特点、现状及趋势,风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。,1,风能利用已有数千年的历史。在蒸汽机发明以前，风帆和风车是人类生产和生活的重要动力装置。埃及波斯和中国。,2,3000,年前的商代就出现了帆船，到唐代，风帆船已广泛用于江河运输。最辉煌的是明代，,14,世纪郑和七下西洋，庞大的帆船队功不可没。明代以后，风车广泛应用，沿海一带主要用于帆船和风力机提水灌溉，制盐。,3,欧洲到中世纪才广泛利用风能，荷兰人发明了风车。,18,世纪荷兰曾用近万台风车排水，在低洼的海滩上围海造田，成为风车之国。,4,利 用 历 史,风能利用的历史,随着蒸汽机的出现，以及煤，石油，天然气的开采，风力机无法和蒸汽机，内燃机，电动机等相竞争，逐渐被淘汰。,到了,19,世纪末，开始利用风力发电，特别是在,20,世纪,70,年代，利用风力发电进入了一个蓬勃发展的时代。,风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。1风能利用,风力发电的发展,离网,并网,丹麦,美国,德国,西欧 国家,1973,年石油危机以后，美国，西欧等发达国家为了寻找替代化石燃料的能源，开始投入大量的经费，研制风力发电机组，并于,20,世纪,80,年代初开始建立示范风电场，开始了并网发电的新时期。,风力发电的发展离网丹麦美国德国西欧 国家 1973,风力发电的发展,1983-2004,年世界风电发展情况及,2004,年累计风电装机最多的,10,个国家（万千瓦）,风力发电的发展1983-2004年世界风电发展情况及20,中国的风能资源分布,中国的风能资源分布,中国的风能资源分布,1,三北（东北、华北、西北）地区丰富带，风能功率密度在,200,300,瓦,/,米,2,以上，有的可达,500,瓦,/,米,2,以上，如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩特的灰腾梁等、可利用的小时数在,5000,小时以上，有的可达,7000,小时以上。这一风能丰富带的形成，主要是由于三北地区处于中高纬度的地理位置有关。,2,沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在,200,瓦,/,米,2,以上，将风能功率密度线平行于海岸线，沿海岛屿风能功率密度在,500,瓦,/,米,2,以上如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、南澳、马祖、马公、东沙等。可利用小时数约在,7000-8000,小时，这一地区特别是东南沿海，由海岸向内陆是丘陵连绵，所以风能丰富地区仅在海岸,50km,之内，再向内陆不但不是风能丰富区，反而成为全国最小风能区，风能功率密度仅,50,瓦,/,米,2,左右，基本上是风能不能利用的地区。,3,内陆风能丰富地区，在两个风能丰富带之外，风能功率密度一般在,100w/m2,以下，可以利用小时数,3000,小时以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响，风能也较丰富，如鄱阳湖附近较周围地区风能就大，湖南衡山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。但是这些只限于很小范围之内，不像两大带那样大的面积，特别是三北地区面积更大。,青藏高原海拔,4000m,以上，这里的风速比较大，但空气密度小，如在,4000m,的空气密度大致为地面的,67%,，也就是说，同样是,8m/s,的风速，在平原上风能功率密度为,313.6w/m2,，而在,4000m,只为,209.9w/m2,，而这里年平风速在,35m/s,，所以风能仍属一般地区。,中国的风能资源分布1三北（东北、华北、西北）地区丰富带，,是可再生的清洁能源,1,建设周期短,2,投资规模灵活,3,发电方式多样化,4,优 点,风力发电的优点,是可再生的清洁能源1建设周期短2投资规模灵活3发电方式多样化,风力发电的缺点,1.,风力发电的技术不成熟。