風(fēng)從哪里來?
風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象,由太陽輻射熱引起,。太陽照射到地球表面,,地球表面各處受熱不同——地表升溫的速度較海面快,故產(chǎn)生溫差,,從而引起大氣的對流運(yùn)動形成風(fēng),。
風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)(風(fēng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能),,再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,,來帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電(機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能)。風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵),、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分,。
風(fēng)輪是把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成,。當(dāng)風(fēng)吹向槳葉時,,槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動,。風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低且轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,所以,,在連接發(fā)電機(jī)前,,還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個調(diào)速機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,。為保持風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大功率,,還需在風(fēng)輪的后面裝一個類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵。
發(fā)電機(jī)的作用,,是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速,,通過升速傳遞給發(fā)電機(jī)構(gòu)均勻運(yùn)轉(zhuǎn),把機(jī)械能變?yōu)殡娔堋?/p>
鐵塔是支撐風(fēng)輪,、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架,。鐵塔高度視地面障礙物對風(fēng)速影響情況,以及風(fēng)輪直徑大小而定,。
多大的風(fēng)才可以帶動葉片發(fā)電呢,?專業(yè)人士測算顯示,從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā),,風(fēng)速大于每秒4米才適宜發(fā)電,。據(jù)測定,一臺55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,,當(dāng)風(fēng)速為每秒9.5米時,,機(jī)組的輸出功率為55千瓦;當(dāng)風(fēng)速每秒8米時,,功率為38千瓦,;風(fēng)速每秒6米時,只有16千瓦,;而風(fēng)速每秒5米時,,僅為9.5千瓦。
風(fēng)能利用何時開始,?
20世紀(jì)80年代,,通過一些小項(xiàng)目的示范,歐洲風(fēng)電大國將他們的風(fēng)機(jī)輸出到中國進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行,,我國風(fēng)力發(fā)電進(jìn)入試驗(yàn)階段,。隨后,國產(chǎn)風(fēng)機(jī)技術(shù)取得初步成果,。在此基礎(chǔ)上,,各級政府相繼出臺了相關(guān)優(yōu)惠政策以鼓勵風(fēng)電市場加速發(fā)展。在2012年,我國已取代美國成為世界第一風(fēng)電大國,。
人們很早就意識到,,合理利用風(fēng)能可以為生產(chǎn)生活帶來便利。
我國位于亞洲大陸東南,、瀕臨太平洋西岸,,季風(fēng)強(qiáng)盛,風(fēng)力資源極為豐富,,特別是東北,、西北、西南高原和沿海島嶼,,平均風(fēng)速更大。有的地方,,一年三分之一以上的時間都是大風(fēng)天,。在這樣的天賦資源背景下,我國成為世界上最早利用風(fēng)能的國家之一,。早在公元前,,我國就利用風(fēng)車提水、灌溉,、磨面和利用風(fēng)帆推動船舶前進(jìn),。
在歐洲,12世紀(jì)以來,,風(fēng)能利用迅速發(fā)展,。由于風(fēng)力發(fā)電在可再生能源發(fā)電技術(shù)中成本最接近常規(guī)能源,因而成為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的清潔能源技術(shù)之一,。
歐洲風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展速度一直全球領(lǐng)先,。德國風(fēng)電在1996年以后進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展時期,目前已建立較全面的可再生能源支持政策體系,。較早進(jìn)行風(fēng)電開發(fā)的荷蘭,,在1990年就制定了國家環(huán)境戰(zhàn)略,完善了可再生能源的支持機(jī)制,,包括用溫室氣體減排費(fèi)來支付風(fēng)電與常規(guī)電能的電價(jià)差額等,。丹麥風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速,1918年,,丹麥風(fēng)力發(fā)電能滿足全國3%左右的用電需求,,而進(jìn)入21世紀(jì),其風(fēng)力發(fā)電已可以滿足18%的用電需求,。英國雖較晚實(shí)施市場激勵機(jī)制以鼓勵風(fēng)電發(fā)展,,但由于“非化石燃料義務(wù)計(jì)劃”的實(shí)施,其風(fēng)電發(fā)展速度也很快,。
風(fēng)電如何消納,?
風(fēng)電和電網(wǎng)之間形成了相互促進(jìn),、良性互動、共同發(fā)展的新局面,。2013年2月27日,,國家電網(wǎng)公司發(fā)布了《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》,業(yè)內(nèi)預(yù)測分布式風(fēng)電將成為免費(fèi)服務(wù)政策的又一重大受益者,。按照此《意見》,,截至2015年年末,分布式風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)3000萬千瓦,。
在江蘇東臺沿海,,灘涂廣闊,晴好的天氣里,,風(fēng)機(jī)葉片迎風(fēng)轉(zhuǎn)動,。到2012年年底,這里的沿海并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)電,、太陽能發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)51萬千瓦,,越來越多的漁民用上了風(fēng)電。
2013年3月13日,,中國風(fēng)能協(xié)會發(fā)布《2012年中國風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)》顯示,,截至2012年年底,中國已成為除英國,、丹麥以外,,海上風(fēng)電裝機(jī)最多的國家。
我國并網(wǎng)型風(fēng)電技術(shù)在上世紀(jì)80年代中期開始試驗(yàn),、示范,。“十一五”以來,,在《可再生能源法》的推動下,,我國頒布實(shí)施了鼓勵風(fēng)電發(fā)展的電價(jià)支持、優(yōu)先并網(wǎng),、費(fèi)用分?jǐn)偟榷喾N政策措施,,建立了促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展的政策框架,并陸續(xù)開展了風(fēng)能資源評價(jià),、風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo),、海上風(fēng)電示范等一系列促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工作,使我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)有了顯著進(jìn)步,,步入了全面,、快速、規(guī)模化發(fā)展的新階段,。
但是,,人們用上清潔的風(fēng)電,并非“風(fēng)吹電來”那么容易,,而是多方長期努力的結(jié)果,。在風(fēng)電迅猛發(fā)展的幾年里,大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電帶來了并網(wǎng)和輸送的難題,,電網(wǎng)處于風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),,也始終是各種矛盾的焦點(diǎn)。
為了促進(jìn)風(fēng)電健康發(fā)展,,國家電網(wǎng)公司做了大量有效的工作,。從750千伏線路到特高壓電網(wǎng),國家電網(wǎng)公司加快基礎(chǔ)工程建設(shè),,建設(shè)友好型電網(wǎng),,接納大風(fēng)電;注重科技創(chuàng)新,,積極研究并網(wǎng)問題,解決風(fēng)電大規(guī)模接入后的電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題,;統(tǒng)一調(diào)度,,優(yōu)先接納新能源,大幅提升電網(wǎng)接納承載能力,,積極促進(jìn)風(fēng)電消納,。
此外,根據(jù)《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》,,國家電網(wǎng)公司將積極為分布式電源項(xiàng)目接入電網(wǎng)提供便利條件,,為接入系統(tǒng)工程建設(shè)開辟綠色通道。