風力發電商業分析論文范文第1篇
【摘 要】與水平軸風力發電機組相比，垂直軸風力發電機組在葉片設計方法、安全性、環境保護、發電效率、經濟效益、結構、維護等方面具有系列優點。技術因素和經濟因素是制約垂直軸風力發電機組發展的兩大因素?；趶V闊的市場空間和已經取得的技術進步，在政策引導和經濟杠桿的積極推動下，垂直軸風力發電機組將呈現廣闊的發展前景。
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【關鍵詞】垂直軸風力發電機組;優點;影響因素;發展前景
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1 引言
風輪的旋轉軸垂直于地面或者來流方向的風力發電機組稱為垂直軸風力發電機組。其主要的特征是旋轉軸垂直于地面，風輪旋轉平面與風向平行。由于一定的經濟與技術原因，目前國內風電場所使用的大型風力發電機組中，絕大部分是水平軸風力發電機組。隨著風能開發力度的不斷加大，垂直軸風力發電機組相關技術研發及其應用正日益受到重視，成為風電裝備制造領域和風電開發應用的重點課題。
2 與水平軸風力發電機組相比，垂直軸風力發電機組具有系列優點
2.1 支撐葉片設計的方法相對科學
目前，支撐水平軸風力發電機組葉片設計的主要是動量-葉素理論，Glauert法和Wilson法是其常用的方法。但由于葉素理論忽略了各葉素間的流動干擾，在應用相關理論設計葉片時，忽略了翼型的阻力，導致計算結果不準確，雖然這種簡化對于葉片外形設計影響較小，但對風輪風能利用率的影響卻比較大。同時，由于風輪各葉片之間的干擾非常強烈，整個氣流較復雜，如果只依靠葉素理論，很難獲得精確的結果。
隨著計算流體動力學（CFD）的技術快速發展，目前的CFD技術完全能夠在計算機上模擬復雜外形下的復雜流動，如葉片的激波運動和強度、流動的分離、表面壓力分布、渦的生成與傳播、受力大小以及力的變化等，都可以通過計算機運算并形象地在屏幕上顯示出來。運用CFD方法設計垂直軸風力發電機組的葉片，其精度遠比葉素理論高得多;同時，在CFD技術的實際應用方面，對Darrieus式H風輪，葉片的每個截面都相同，這樣就可以簡化為二維模型，使計算網格數大大下降。
2.2 安全性較高
①安全性。根據空氣動力學及工作原理，垂直軸風力發電機組可分為阻力型和升力型兩類。阻力型主要是利用空氣流過葉片時所產生的阻力作為驅動力，而升力型則是利用空氣流過葉片時所產生的升力作為驅動力。垂直軸風力發電機組的葉片有Φ式、H式、S式、平板擺轉式、風杯式等，相比于水平軸風力發電機組的三葉片，垂直軸風力發電機組的葉片有良好的氣動外形，輕便靈活、安全穩定，主要受力點集中于輪轂，因此，葉片不容易脫落、斷裂和飛出。②抗風能力。垂直軸風力發電機組采用了水平旋轉和三角形雙支點設計原理，使其減小受風的壓力，有的可以抵抗45m/s的強臺風。③制動裝置。為了抵御強臺風，風力發電機需要具備制動剎車功能。垂直軸風力發電機組配置機械手動及電子自動制動兩種制動裝置，能有效地降低風機在強風速時的振動，提高安全性和可靠性。
2.3 更環保
隨著越來越多的大型風電場的建立，一些由風力發電機組引發的環保問題也逐漸凸顯出來，包括噪聲和對當地生態環境的負面影響，但垂直軸風力發電機組在這方面表現相對較佳。
①噪聲。垂直軸風力發動機組的葉片應用CFD技術設計以及采用了水平面旋轉的方法，能使噪聲降低到在自然環境下監測不到的程度。②對當地生態環境影響。水平軸風輪的葉尖速比一般為5～7，在這樣的高速下，葉片切割氣流將會產生很大的氣動噪聲，這將導致很多鳥類難以生存，民居、城市公共設施等成為風電布局的禁區。而垂直軸風輪的葉尖速比則比水平軸的小得多，一般是在1.5～2，基本上不產生氣動噪聲，達到了靜音的效果，完全可以避免上述問題的出現。
2.4 發電效率和經濟效益更高
①回轉半徑更小，發電特性較佳。得益于垂直軸風力發電機組的設計結構和運轉原理，在保持相同功率的情況下，其回轉半徑可以做到更小，既節省空間，又提高了效率。相關的風洞實驗表明，Darrieus式H型風輪機的起動風速只需2m/s即可，遠低于水平軸風力發電機組的起動風速。另外，垂直軸風力機發電功率曲線上升幅度較平緩，在5～8m/s風速范圍內，其發電量比其他類型的風力發電機組高10%～30%。
②利用風速范圍較寬，風能利用率較高。垂直軸風力發電機組采用了特殊的控制原理，把適合運行的風速范圍擴大到2.5～25m/s，使它在最大限度利用風力資源的同時，獲得更大的發電總量，提高了風電設備的經濟效益。中國空氣動力研究與發展中心曾做過相關的風洞實驗，實測小型水平軸風力發電機組利用率為23%～29%。而通過CFD模擬的結果來看，垂直軸風輪的風能利用率比水平軸的高，國外有機構通過實驗也表明，垂直軸風輪機的風能利用率在40%以上。
2.5 結構更合理，維護更方便