,目前国内的风能发电装机总量已经达到了兆瓦级，但是国内目前市场和产业化基本上没有形成，我国对风能资源的普查、评价、规划管理严重滞后，资源分散，缺少整合。而且没有形成全国统一的国家级风电产业研机机构，缺少对产业资源的集中和整合。,风电机组和系统设计技术、设备性能、效率以及技术工艺水平与欧洲相比存在很大差距。国产风电关键部件，如蓄电池，国内的蓄电池普遍存在的自行放电，极板硫化，极板活性物质脱落，内部短路等现象，造成风能发电的效率大大降低。还有就是液压系统、联合器、电控等构件的可靠性差，技术不够成熟，造成发电量达不到设计要求，风机停机，等问题常有发生。从根本上解决风能发电的技术问题是推广风能发电最重要的一环。,风力发电的缺点 1.风力发电的技术不成熟。,风力发电的缺点,2.,缺乏后期维修。,我国现有风能发电,(,除台湾地区外,),新增安装风电机组,13121,台，新增装机容量,23196MW,，同比增长,44.2%;,累计安装风电机组,76241,台，累计装机容量,114609MW,，同比增长,25.4%,。但是在如此庞大的数据下，我国的技术维修人员却极其匮乏，不少的风能发电机在运行一段时间后，由于设备老化，设备故障等原因，风机停止运转以后就一直处于停滞状体，不少风能发电装置废弃损坏，造成风能发电的发电量大大降低，而且造成了资源的浪费。,风力发电的缺点 2.缺乏后期维修。,风力发电的缺点,3.,风能发电性价比低。,由于风能发电的技术和发电规模等原因，现金国内的风能发电单位,kW,造价高，火电平均,4500,元,/kW,，风电平均每,80009000,元,/kW,，平均造价高于火电。火电平均电价,0.36,元,/,千瓦时，风电平均电价为,0.56,元,/,千瓦时，在我国南方地区电价，还要略高于北方地区。影响电网并网发电的积极性。,风力发电的缺点 3.风能发电性价比低。,风力发电的缺点,4.,生态原因。,风能发电虽然说是清洁能源，但是从实际情况上看，风能发电存在许多生态上的问题。,a.,噪声污染。因为风能发电机使用风能发电机及其叶片在使用过程中会产生震动，产生的噪声，对人体的听觉系统产生损害，风机方圆,400m,内都不能有民居。同时，风机产生的噪声还会对鸟类产生影响，造成附近鸟类大批量死亡等。,b.,土地荒漠化。,风能发电机因为要保持一定的间距，所以不仅要占用大面积的土地，而,且，据调查显示，风能发电机在运行过程中，低前方土地产生风压，将地表的植被吹起，造成地表土流失，沙漠化等环境问题。,风力发电的缺点4.生态原因。,风力发电的技术不成熟。,1,缺乏后期维修。,2,风能发电性价比低。,3,生态原因。,4,缺 点,风力发电的缺点,风力发电的技术不成熟。1缺乏后期维修。2风能发电性价比低。3,国内风力发电现状,首先，国产风力发电机组技术起步较晚，自主创新能力薄弱。,1998,年以前，我国基本上以进口风机为主，,1998,年以后国产化机组才有所增加，由,1998,年占总装机容量的,1.2%,到,2005,年增加到,26.4%,。但是，我国国产风电机组能够批量生产的是定桨距的,600kW,、,750kW,的机组，该风电机组是国外,10,年前的主流技术的产品。而同期国际上风电机组单机容量的更新速度加快，几乎每两年就有新机型问世。在短短几年中就出现了,1.2,、,1.5,、,2.0,、,2.5,、,3.0,、,4.0,、,5.0MW,机型，大都为变速恒频风电机组和直接驱动永磁式风电机组。我国目前引进国外,1.0MW,、,1.2MW,和,1.5MW,机组的有,20,多家公司，但是,MW,级风电机组的总体设计技术和重要部件的关键技术还没有掌握，特别是自主创新能力薄弱，具有自主知识产权的风电技术缺乏，关键技术受制于人。,国内风力发电现状首先，国产风力发电机组技术起步较晚，自主创新,国内风力发电现状,其次，尚未形成完整的风电产业链。纵观风电产业高度发达的欧洲国家，无不拥有明确有效的风电产业发展链。