文档介绍：风力发电论文
绪论
风力发电发展概况
风能是一种开发成本较低、清洁、安全、可再生的能源。因此,风能的开发利用越来越受到重视。根据贝兹理论,%,同时由于受到机械结构等限制,实际值更小。因此,如何提高风能转化率,获取更多风能,实现风能规模化利用,一直为学者及业界所关注。近年来,大型风电机组通过采用变速变桨距控制及最大功率跟踪MPPT等技术,旨在提高响应速度,获得最大能量(低风速是捕获最大功率,高风速时捕获额定功率)。但是,由于一些不确定因素的存在,风能转换系统表现出强非线性特征,风力机产生的能量随着风速和风向的连续波动是快速变化的。传统线性定常控制器因存在较大超调和损失,系统稳定性差,不适合用来控制大型变速变桨距风电机组。根据风速大小,风力发电系统由4个动态过程构成,即启动、变速运行、变桨距运行和刹车。其中,启动、刹车过程使系统能在最短时间内有较快的响应速度;变速运行调节风能,减少或消除风能产生过程中的急剧波动,捕获最大能量,减弱暂态负荷的影响;变桨距控制通过调节桨距角维持风电机组输出额定功率不变。
世界上第1台风电机组于1891年在丹麦建成,但由于技术和经济等方面的原因,风力发电一直未能得到广泛应用。直到1973年发生了石油危机,美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源,投入大量经费,采用新技术研制现代风电机组。20世纪80年代开始建立示范风电场。20世纪90年代,许多国家纷纷制定了激励风力发电发展的优惠政策。1992年以来,全球风电累计装机容量的年增长率一直高于15%,风力发电技术日臻成熟。2002年4月2~5日,首届世界风能大会在法国巴黎举行,欧洲和北美风力发电技术发展迅速。2006年,全球已有48个政府引入法规扶持风力发电等可再生能源的发展。,
2。美国风电市场近年来一直保持高速发展,,,排名世界第1。
我国已成为继欧洲、美国和印度之后风力发电应用的主要市场之一,风能资源丰富,可开发量为1400GW。其中,陆上开发量为600GW;海上开发量为800GW。我国在20世纪50年代末,使用各种木结构的布篷式风车。20世纪70年代中期以后,风能开发利用列入“六五”国家计划。20世纪70年代末到80年代初,自主研制、批量生产了10kW以下的小型风力发电机,解决了居住分散的农牧民和岛屿居民的生产、生活用电,风力发电停留在蒙古包单家独户使用或实验室研究阶段。1983年,山东引进3台丹麦Vestas 55kW风力发电机,开始了并网发电技术的试验和示范;1986年5月,山东荣成建成我国第一个并网风电场,其次是新疆达坂城风电场。1986~1993年,全国共建12个风电场,;1994~1999年,全国共建有21个风电场,。其中,1992~1996年的主力机型为200~300kW机组,1997~2002年的主力机型则为600kW机组。2008年,,。截止到2009年年底,,。
风力发电的背景
能源危机
能源是人类赖以生存的物质基础。自从工业革命以来,全球的能源消耗飞速增长,推动了工业化的进程,提高了社会发展水平和人类生活质量。全球经济的急剧增长对能源的需求越来越大,能源危机制约了人类进一步发展。自20世纪50年代以后,由于石油危机的爆发,对世界经济造成巨大影响,国际舆论开始关注世界能源危机问题。全球能源危机的主要表现在于,全球能源储量与开采时间有限。可以支配的化石资源的极限大约为1180~1510亿吨,,石油储量大约在2050年左右即将枯竭;天然气储量估计131800~152900m3,年开采量维持在2300 m3,将在57~65年内枯竭;煤的储量约为5600亿吨,1995年煤开采量为33亿吨,可以供应169年;铀的年开采量目前为每年6万吨,据1993年世界能源委员会的估计可维持到21世纪30年代中期。
综上所述,煤炭、石油、天然气等不可再生化石能源的总量有限,待开发新的可再生能源。
环境危机
在能源消耗急剧增长,能源危机凸显的同时,环境危机也出现了。现代社会对能源的巨大需求,导致大量的化石能源被燃烧。燃烧不断产生CO2和其他温室气体,使得原来沉积在地下的碳元素,被大量释放到空气中。据估计,按照目前的趋势,到2030年,由各种温室气体增加所引起的气候变化,