①疲勞壽命長。水平軸風力發電機組的葉片具有展向長、弦向短的特點，在旋轉過程中，受到氣動力、慣性力、彈性力和重力等的綜合作用，屬于交變載荷;同時，劇烈的振動也會加速葉片材料的疲勞，減小其使用壽命。垂直軸風輪的葉片則不同，在旋轉過程中的受力情況比水平軸好得多，所受到的慣性力與重力相對恒定，因此，其疲勞壽命要比水平軸的長。②結構相對簡單，可以適應不同方向的來風。垂直軸風力發電機組可以接受任意方向的來風，具有利用風能的自適應性，因此，它不需要安裝對風專用的偏航裝置，既降低了機組成本，又可以減少風輪對風時的陀螺力，提高了系統的安全可靠性。③抗形變能力較強。水平軸風力發電機葉片呈懸臂梁形狀，展向較長，葉片容易發生彎曲和扭轉變形，這些變形會使氣動力發生改變，當氣動力與機械振動相互作用時，會引起葉片顫動，當葉片的顫動十分強烈時，會直接導致葉片破壞。而垂直軸風力發電機組的葉片形狀相當部分是片狀結構，空氣動力性能優越，輕便靈活，轉速也比較低，葉片不容易發生彎曲及扭轉變形，因此，使用壽命更長。④安裝維護方便。水平軸的發電機放置于幾十米，甚至上百米的高空，對發電機的安裝維護檢修都極不方便，而垂直軸的發電機、傳動機構及控制機構等布置在風輪的下部或地面上，利于安裝維護，方便檢修。
3 制約垂直軸風力發電機組發展的主要因素
3.1 技術因素
影響垂直軸風力發電機組發展的技術因素主要有：
①垂直軸風輪中的空氣流動相對復雜。垂直軸風輪中的空氣流動屬于典型的嚴重分離非定常流動，比水平軸風輪中的空氣流動復雜得多，不再適合用葉素理論來進行分析和設計，而目前主要依賴CFD技術來設計。目前，CFD技術可以比較精準地模擬分析復雜外形下的氣體流動情況，但仍待進一步完善和發展。這在一定程度上阻滯了垂直軸風力發電機組的研發和應用步伐。②一些技術難點亟須突破。首先，葉片翼型須根據空氣動力學原理進行設計，當它與葉片安裝攻角、風輪適度等機械因素維持特定的匹配的組合時，風機效率才高;偏離越多，則風機效率衰減就越明顯。其次，即使風輪機械因素處于最佳組合狀態，風力發電機也不一定能獲得最佳的發電效率，而只有發電機的功率扭矩曲線和風輪的最佳功率扭矩曲線相同時，才能獲得最佳的發電效率。最后，風輪可以在任意轉速下旋轉，要達到最佳功率的輸出效果，還必須控制轉速，使其工作在最佳的功率輸出狀態。因此，要使垂直軸風力發電機組獲得最佳的效率并非易事，需解決的關鍵技術較多。例如，垂直軸風力發電機組的攻角控制就比較麻煩：由于其攻角在風輪旋轉時不斷變化，即使風速不變，只要葉片相對于圓周的位置不同，攻角也就不相同，因此，葉片控轉機構需要有很高的靈活性和可靠性，而目前用于控制的數學模型還不成熟，尚無真正的應用案例。
3.2 經濟因素
當前，我國的大型風電場主要分布在平坦的內陸地區，如新疆、內蒙古等地區以及東南沿海，這些地區的大型風力發電機組大都采用兆瓦級的大型水平軸風力發電機組。一是由于大型水平軸風力發電機組的技術研發積淀深厚，具有較為豐富的應用管理經驗;而大中型垂直軸風力發電機組開發應用史較短，布局較少，僅布局于貴州等少數內陸地區。二是水平軸風力發電機組在現有技術條件下，具有較佳的性價比，基于企業利益的最大化和急功近利的心理，相當部分的風電開發企業和風電裝備制造企業會選擇水平軸大型風力發電機組作為研發和投資方向;大型垂直軸風力發電機組則由于其專項制造加工較復雜、控制系統可靠性要求較嚴苛、研發成本較高等原因而受到了抑制。
4 垂直軸風力發電機組的發展前景
4.1 垂直軸風力發電機組的優點與其市場需求終將融合
相對于水平軸風力發電機組，垂直軸風力發電機組具有無須對風向、無噪聲、安全可靠性高、結構簡單、維護方便等優點，特別適合應用于內陸地區風電資源的開發;而廣大的內陸地區，特別是城市和鄉村的道路兩旁邊、建筑物樓（房）頂等都是布局中小型垂直軸風力發電機組的理想場所。但目前相應的市場幾乎是空白的，這其中自然蘊藏著巨大商機。伴隨相關技術的進步與成熟，垂直軸風力發電機組的優點與其市場需求終將融合，開啟垂直軸風力發電機組應用的廣闊前景，成為未來風力發電機組研發的一個重要方向。
4.2 政策引導和資金扶助成為垂直軸風力發電機組技術研發應用的助推劑
在西歐的一些國家，小微型垂直軸風力發電機組已經廣泛應用于鄉村屋頂，一些大中型的垂直軸風力發電機組也開始應用于山地和近海地區。我國的風能資源豐富，人口相對稠密，在廣大城鄉居民聚集區域，推廣應用中小微型垂直軸風力發電機組具有積極的現實意義?？梢灶A見，隨著國家對垂直軸風力發電機組研發和應用推廣的扶持力度加大，在政策引導和經濟杠桿的作用下，垂直軸風力發電機組必將呈現出生機勃勃的發展勢頭。
4.3 垂直軸風力發電機組的相關理論及技術成果喜人
隨著計算機技術的快速發展，計算流體動力學也得到了飛速的發展，從最初的小擾動速勢方程，再到歐拉方程及更加復雜的N-S方程，尤其是進入21世紀以后，CFD已經可以通過計算機的數值計算和圖像顯示，對流體流動系統作出準確的分析，為垂直軸風力發電機組的研究提供了有力的技術支持。目前，可以采用微處理器控制葉片不同位置的擺角，根據功率要求和風向與風速來調節葉片的擺角，使葉片在各個位置都能產生最大的轉矩。采用這種技術的達里厄風力發電機組，其效率完全可以達到水平軸風力發電機組的水平。