风电产业发展链需要在风能资源调查、风电规划、风电场项目评估、风电机组设备研发与检测认证、风电场运行维护、风电场性能评估、甚至风电场的建设与转让等方面都建立合格的工作团队，并允许其均衡发展。国内在,2003,年才将风电场风能资源评估和规划、可行性研究等前期工作逐步规范，并根据一系列前期技术规定，规范了风电开发的前期管理。但整个中国风电产业仍面临缺乏有效的机组检测认证、运行评估与安全鉴定等一系列问题，并在一定程度上构成了风电发展的瓶颈。,国内风力发电现状其次，尚未形成完整的风电产业链。纵观风电产业,国内风力发电现状,第三，缺乏持续稳定的市场需求。造成市场容量小的原因，一是风电电价较低。从,2003,2005,年三次招标的电价来看，无论是最低的,0.382,元,/kWh,，还是最高的,0.519,元,/kWh,，几乎全都是以最低电价中标，与目前成本对照，这些项目将面临亏损的风险，相对低的投资回报率不仅影响项目工程质量，也影响潜在投资者的积极性，更影响了地方经济和整个风电产业的健康发展。二是电网的制约。可再生能源法虽明确规定可再生能源发电就近上网，电网公司全额收购。但在风力资源好的地区，电力输送难度大，电网不配套，不能装机建设。有的装机建设完成后，但配套电网工程滞后，不能按计划发电。,国内风力发电现状第三，缺乏持续稳定的市场需求。造成市场容量小,国内外风电政策,（一）德国,德国是上世纪,90,年代以来世界上风电发展最为迅猛的国家。其政府资助政策主要有三条：一是对设备制造商的补贴，政策规定对每台机组提供不超过,5,万马克（同时不超过机组价格的,60%,）的资金补贴。但必须只有当机组卖给用户并网发电后，制造商才能得到此项资助。另外，某些州还提供额外补贴，数额在机组价格的,20%-45%,。此外，一是制造商还最多可获得装备出口价格,70%,的信贷补贴。二是政府对风力发电投资者进行直接补贴。如选用每台,450-2000,千瓦机组，则每千瓦补贴,120,美元，并提供优惠的低息贷款。三是发电补贴，从,1991,年开始，对风电上网提供每千瓦时电量给予,0.06,马克的补贴。,国内外风电政策 （一）德国,国内外风电政策,（二）美国,美国主要是实施优惠的税收减免政策，优惠电价，并推行,“,绿色电价,”,，拨专款支持科研和制造单位进行科学研究等。,（三）印度,印度是发展中国家风电发展最快的国家。政府提供,10%-15%,装备投资补贴，用抵扣所得税补贴开发商,5,年免税。整机进口关税率,25%,，散件进口为零税率，有些邦还减免销售税。特设风电最低保护价，一般为每千瓦时,5.8-7.4,美分。,国内外风电政策 （二）美国,国内外风电政策,（二）美国,美国主要是实施优惠的税收减免政策，优惠电价，并推行,“,绿色电价,”,，拨专款支持科研和制造单位进行科学研究等。,（三）印度,印度是发展中国家风电发展最快的国家。政府提供,10%-15%,装备投资补贴，用抵扣所得税补贴开发商,5,年免税。整机进口关税率,25%,，散件进口为零税率，有些邦还减免销售税。特设风电最低保护价，一般为每千瓦时,5.8-7.4,美分。,国内外风电政策 （二）美国,国内外风电政策,（四）中国风电政策,a),国务院电价改革方案：明确风电不参与市场竞争，电量由电网企业按政府定价或招标价格优先购买。电力市场成熟时，由政府规定供电企业售电量中新能源和可再生能源电量的比例，建立专门的竞争性新能源和可再生能源市场。,b),税收优惠：增值税减半征收，由此，我国风电电价平均将降,0.05,0.06,元，新建风电场电价有望降至,0.50,元,/kWoh,以下。进口关税：设备暂按照,5,，零部件,1%,。征地：按照实际占用面积计征，即点征。这些将会对我国风力发电产业化发展产生推动作用。,c),风电特许权,为促进我国风电发展，政府实施了风电特许权示范项目。所谓特许权经营方式，是用特许权的方法开采国家所有的矿产资源或建设政府监管的公共基础设施项目，项目本身的商业风险由企业承担，政府承担政策变动的风险。,国内外风电政策 （四）中国风电政策,风电技术的