风能资源综述ppt课件.ppt

风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。,什么是风能？,风能利用的历史,公元前3000年，古埃及人很早就已经学会了驾驶帆船，在尼罗河上驭风而行。,1世纪，中国人发明了立轴风车，用于提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木。,14世纪，荷兰人对风车的结构进行了革命性的改造，风轮的转速和效率都有了显著提高。在随后的几个世纪中，风车在欧洲被广泛利用。,1888年，美国人查尔斯布鲁斯在克里夫兰建成第一座可以发电的风力发电机。,风能利用的历史,一战后，由于煤炭和石油价格低廉，兴建大电网的工程迅速铺开，风力发电被视为一种没有前途的产业而遭到抛弃。,1920年一1950年，美国和许多欧洲国家使用风力发电机为偏远地区供电，每台风力发电机的发电能力不过两三干瓦。,1960年左右，玻璃纤维和塑料被用于制造风机，商业风力发电机不断增大，发电能力50千瓦的发电机逐渐成为主流。,20世纪90年代之后，空气污染和其后变化逐渐引起人们的注意，风力发电作为一种可持续的清洁能源被许多政府加以推广。,风能资源利用的优势,风能资源利用的局限,我国风能资源利用与国外对比,新疆风能资源利用现状,我国风能资源的利用与保护,风能资源利用的展望,风能利用的优势, 李俭,风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大潜力。风能是世界发展最快的能源，也是相对简单的技术能源。,风能是可延续的，它能减少二氧化碳排放，舒缓气候变化，而且，也没有其他化石燃料和核能所产生的污染物。,2004年前，全球风电装机容量已达到40,300兆瓦，足以供电给欧洲大约1,900万户家庭，约共4,700万人。,可靠而可再生的资源风力推动涡轮机不花成本，而且也不受化石燃料价格的影响。风力也不需要像化石燃料般开采、钻探或运送到发电站。世界化石燃料价格上升，风力发电的成本而正在下降。,风力发电的优势,运行成本低。风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。世界化石燃料价格上升，风力发电的成本而正在下降。 而且，在一些大型项目，中型发电机的可利用率高达到98%，就是说只有2%是用作维修，远胜常规电站的性能。,风能资源利用的局限, 丁亚飞,风能和水能的简单比较：,1、风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类，如：美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高,2、在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待压缩空气等储能技术发展,3、风能虽然为清洁能源，但风力发电机组的生产过程、风力发电厂的建造安装也会消耗常规能源，所消耗的常规能源排放的污染物是风力发电的间接污染物排放。,4、风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。5、进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建。6、现在的风力发电还未成熟，还有相当发展空间。,风能资源的限制及弊端,1)风速不稳定，产生的能量大小不稳定；2)风能利用受地理位置限制严重；3)风能的转换效率低；4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。5）在地势比较开阔，障碍物较少的地方或地势较高的地方适合用风力发电。,我国风能资源与国外对比, 琚艺萌,全球风能资源综述,据全球风能协会（GWEC）的统计，2013年全球风电装机容量为318兆瓦，与2012年相比下降35.5兆瓦，降幅高达22%。这也是该领域自诞生以来首次出现下降。（摘自中国风电能源网）,据全球风能协会（GWEC）的统计，2007年底世界风电累计安装总量达94.112GW，2007年新增装机容量5.244GW，累计装机容量比上年增长27%。,近年来，风能作为一种高效清洁的能源日益受到各国重视，风能的开发利用取得了显著成绩。目前全球有70多个国家已经开始采用风能，许多地区已经将风能作为主要的发电方式之一 。2008年，风电累计装机超过300万kw的国家已经到8个，超过1.0万kW的国家有13个。截止到2008年12月底，全球的总装机容量已经超过了1.2亿 kW。,全球风能利用,全球各国风能发电占有率,西班牙地处伊比利亚半岛，风力资源丰富 ，据初步测算，西班牙可利用的陆地风能为4万MW。西班牙是世界上风电发展最快的国家之一，又是风电装备制造大国。目前，西班牙风能的发电量占全国发量30%。从 2005 年到2007年的短短3年间，该国风电总装机容量增加了近1倍，新增装机容量位居欧洲第一。同时，西班牙的风电场运营商与风机制造商跻身世界十强，风电产业在西班牙形成了较为完善的市场和完整产业链，产业投资热情日渐高涨。如今，遍布全国的巨风车提供了西班牙近10 %电力需求，成为西班牙人日常生活中不可或 缺 的一种元素。,据2009年5月8日路透社报道，美国的风力发电能力增加了60%，达到 25170 MW，占全球风力发电能力的 21%，无论装机容量还是风能发电总量，美国都已经超过德国位居世界第一。预计今后10年美国风能的开发利用可能扩大 l3倍。 