目前，相關理論研究和技術研發也取得一些喜人的成果。例如，陳興華等以垂直軸磁懸浮風力機的支撐結構為研究對象，運用動力學仿真軟件，建立了垂直軸磁懸浮風力機主軸結構跌落仿真模型，為磁懸浮支承結構的保護裝置的改進與優化提供了理論參考依據。朱煌秋等結合磁通切換電機單位體積內氣隙磁密大的優點，設計了一個三極混合磁軸承作為支承結構的發電機。理論與試驗結果表明，該發電機實現了低風速啟動，提高了風能轉換效率。吳文凱等提出一種基于磁懸浮技術的小型垂直軸微風發電單元的設計方案。相關裝置采用了主動磁懸浮支承技術，有效降低了機械摩擦，進而降低了發電機的啟動風速?；谀壳暗拇怪陛S風力發電機的風翼板只是做簡單的循環周期轉動，風翼板與豎直軸方向的夾角是固定不變的，因此，其受風區域和有效面積受到了很大限制，王錦亞等提出了一種可將風翼板的迎風區域和背風區域進行周期性變換的新型可變翼風力發電機，達到了提高風能利用效率的目的。山東中泰新能源集團有限公司成功研發出50～100MW特大型垂直軸風力發電裝置，是垂直軸風力發電機組研發領域中令人鼓舞的一個嘗試。
5 結語
隨著國家系列政策和資金扶持力度的加大和企業科研責任意識的提高，與垂直軸風力發電機組相關的研發氛圍將愈發濃厚和活躍，其優勢和潛能將得以釋放，其潛在的市場將得到規?；拈_發，系列喜人成果將陸續涌現并得以推廣應用。垂直軸風力發電機組的發展和應用必將迎來春天。
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風力發電商業分析論文范文第2篇
關鍵詞：風力發電；電氣控制技術；應用
經濟的發展造成了能源消耗過快、污染加劇，為了改變這一現狀，研發新型能源迫在眉睫，如今新型能源正在人們的生產生活中發揮著重要的作用，其中風力發電電氣控制技術頗具代表性，電氣控制技術對風力發電廠的運行穩定有著直接的影響，為此本文對風力發電電氣控制技術及應用進行分析，以期提高風力發電的應用價值。
一、風力發電和電氣控制技術簡介
風力發電就是把自然界的風能轉換成電能，對于風能的利用其實很早就開始了，它是一種蘊量巨大、清潔環保的可以再生的能源，這對目前能源緊張、污染嚴重的的現狀而言，是極其難得的，將其利用到發電過程中，不僅實現了資源節約的目的，還達到了環境保護的效果，因此頗受世界各國的重視，在我國也得到了較快的發展，但是風力發電最大的問題是它的可靠性還不是很強，這與風力發電受環境、氣壓、氣溫等自然條件的影響是分不開的，所以為了解決這一問題，將電氣控制技術應用到風力發電中，利于提高發電的可靠性。電氣控制技術將多個電氣原件進行組合，借助其控制某個對象或某些對象，以使被控的設備在運行時能夠更加安全、可靠。目前，這一技術在發電領域得到了較好的應用，使得發電的整個運行過程得到了較強的控制，成效十分顯著。
二、風力發電的現狀
（一）風力發電系統的設備還不夠完善
主要表現在很多風力發電系統在建設時，比較重視起核心功能的設備，而忽視了起輔助功能的設備，造成諸多功能作用得不到充分的發揮，影響其發電，同時也不利于電氣控制作業。非線性模型復雜性極高，技術運用還不夠成熟，電氣控制工作受其阻礙，而線性模型雖已成熟，但工作范圍和環境都有局限性，傳統的電氣控制技術滿足不了風力發電的需求，對風力發電的持續發展不利。
（二）風力發電受外界因素的不利影響
一方面是自然因素，這是不可避免的，通常情況下，風力發電都會選擇高出水平面的地理環境，提高風力發電的效果，但這也就使風力發電的運行會受大氣壓、溫度、雷雨等自然因素的影響，這些自然因素變化較為極端，不但穩定性受影響，還會使發電設備受到損壞，另一方面是人為因素，風力發電電氣控制工作需要工作人員有較強的專業能力和工作意識，因為這是一項復雜性和專業性較高的工作，工作人員素質達不到，操作要么違規，要么疏漏，不僅安全性能無法保證，還會直接導致故障問題，影響其發電。
三、風力發電電氣控制技術的應用
（一）變槳距發電技術
在風力發電的過程中，如果用于風力發電的機組出現輸出功率不高的問題，風能的利用率因此也會下降，對發電的效果造成極大的影響，控制風力發電機組的風速功率顯得尤為重要，而變槳距發電技術的應用就是專門解決這一問題的，通過槳葉角度的改變，確保風力發電機組在風速過高的時候得到有效的控制，進一步提高風能的利用率。另外，隨著科學技術的發展，變槳距的扇葉在制造時所用的材料更加輕便，使得扇葉的重量有所降低，整體重量隨之下降，對應的沖擊荷載也下降了，這樣的做法在運行中降低了事故發生的幾率，控制工作變得相對容易了很多，但是也帶來另一個問題，那就是變槳距在運轉中，穩定性較差成為了新的需要解決的問題，失穩問題的出現，需要投入大量的人力物力，增加了人力和物力資源的消耗，相信隨著不斷提升的電氣控制技術水平，這一問題終有一天會得到緩解，甚至是妥善的解決。
