《能源之风能》PPT课件.ppt

风 能,风能资源背景,风能是太阳能转换的一种形式，是一种重要的自然资源。据有关专家估计，全球一年中约为1.41016千瓦时电力能力，相当于目前全世界每年所燃烧能量的3000倍。可利用的风能比地球上可开发利用的水能总量还要大10 倍。,风能特点,四大优点：1)蕴量巨大；2)可以再生；3)分布广泛；4)没有污染。,三大弱点：1)密度低由于风能来源于空气的流动，而空气的密度是很小的，因此风力的能量密度也很小，只有水力的1/1000。2）不稳定由于气流瞬息万变，因此风的脉动、日变化、季变化以至年际的变化都十分明显，波动很大，极不稳定。3）地区差异大由于地理位置和地形的影响，风力的地区差异非常明显。即使在一个邻近的区域，有利地形下的风力，往往是不利地形下的几倍甚至几十倍。,风能利用,风能利用,风能是利用风力机将风能转化为电能、热能、机械能等各种形式的能量，用于发电、提水、助航、制冷和制热等。,风力发电常用方式,一、独立运行方式二、风力发电与其他发电方式相结合三、风力发电并入常规电网运行,那种最佳？,风力发电,全球的风电发展,鉴于八十年代的石油危机，许多欧洲国家开始寻求出路，最积极的是丹麦，自八十年代开始热衷的支援风力发电，德国是自一九九一年开始立法(规定风电电价为最终用户价格的百分之九十)，随后也有风起云涌的发展。年，世界首台风力发电机由丹麦 教授研制成功，单机容量千瓦。现在（1500）千瓦级的机组已成为风力发电的主力机组，（5000）千瓦级的机组已商品化。将许多台风力发电机集中安装在一片土地上，称风力发电场，简称风电场。中国新疆达阪城风电场，总装机容量万千瓦。在工业化国家，01万千瓦的风电即可满足350户、近1000人的电力需求，而2330万千瓦电力便可满足2300万人相当于丹麦、芬兰、挪威和瑞典总人口的电力需求。,风能利用的巨大优势,风力资源非常丰富风力资源是清洁型，节约型能源风能是一种便宜的能源风能对土地的占用率极小风能非常安全内陆地区的风能利用能带来更好的经济效益 风能技术有广泛的适用性风能技术对于发展中国家来说是比较理想的风能的利用是一种先进技术的利用风能的发展增加就业机会风力发电机有非常好的可靠性,丰富的风力资源,风力资源不但丰富而且是可再生的资源。有很多国家正计划把大量消耗的电量由风力发电来提供，而丹麦就是其中国家之一。按照丹麦的政府计划（能源21），到2030年，全国的用电量有50%将来源于风力发电。如果把沿欧洲海岸边上的风力资源全利用上，其所产生的电量将会是全欧洲供电量的几倍。就丹麦而言，全国40%的耗电量可由安装在浅海区域的1千平方公里的海上风厂提供。,风力资源是清洁型，节约型能源,风力发电机消耗能源仅发生在从空气的带动到发动机的过程中，一个新型的1,000KW风力发电机年平均可减少其他电力资源所产生的2,000吨二氧化碳。（根据统计:每节约1度(kW.h)电，就相应节约了0.36千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳，0.785千克二氧化碳。）,风能是一种便宜的能源,风能已成为现有能源中最便宜的可更新的能源。由于风能的构成由风的立方变化数构成（如风速的立方数），其经济效益很大程度上取决于风场的风力怎样，所以安装越多风力发电机的风场具有越高的经济效益。发展改革委发布的关于完善风力发电上网电价政策的通知：四个区域的风电标杆电价水平分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。据丹麦电力公司的报导，来自风力发电的居民用电价格每度相当于配有排烟装置以煤炭为燃料的发电站的电的价格，则为0.04USD/度,这也是欧洲范围内的居民用电的平均价格。,风能对土地的占用率极小,在一个建好的典型的风场，风力发电机及交通所用的道路仅占整个风场面积的1%，其余99%的面积可作为正常的农用或其他使用。一个占用36平方米或0.0036公顷的风力发电机每年产生120万到180万度电，别的生物能源则需要占用于154公顷的土地才能产生130万度电。太阳能则需要1.4公顷的面积才能产生同等数量的度电。,安全的风能,就环境保护而言，风力资源的利用不产生辐射和残渣物。对此，我们有可证实的安全记录。在风力工业中，死亡性的事故仅可能发生在建设和维修工作中。风力发电机与野生动物的和平共处 在风力发电机下面，您仍然可以看到这样的景象：鹿，牛等牲畜如往常一样地吃草，羊还会在风力发电机下寻找避阴处。对于鸟类而言，死亡率趋向于发生在象电线，电线杆等类似的建筑物，而直接受风力发电机的影响却很小。,内陆地区的风能利用能带来更好的经济效益,鉴于沿海地区的岛屿风力状况，建立风场是比较理想的。实际上在内陆也能使风力发电机能产生更好的经济效益。当风经过山坡或山区的时候，风被压缩之后风速也相对明显地提高了。