祝炳和　 夏期明

 

我们把风的动能变为机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。

制造风能机械，利用风力发电是风能利用的两项主要内容。风力发动机是一种把风能变成机械能的能量转化装置。

1、风轮。风轮由二个或多个叶片组成，安装在机头上。

2、机头。机头是支承风轮轴和上部构件的支座。

3、机尾。装在机头之后。

4、回转体。位于机头底盘和塔架之间。

5、塔架。地支撑风力发动机本体的构架。

一、我国风电发展经历

我国风能始于上世纪80年代，主要经历了三个重要发展阶段。

1、第一阶段：1983年-1995年试验阶段

1983年在山东荣城引进丹麦3台55千瓦风电机组，开始并网型风电技术的试验和示范。

1986年在新疆达板城安装了一台丹麦100千瓦风电机组。

1989年又安装了13台丹麦150千瓦风电机组，开始了我国风电场的运行实验和示范。

2、第二阶段：1995-2003年

在第一阶段取得的成果上，我国各级政府相继出台各项优惠的鼓励政策。科技部通过科技攻关和国家863高科技项目促进风能技术发展，原经贸易、计委分别通过双加工程、国债项目、乘风计划等项目促进风电的持续发展。

3、第三阶段：2003年至今

国家发展和改革委员会，通过风电特许权经营，下放5万千瓦以下风电项目审批权，要求国内风电项目国产化率比例不小于70%等优惠政策，扶持和鼓励国内风电制造业的发展，使国内风电市场的发展进入到一个高速发展的阶段。

2006年新增装机134.7万千瓦，比2005年增加70%。全国建成91个风电场，风电累计装机260.4万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。

2007年以来，中国风能产业规模延续暴发式增长态势，风电装机容量达到587万千瓦。

2008年，中国新增风电装机容量719万千瓦，增长率达到719万千瓦，增长率达到108%，累计装机容量1221万千瓦。

作为节能环保的新能源，风能产业赢得历史性发展机遇，2009年全国累计风电装机容量达到2580.53万千瓦，居世界第3位。

2010年全国风电装机容量达到500万千瓦。

鉴于对风电优势和常规能源紧张的深入认识，风电是我国未来大力发展的一项可再生能源发电项目。大力推广风能，增强风电在能源结构中的战略地位，是一个不争的发展趋势。

据中国风能协会预测：

2020年我国风电装机容量将达到150亿瓦

2030年我国风电装机容量将达到180亿瓦

2050年我国风电装机容量将达到500亿瓦

与此同时，政府将电网与风电发展协调一致，强力支持建设智能电网，解决风电的输运问题，未来风电将成为我国电力的主要来源之一。风电正面临着更大的发展机遇。

二、多大风力才能发电

一般来说，三级风就有利用价值。

而从经济合理的角度来看，风速大于4m/秒，才适宜发电。据测定，一台55千瓦风力发电机组，当风速9.5m/秒时，机组输出的功率为55千瓦；当风速8 m/秒时，功率38千瓦；当风速6 m/秒时，功率16千瓦；当风速5m/秒时，功率9.5千瓦。

由此可见，风力愈大，经济效益也愈大。

三、风力发电机的分类

1、水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风平行。

2、垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向。

图 左：水平轴风车及　 右：垂直轴风车^[16]

四、我国风能资源

我国幅员辽阔，陆疆长达2万多公里，海岸线达18000多公里，边缘海中有岛屿5000多个，风能资源十分丰富。我国10米高层风能资源总量为32.26亿kw，其中可开发利用风能资源总量达2.53亿千瓦。

新疆北部、内蒙古、青藏高原、黑龙江、吉林东部、河北、甘肃北部是我国风能资源丰富地区，全年中风速≥6m/s的时数为300h以上。

到2020年，我国海上发电装机容量将超过1000万千瓦。

国家能源局新能源和再生能源司司长王骏2010年6月7日说，我国政府承诺到2020年非化石能源占一次能源的比重将增至15%。为实现这一目标，我国加快发展海上风电产业。

根据有关部门评估，我国近海海域有丰富的风能资源，风电装机容量近2亿千瓦，2010年2月上海东海大桥34台3兆瓦海上风电机组成功安装，6月并网发电，是继欧洲之外首个海上风电并网发电项目，是我国第一个海上风电示范项目。

2010年5月，我国首批海上风电特许权招标工作启动。总装机容量1000兆瓦的首批4个项目在江苏盐城（其中滨海、射阳各300兆瓦，大丰东台各200兆瓦），2020年我国海上风电1000兆千瓦装机容量中，江苏达到700万千瓦，浙江为270万千瓦。

五、世界风能资源

2009年全球风力发电总装机容量7500兆瓦，相当于23台第三代核反应堆核电机组（EPR）发电量，风能增长率高达31%。

据国际能源署预测，到2020年，全球风电装机容量为1.12亿千瓦，其中发电量占世界总发电量1%，意味着全球温室气体减少110亿吨CO2排放，从这个角度讲风电俗称“绿电”。

美国科学家预计到2030年，风力发电可以提供世界电力的10%。

六、绿色电力

“绿电”——即绿色电力，是指风能、太阳能、地热能、生物质能等可再生能源生产的电力。绿电不仅无污染，而且节省了大量的化石能源——煤、石油、天然气等有限资源。如石油和煤碳等能源污染空气，核电站的核废料存在安全隐患，水力发电影响渔业，风力发电虽会影响鸟类生存，但在环保主义者眼中，风能堪称是几乎完美的利用形式了，它不仅不存在任何污染，可以大量减少全球温色气体的排放。