（二）定槳距失速發電技術
這一技術的應用有效結合運用了傳統發電技術和新型發電技術，更好的確保了風力發電系統的運行軌跡，有效提高其的穩定性。因為在發電過程中發電機組需要并網進行工作，這對發電機組的穩定運行提出了更高的要求。定槳距失速發電技術借助葉片比較復雜的構造實現對發電機組功率的控制，同時葉片還存在重量大、體積大等情況，這都要使得在發電的過程中，消耗大量的無用功，對發電機組的運行效率極為不利，使運行效率無法得到保證，這一技術的應用受到了很大的限制，只能在風力等級低的小風環境中應用，在風力等級高的大風環境中還沒能得到應用，這也成為了以后重要的研究方向，拓寬其應用范圍。
（三）主動失速發電技術
這一技術整合了定、變槳失速風力發電技術，因此又稱作混合失速發電技術，根據風速的變化、風向的變化對槳距角進行合理的調整，實現對風能捕捉量的控制和風速的控制，能量轉化效率極高，風力發電的運行效益得到了很高的保障。但在實際應用中，失速問題頻頻出現，這就導致功率輸出受到不同程度的影響，對電氣控制極為不利。加強技術改進勢在必行。
（四）變速風力發電技術
變速風力發電技術的主要目的就是針對風力發電機的原有恒速進行影響和控制，根據不同風速控制風力發電機的運行情況，以此保證恒定發電頻率。由于風力發電機會受到風速變化的影響，為保證風力發電機的運行效率就要根據實際情況調整相關的風輪轉速指標，并注重輸出功率的平穩性，從而有效確保風能能量。這種技術代表著風力發電的發展方向，恒速發電技術將成為風力發電的核心技術。
四、結語
風力發電電氣控制技術在提高風能轉化為電能的效率，提高其穩定性中發揮著重要的作用，必須加強相關技術的優化與開發工作，促進風力發電電氣控制技術的發展。
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風力發電商業分析論文范文第3篇
【摘 要】電力系統對風電場接入電網時的要求愈來愈嚴苛，而低電壓穿越被公認為風電機組設計及控制的難點，制約著風電機組的大規模應用，本文筆者結合多年實踐簡要探討了風電機組低電壓穿越的問題。
【關鍵詞】風電;低電壓穿越;應用設計
引 言
低電壓穿越（LVRT，Low voltage ride through），指在風力發電機并網點電壓跌落的時候，風機能夠保持并網，甚至向電網提供一定的無功功率，支持電網恢復，直到電網恢復正常，從而穿越這個低電壓時區。所以，LVRT是對并網風機在電網出現電壓跌落時仍保持并網的一種特定的運行功能要求。
1、風機低電壓穿越的要求
通俗而言，LVRT就是風電機組的端電壓降低到一定值的情況下不脫離電網而繼續維持運行，甚至繼續為系統提供一定無功以幫助系統恢復電壓的能力。具有低電壓穿越能力的風力發電機能大大減少風電機組在故障時反復并網次數和對電網的沖擊，因為其可躲過保護動作時間，故障切除后恢復正常運行。
在出現電網故障電壓降低的情形下，具備了低電壓穿越能力的風電機組則可盡最大可能與電網連接，延續電力運能，減輕電網波動。一般而言，230KV及以上高電壓等級線路的故障，在6個周波(120ms)內被切除，100ms內電壓可恢復到15%的正常水平，而1s內可恢復到75%的正常水平甚至更高的電壓水準，低電壓穿越能力實則是一種風電機組在故障電壓短時間消失期間，能夠保持持續運行的能力，但此后電壓仍處在低壓，則風電機組則將會被低壓保護裝置切除。
對于風電裝機容量占其他電源總容量比例大于5%的省級電網（區域級電網），則要求該電網區域內運行的風電場應具備低電壓穿越能力。通常要求，風電場內的風電機組要具備在并網點電壓跌至額定電壓的20%時，能夠保證不脫網連續運行625ms的能力；風電場并網點電壓在發生跌落后2s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場內的風電機組能夠保證不脫網連續運行。此外，當電網發生三相短路故障引起的并網點電壓跌落狀況下、當電網發生兩相短路故障引起的并網點電壓跌落狀況下、當電網發生單相接地短路故障引起的并網點電壓跌落狀況下，風電場并網點各線電壓在規定電壓輪廓線及以上的區域內時，場內風電機組必須要具備保證不脫網連續運行的能力；風電場并網點任意相電壓低于或部分低于規定電壓輪廓線時，場內風電機組允許從電網切出。
2、低電壓穿越方案
在當前技術條件下，通常通過三種方案來實現風電機組的低電壓穿越，其一是引入新型拓撲結構；其二是采用轉子短路保護技術；其三是采用合理的勵磁控制算法。
在了解了電網電壓突然降低對發電機造成的影響及后果后，我們就會知道為什么風電機組應該具備低電壓穿越的能力。在電網故障出現時，發電機機端電壓的突然降低，勢必形成發電機繞組磁通的變化，在定子和轉子側都形成過流。在傳統機組中，勵磁系統可以通過強勵方式把電壓支撐在1 pu，可以支持短路點的短路電流，如果發生磁通突變，如果轉子和定子的超載能力仍在過流數值之上，機組仍能保持造成運行。在系統發生故障后，LVRT能力可以保證風電機組的不間斷并網運行，如果LVRT不具備，則發生電網電壓跌落狀況下，風機自身的保護系統動作會切斷風機與電網的連接，電網電壓會降的更低，這對電網而言無疑是雪上加霜的打擊，嚴重情況下勢必引發系統整體崩潰。