,风能技术的广泛适用性,风能的实用范围广：从为最小灯塔的电池充电和到供给偏远地区的居民用电大到工业型用电供应1.5兆瓦（相当于1千户家庭用电量）。风能技术也有其他更有经济价值的用途包括把风能与柴油备用发电机相结合用于全世界几个小型完全隔离的电网。在大西洋和地中海的岛屿中用于社区植物净化是风能的另一最新用途。,风力工业拥有一个迅速发展的市场,在发展中国家，风力发电机的流行更是由于风力发电机安装的快速和无特别燃油的要求。现有35亿美元的产值的风力发电机工业有一个光明的前景，特别是与国际能源环保的号召相一致。在发展中国家，风力发电机的流行更是由于风力发电机安装的快速和无特别燃油的要求。现有35亿美元的产值的风力发电机工业有一个光明的前景，特别是与国际能源环保的号召相一致。,风能技术对于发展中国家来说是比较理想的,尽管风力发电机的设计已经成为一种高科技，但它的安装对发展中国家来说也是容易的，并可在当地进行维修和服务。风力发电机生产厂家对人员提供培训。风力发电机的安装增加当地的就业机会，当地厂家经常生产风力发电机的重型部份如塔筒，一般不同的地区有着不同标准的安装进度.对于发展中的地区来说，昂贵的燃油供应成为其他几种发电机技术最主要的绊脚石，但风力发电机并不存在这样的问题。印度已成为世界上风力发电机本地化最广泛的发展中国家，而中国正领导着东亚地区的市场。,我国的风能资源,我国风能资源,中国风能资源居世界之首，据中国气象科学研究院绘制的全国平均风功率密度分布图，中国陆地10M高度层的风能总储量为32.26 亿kW，这个储量称作“理论可开发总量”，实际可开发的风能资源储量为2.53亿kW。我国风能北方强而南方弱，沿海强而内陆弱，平原强而山区弱，冬春强而夏秋弱。如何实行大规模开发利用？,我国风能资源,我国的风能资源,我国位于亚洲大陆东部，濒临太平洋，季风强盛，内陆还有许多山系，地形复杂，加之青藏高原耸立我国西部，改变了海陆影响所引起的气压分布和大气环流，增加了我国季风的复杂性。我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有1800O多公里的海岸线，边缘海中有岛屿5000多个，风能资源丰富。就内陆而言，大约仅占全国总面积的11OO，主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿，这些地区是我国最大的风能资源区以及风能资源丰富区，包括山东、辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛，内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北，新疆达板城，阿拉山口，河西走廊，松花江下游，张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。青藏高原地势高亢开阔，冬季东南部盛行偏南风，东北部多为东北风，其他地区一般为偏西风，夏季大约以唐古拉山为界，以南盛行东南风，以北为东至东北风。,中国风能利用,中国利用风能已有悠久的历史，古代甲骨文字中就有“帆”字存在，1800年前东汉刘熙著作里有“随风张幔曰帆”的叙述，说明我国是利用风能最早的国家之一。1637年明崇祯十年书里有“扬郡以风帆数页，俟风转车，风息则止”的记载，表明在明代以前，我国劳动人民就会制作将风力的直线运动转变为风轮旋转运动的风车，在风能利用上前进了一大步。,我国的风能利用的历史进程,我国东南沿海向来有风力提水的使用习惯，江苏省1959年曾有多达20余万台提水风车，后来大部分风车被柴油、电力所取代，但部分地区一直使用风力提水。50年代中期曾研制小型现代化风力提水装置，50年代后期开始研究小型风力发电机组，但限于当时技术经济条件，小型机组在试验中受挫而停顿。至70年代，先后试制了1、2、10、12、18、20千瓦样机，其中18千瓦机组于1972年7月安装在浙江省绍兴县雄鹅峰上，1976年11月迁装到嵊泗县菜园镇运转发电，一直运行到1986年8月。1998年底，全国安装微型机组178574台，约计1.7万千瓦，还有独立供电机组，已有1.2、2.5、5、7.5和10千瓦，以销定产小批量生产。在网外无电地区，推广微型、小型风电机组，是解决无电农牧民用电的有效途径，有其独特的优越性，也是中国发展微型、小型风电机组的特色。,我国风能利用现状,如按风能之最终使用形式，包括有下列几种应用:电能、化学能(制造氢、氧及氨等)、热能(压缩及热泵等)、位能(水力储存及抽水等)。风力能源实际用途还包含:1.用风力产生电力。2.利用风力抽水，供灌溉农田，并且储 存到水库内。3.供给工业用途，包括:铜、铝、水的电解，制冰等。4.将风能转变为热能，蒸发海水制盐。,我国并网风力发电发展迅速,单机容量继续快速稳步上升；变桨距调节方式将迅速取代定桨距失速调节方式；变速运行方式将迅速取代恒速运行方式；无齿轮箱系统的市场份额迅速扩大；海上风力发电技术得到发展。,