風電機組相對于傳統機組而言，在低電壓穿越時要考慮諸多因素，包括：附加的應力、轉矩對機械部分造成損壞的可能性；電氣、機械功率的不平衡對機組穩定運行的影響（若電網發送低電壓穿越，由于電氣、機械功率的不平衡會影響機組的穩定運行）；暫態過程引發的發電機過流問題，對機組器件的損壞性影響（暫態過程會導致發電機中出現過流，可能損壞器件，另外，附加的轉矩、應力可能損壞機械部分）；機端電壓支撐能力；高風速期間，輸電網故障引起的大量風電切除會導致系統潮流的大幅變化，引發大面積的停電的肯能行，以及繼而帶來的頻率穩定問題等。
3、低電壓穿越的難點及實現對策
低電壓穿越的難點主要體現在以下方面：首先是風電場、風電機組的低電壓穿越能力的提升，勢必會大幅度增加工程的造價，隨著電網對LVRT要的越來越高，工程造價的提升幅度也一定會越來越大；其次，當電網電壓跌落時，不同類型機組的暫態特性時不同的。就目前而言，風電市場上的機組類型大概有：FSIG、PMSG和DFIG，也即：直接并網的定速異步電機、同步直驅式風機、雙饋異步式風機。
FSIG和DFIG的相同點是定子側直接連接電網。那么該直接耦合模式就會使得電網電壓的降落直接反映在電機定子端電壓上，在電網電壓瞬間跌落的情況下，定子磁鏈不能跟隨定子端電壓突變，而轉子繼續旋轉，從而產生大滑差，勢必造成轉子繞組過壓過流。如果風速高，即使切除了故障，DFIG的電磁轉矩有所增加，對于電機轉速的上升也不容易抑制，會使得吸收的無功功率繼續增加，定子端電壓下降，繼而阻礙電網電壓的恢復。
PMSG的定子經AC／DC／AC與電網相連，發電機和電網不存在直接耦合。瞬間降低的電網電壓會導致輸出功率減小，發電機的輸出功率不變，這種功率不匹配引發直流母線電壓升高。
FSIG機型較早，鼠籠式轉子從電壓跌落到恢復的時間內能承受短時過流而不會受損燒毀。故障發生后，利用快速變槳降低輸入機械轉矩，限制轉速提升，加裝無功補償裝置，實時進行無功補償可解決；由于PMSG的定子經變流器接電網，與電網解耦，電網電壓降落不會影響發電機，只會對網側變流器的運行產生一定影響，允許網側逆變器電流加大以輸出更多的能量，改進變流器的過流和耐壓值，提高直流電容的額定電壓，儲存額外電能，以此實現LVRT；DFIG受到小容量變流器制約會在電壓跌落時受較大威脅，通過增大IGBT（轉子變流器）電流容量，使得IGBT在短期內處理更大的電流容量和電流，且可以快速地恢復對雙饋電機定子側和電網之間的有功、無功功率的交換控制。
風力發電的發展趨勢必定是建立更多具備低電壓穿越能力的風電場?，F行的低電壓穿越技術僅能應對短時間的電壓跌落，且還存在諸多不足。在我國，面對具體區域電網和具體接入點如何合理的運用低電壓穿越技術，是擺在電網、風電運營商、和風機廠商面前亟待解決的共同課題。
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風力發電商業分析論文范文第4篇
2、太陽能光伏發電技術現狀分析
3、內蒙古風力發電產業發展分析
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5、光伏發電接入智能配電網后的系統問題綜述
6、地面光伏電站工程質量管理問題及對策
7、蒙俊名：風力發電和光伏發電并網問題的探究
8、新能源光伏發電技術應用的思考
9、2013年中國中小型風力發電行業發展概況
10、分布式光伏發電系統電氣設計
11、儲能技術在風力發電系統中的應用探究
12、楊兆華教授與他的光伏發電創新事業
13、風力發電和光伏發電并網問題的探究
14、太陽能光伏發電現狀分析及發展方向
15、光伏發電技術應用研究
16、淺析分布式光伏發電在新型城鎮化中的應用
17、太陽能光伏發電材料發展現狀及前景展望
18、基于PLC的卷軸翼展追日式光伏發電系統設計
19、分布式光伏電站與低壓配電網同規劃的重要性分析
20、風力發電和光伏發電并網問題研究
21、綠色資產證券化路徑研究
22、電網規劃中的新能源接入影響分析
23、垂直軸風電技術的市場展望
24、基于彎曲高斯過程組合方法的光伏出力預測研究
25、淺談光伏電源接入配電網對饋線繼電保護的影響
26、我國光伏產業未來發展方向及主要的問題
27、論電網企業開展風力發電培訓的必要性
28、風力發電和光伏發電并網問題研究
29、新能源光伏發電技術應用研究
30、風力發電并網技術與電能質量控制分析
31、浙江省新能源光伏產業政策對未來發展的啟示
32、新型電力系統新能源開發與應用發展研究
33、光伏產業的發展現狀及其在農業中的應用
34、光伏電應用推廣方法探討
35、關于輸電線路在線監測裝置的能源供給的改進
36、太陽能光伏技術在建筑中的應用與設計
37、基于超短期功率預測的配電網調度模型
38、分布式電源與微網管控技術綜述
39、融資租賃在光伏電站中的應用探索
40、建筑電氣節能中光伏新能源技術的運用
41、我國太陽能光伏支架安裝存在的問題及解決方法
42、太陽能光伏發電技術現狀與發展探討
43、光伏建筑一體化(BIPV)并網電站的應用與發展
44、論風力發電及風力機械特性
45、風力和太陽能光伏發電現狀及發展趨勢
46、基于UPPAAL的微電網產能組件建模方法
47、關于新能源光伏發電技術的思考
48、光伏溫室組件覆蓋率及遮光機理研究
49、太陽能光伏建筑一體化越南在地化的相關技術研究
風力發電商業分析論文范文第5篇
資源的數量都是有限的,環境的容量和自凈能力也是有限的。當人類向環境索取資源的速度超過了資源本身及其替代品再生的速度,向環境中排放的廢棄物超過了環境自凈能力時,就會產生環境問題。環境問題的實質是發展問題,環境問題也必須在人類的發展過程中得以解決。大力發展社會生產力,控制人口數量,提高人口素質,樹立正確的人口觀、資源觀、環境觀,認識自然規律,遵循自然規律,改變傳統的生產模式,是人類實現對資源的合理利用和對環境的可持續發展的必經之路。
一、 能源利用問題分析
【解題思路】
1. 自然資源的分類
自然資源按性質分可分為非可再生資源和可再生資源兩類;按空間分布類型又可分為氣候、海洋、陸地、宇宙資源四類。這是做這部分題目的知識基礎,只有這樣做起題來才能有的放矢。
2. 明確各種資源的特征以及利用中出現的問題。
3. 對癥下藥:對不同類型的資源利用中出現的問題采取相應的措施。
(1) 氣候資源
氣候資源類型:主要有太陽輻射、熱量、降水、風、空氣等。
氣候資源特點:①氣候能為人類的生產和生活提供資源、能源和必不可少的物質條件;②氣候資源是可再生的資源;③氣候要素只有在一定的數值范圍內才具有資源價值;④氣候資源是一種變化中的資源,有較大的變率;⑤對氣候資源的利用必須投入資本和具備一定的技術條件。
氣候資源的開發與利用:氣候資源與農業;氣候資源與城市建設(日照與街道方位)(風與城市規劃);氣候資源與交通;氣候資源與旅游。
(2) 海洋資源
(3)陸地資源
(4) 宇宙資源
【經典回顧】
1. 我國將在內蒙古自治區二連浩特市建造亞洲最大的風力發電廠,這將有利于()
①緩解當地能源資源的匱乏的現狀;②充分利用當地的可再生能源;③彌補華北地區電力的不足;④發揮當地勞動力資源的優勢
A.①③ B. ②④
C. ②③ D. ①④
【思路解析】 本試題以在內蒙古建造風力發電廠為切入口,綜合考查了區位定位、區域特征、能源資源的分布、特點與調配及中國的能源問題等方面的知識。
內蒙古雖煤炭資源豐富,但經濟相對落后,導致對能源的需求能力并不強。開發風能并不需要很多勞動力,而且內蒙古人口密度相對較小。內蒙古地區風力資源比較豐富,風能又是可再生的清潔能源,當地開發風能的條件較好。
【參考答案】 C
2. 圖2為“2000～2005年我國三大產業用電量柱狀圖”,圖3為“2003年我國東、中、西部發電量和用電量柱狀圖”。讀圖回答下列問題。
(1) 三大產業用電量增長最多的是第產業,其原因主要是 。
(2) 我國東、中、西部電力生產與消費的地區差異是 。
(3)填表簡述緩解東部地區電力供應緊缺的對策及其理由。
【思路解析】 本題要求考生具備讀圖能力、調動和運用地理知識的基本技能,描述和闡述地理事物,論證和探討地理問題等能力;讀懂用柱狀圖表示三大產業用電量時間變化,以及我國東、中、西三個地區發電量和用電量的地區差異的圖形。
第(3)題是要考生解決問題,這也是地理學科的特點,發現問題并解決問題。表格當中已列表從三個方面來提出對策,開源、節流、區際協調,只要看清是東部地區即可。東部地區自然資源的分布,經濟發展的狀況,如常規能源較短缺,經濟發展水平快、能源需求量大、科技水平高等,根據這些特征,解決電力緊缺的理由就很充分了。
【參考答案】 (1) 二;工業快速發展(工業企業是用電大戶) (2) 東部地區發電量、用電量都大;東部地區用電量大于發電量;中、西部地區發電量大于用電量
(3)
二、 環境問題分析
【解題思路】
1. 只有認識人類面臨的主要環境問題,遇到這類問題才能胸有成竹。
(1) 資源短缺
(2) 環境污染
(3) 生態破壞
2. 明確環境問題產生的原因,理解環境問題產生的本質原因。
3. 了解了環境問題大的分類,理解了環境問題的真正產生原因,再對具體的環境問題提出相應的對策。
【經典回顧】
1. 至2006年,已經發現世界海洋中共有200個“死亡地帶”,即海洋中由于污染而威脅魚類和其他海洋生物生存的區域。聯合國于2006年10月19日發表的一份報告說,目前“死亡地帶”的數量比2004年增加了34%。聯合國一位官員說:“這些地帶正在對漁業資源以及靠捕魚為生的漁民構成重大威脅?！遍喿x材料回答下列問題。
(1) 國際公?！八劳龅貛А钡闹饕廴驹从心男?
(2) 簡述國際公?！八劳龅貛А钡姆植家幝杉胺乐未胧?。
【思路解析】 本題主要考查海洋污染的污染源,污染分布海區及其防治措施。該題要求考生有較寬的知識面,這也就要求考生對環境污染了解的多才行。例如知道了石油泄漏,來源也就比較好解釋。海洋污染是一個國際性的問題,解決措施當然需要國際間的合作。
【參考答案】 (1) 油輪石油泄漏;遠洋運輸、捕撈等排出的生活污水:某些公司傾倒的工業廢棄物;
(2) 分布規律:主要分布在遠洋航線沿線和漁業資源豐富海域(漁場)。防治措施:進行國際合作,制訂國際公海海域相關法規,加強國際公海海域的環境管理;防止油輪泄漏,控制向國際公海海域排放各類廢棄物。
2. 我國東南部某城市,隨著經濟的發展,出現了一些環境問題。根據下述資料,結合所學知識,回答(1)～(4)題。
材料一 氣溶膠粒子是指固體粒子、液體粒子或它們在氣體介質中形成的懸浮體。大氣中某些氣溶膠粒子達到一定程度時,可形成混濁天氣現象,造成大氣污染。
材料二 見圖4
材料三 見圖5
(1)該市混濁天氣出現日數最多的是月,出現日數最少的是月。
(2) 出現混濁天氣的主要原因是(填正確項字母)。
A. 大量工業廢氣的排放
B. 交通運輸工具的增多
C. 連續的陰雨天氣
D. 近地面存在逆溫現象
E. 城市森林覆蓋率高
(3) 該市SO2污染源的空間分布特點是
,分析原因。
(4) 防治該市大氣污染可采取哪些措施?
【思路解析】 本題立意考查考生獲取信息的能力和運用相關原理解決地理問題的能力。通過讀圖(4)(5)題很好解決,對于污染措施的解決只要貫穿阻斷源頭,節約利用,提高效率,開發新能源,利用政策法規的思路來解答就比較好做了。
【參考答案】 (1) 12;7(2) ABD (3) 空間分布特點:工業區污染源比重大(主要集中在工業區)。原因:工業區污染源多(主城區和其它區工業污染源少)。(4) 措施:①控制污染源;②節約能源,提高能源利用率;③使用清潔能源;④健全環境法規(加強環境執法)。
風力發電商業分析論文范文第6篇
1 江蘇風電發展機遇與優勢
1.1“三高”省情與風電總量
江蘇省人均GDP高、人均能耗高、單位國土居民密度高, “三高”省情在我國具有普遍性。由于人口眾多, 經濟生產密集, 全省煤、油、電總體能源供應量十分緊張, 環境生態保護與資源能源利用矛盾十分突出。而利用風力發電, 經簡單測算, 沿海地區20km之內可開發總量將達到4.0×104 MW, 而50km海域范圍內風能資源可開發量約9.0×104MW, 另一方面, 在節能減排的國策引導下, 風力發電應用前景廣闊。
1.2 沿海風能資源分布與特征
與西部相比, 華東沿海地區風力資源豐富, 交通、電網等基礎設施建設情況較好;電廠一旦建成, 即可立刻并網使用, 經濟效益明顯, 回報率較高。江蘇省南黃海沿海地區具有典型的季風特征, 風速大, 風功率密度高, 地表粗糙度影響小, 規?；_發價值明顯, 鹽城市至南通市的海岸地區受淮河、故黃河長期沖積形成的大型海岸輻射沙洲, 沿岸灘涂每年以50m～1 0 0 m左右的速度向大海延伸, 近兩年新成型近百萬畝平闊沖積於地, 是全球難得的大型海上風電場區。資料顯示[4], 海上風能資源優于陸上, 不但風速比平原沿岸高20%, 發電量可增長70%, 而且沿海很少有靜風期, 能夠更有效地利用風電機組, 減少設備閑置期。
2 經濟效益與環境效應分析
2.1 設備與投資
以江蘇龍源風電發電有限公司建設的如東第二風電場15萬kW風電項目為例, 該項目總計有100臺風機, 全部采用美國通用公司最新產品, 單機型號均為美國通用GE Energy 1.5sle, 總裝機容量15萬kW, 年上網發電量3.4億kw·h, 同時配套建設一座風電場110kV升壓變電站[5]。該工程2007年底基本建成投產, 2008年初通過了竣工環保驗收, 現場環境優美蔚為壯觀。沿海風電機架塔參見圖1;機架塔共計100組, 沿海岸呈“一字型”平展, 其中第1組～第9組布局參見圖2。
2.2 污染減排效益
如東第二風電場已于2008年6月通過環保驗收。若按年上網電量3.4億kW·h計, 它相當于能夠滿足近30萬戶當地城鄉居民的年用電需求。若以國家公布的2007年全國供電煤耗357g/kW·h作為參考, 該風電場相當于一年可以節約煤炭12萬t以上, 還避免了煤電產生的大量二氧化硫、氮氧化物、煙塵等污染物的排放。尤為重要的是, 如東第二風電場作為可再生能源發電, 為減少全球溫室氣體排放做出了突出貢獻, 一年可以減排二氧化碳約40.8萬t (1) 。
2.3 清潔生產效應
風力發電生產中不產生廢氣和廢水, 只有生活區少量生活污水, 其生活污水經廠區管網收集后可以完全回用于廠區綠化, 不外排。風電生產中沒有燃煤電廠的灰渣等固廢產生, 只有少量生活垃圾, 可以由環衛部門定期清運, 固廢可達“零排放”。風力發電可有效緩解電力供應緊張的局面, 減少燃煤發電產生的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等氣體和殘渣, 將有助于推動節能減排工作進一步深入。
2.4 帶動產業升級發展
通過風電場開發建設的實物教育, 不僅充分利用沿海灘涂, 更擴充了國土面積, 同時也增強民眾對開發自然資源、保護生態環境的意識, 通過關聯作用, 還可以進一步帶動旅游業等產業發展, 提高當地的經濟發展水平。風電場在海邊建設所形成的蔚為壯觀的風機帶, 不僅是一道亮麗的風景線, 在一定程度上可反映出經濟、文化、環境相融洽的程度, 甚至反映出一個城市、一個省份的生態文明程度。
3 風電項目環境風險評估與建議
3.1 對植被、土壤的影響與保護
風電場的風機基礎、機架塔基座以及施工中必要的道路建設都會對土壤和植被造成一定的影響, 另外風電機在安裝、調試及日常的維護檢修中要進行拆卸、加油清洗等, 設備漏油以及機電故障, 也會對土壤、植被造成一定油類以及重金屬污染。因此無論是建設單位還是管理單位都應該加強環境意識教育, 提高管理水平, 應盡可能少地破壞地表植被, 并采取邊施工邊綠化的方法, 減少水土流失。
3.2 噪聲影響
風電場運營期對環境的影響主要是噪聲、電磁輻射。風電機組部件噪音為102dB (A) , 但由于風力發電附近居民稀少, 噪聲的污染影響范圍有限, 根據環保驗收結果表明, 500m之外噪音已完全達到《工業企業廠界噪聲標準》 (GB12348-90) Ⅱ類標準[5], 電磁輻射監測結果顯示, 500m外電磁輻射達標。
3.3 干擾珍禽越冬
眾所周之, 江蘇省南黃海沿海灘涂是中國一級野生保護動物丹頂鶴的棲息地。江蘇省環保廳要求風力發電機布置充分考慮當地鳥類的生活習性, 避開主要遷徙通道, 防止對鳥類生存和遷徙造成影響, 風力發電站必須距離丹頂鶴保護區外圍50公里以上。
3.4 風電環評中特殊要求
風力發電必須根據所在地實際情況, 按照環境保護法律法規的有關要求, 制定風力發電環評規劃, 確定總的裝機容量、裝機布置、分期實施計劃等內容, 確保風能資源得到最大程度的利用, 防止無序開發和隨意圈地[6], 要預留野外動物活動通道與區域, 防范高大的風電塔架干擾鳥類活動。
4 結語
風力發電已成為本世紀最具發展潛力的能源產品, 而且其技術成熟, 建設周期短, 是一種安全可靠的能源。風電的發展對于解決當前較為突出的二氧化碳排放、酸雨等環保問題、緩解能源短缺的緊迫壓力、實現和諧社會的目標將發揮關鍵作用。從長遠看, 風電技術不論工程投資還是發電成本, 都會逐步接近火電成本, 我國必將在不遠的將來建立起系統完善的風電產業體系。
摘要：風力發電是能源工業中重要的、典型的綠色生態工程。我國華東沿海地區有著豐富風電資源, 和完備電網工程系統, 同時對能源有著巨大需求, 這使得風電行業面臨著十分重要的發展機遇。本文以南黃海沿岸南通市如東第二風電場15萬kW項目環保設施竣工驗收為例, 分析了風力發電工程的經濟與生態效應, 并對保護與利用環境提出了建議。
關鍵詞：南黃海,風力發電,生態工程,經濟與生態效應
參考文獻
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[3] 吳高.2007年我國風力發電取得重大進展[J].水利水電科技進展, 2008, 28 (4) :47
[4] 許瑞林.江蘇省可再生能源發展戰略構想[J].上海電力, 2007, 6:618～620.
[5] 江蘇省環境監測中心.江蘇如東第二風電場15萬千瓦風電項目竣工環保驗收監測報告[R].2008, 2.