美国风能开发利用的迅速发展主要得益于美国政府的一系列有助于风能开发利用的法规、鼓励政策、加大资助投资、降低风能发电成本、采用先进的技术设备开发利用风能、注重创新 。,美国十分重视发展新型风机，l0年前单台风机发电能力一般为50 kW，目前已增至300500kW甚至更高。制造风机叶片的材料，已普遍采用强度高而比重轻的复合材料，一些尖端的航空航天技术在已用于风机系统。,中国是世界上风力资源占有率最高的国家，据资料统计，我国10m高度层风能资源总量为3226 GW，其中陆上可开采风能总量为253 GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW。,我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20世纪80年代才迅速发展起来的，截止2007年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000年风电发电量增加了近10倍，我国的风力发电量已跃居世界第5位。,从表1可以看出，2007年我国已经成为世界第5风电大国，德国还是稳居世界第一风电大国的位置。从图1可以看出，20002007年我国累计风电装机容量年均增长率高达50.5%，仅次于法国和葡萄牙。,据中国之声新闻和报纸摘要报道，截至2014年6月底，全国风电并网装机容量为8277万千瓦，在应对气候变化和能源结构调整中发挥了重要作用，然而，装机容量的快速增长，不仅没有带来风电企业业绩的高速增长，反而令利润不断“跳水”，亏损面持续扩大。 （摘自中国风能电源网）,与国外对比给我们带来的启示,1.政府应制定相关政策有利于风电产业发展,2.风能开发的多元化投资，促进发展速度,3.扶持风电制造业有利于风电产业的扩大,4.积极开发海上风能,新疆风能资源现状, 杨倩雯,新疆气候特性,新疆气候属于典型的大陆性干旱及半干旱气候，气候特点为：干燥、冬冷夏热、气温日较差大、日光照充强足、冬夏冷暖差别极大，少雨、蒸发能力大，春天多风、浮尘天气；气温日变化剧烈，冬夏长，春秋短。 新疆是多风地区，风次多，延续时间长，风季一般为36月及89月，风向主要为西北和东北风，风力一般59级，最大1012级。,全国风能开发利用现状,中国可再生能源学会风能专业委员会（CWEA）对中国2009年的风力发装机容量情况进行了统计，具体情况如下： （1） 累计风电装机21 581台，装机容量达到25 805.3 MW，年同比增长114%，其中新增风电装机10 129台，装机容量13 803.2 MW，与2008年比增长124%。,（2） 各地风电装机容量存在很大差别：华北地区新增风电装机容量7 457.3 MW，连续4 年居各区域之首；东北地区、华东地区、西北地区、中南地区和西南地区分别新增装机容量3 021.9 MW、1 579.89MW、1 275.8 MW、35 9MW和55.6 MW。,（3） 截至2009-12，风电装机容量超过1 000 MW的省份分别为内蒙古（9 196.2 MW）、河北（2 788.1MW）、辽宁（2 425.3 MW）、吉林（2 063.9 MW）、黑龙江（1 659.75 MW）、山东（1 219.1 MW）、甘肃（1 187.95 MW）、江苏（1 096.75 MW）、新疆（1 002.56 MW）。其中内蒙古新增风电装机容量最大，新增5 545.17 MW。,摘自（风能利用现状及前景分析上海大学 陈哲）,我国西部风能资源情况概述,据国家气象研究院公布的测算结果，全国可开发利用的风能资源为233亿kW新疆也是我国风力资源最丰富的省区之一，而且是风力开发时间最早、风电设备制造技术领先、产能规模最大的省区。（我国西部沙区太阳能、风能利用模式的思考喜文华，骆进）,我国风能资源的分布情况见下表,新疆风能资源总储量957亿KW，技术开发量234亿KW，年平均风功率密度150 Wm2的面积126万km2。具有开发价值的九大风区为额尔齐斯河河谷风区、准噶尔盆地西部风区、阿拉山口风区、乌鲁木齐达板城谷地风区、吐鲁番西部风区、哈密北部及南部戈壁风区、百里风区、塔城老风口和罗布泊风区。,新疆风能利用方式,目前对于风能的利用，世界上主要有两种方式：一种是采用机械装置把风能直接转化为机械能，直接为人们所用，例如，利用风力提水进行农田灌溉、水产养殖、土壤改良制盐、切草制饲、粮谷研磨、磨谷榨油等；另一种是利用风力发电装置将风能转化为机械能，再把机械能转变为电能，也就是风力发电。,风力提水机,新疆风力发电机叶片出口埃塞俄比亚,达坂城发电厂的发展,新疆风能资源开发利用起步较早，新疆达坂城风电一场于1989年建成，这是中国第一座风力发电场。1989年利用丹麦政府赠款引进了13台150kW风机，建立达坂城风电场一，总装机容量达到2050k单机容量和总容量在当时均居全国第一。仅2007年一年，新疆经许可建设的风1992年到1995年，相继引进了300和500kW风机共33台，建成了国内第一座万千瓦级风电场。电场项目装机规模就达29万千瓦。（浅谈新疆风能资源的开发与利用）,新疆达板城风电厂是中国第一个大型风电厂，目前安装有250台风车，年发电量平均为1800万瓦。新疆是中国风力资源最丰富厂年风能蕴藏量为250亿千瓦每小时，可利用总电能为75亿千瓦每小时，可装机容量为2500兆瓦，目前：这里的总装机容量为12.5万千瓦，单机1500千瓦。的地区之一，每年风蕴藏量为9127亿千瓦，仅次于内蒙古。,图为达坂城风力发电厂,达坂城风力发电厂沙盘,新疆正在利用风力资源发电，风力发电将成为新疆未来重要的替代能源。新疆可安装风力发电机的面积在1000平方公里以上，同时，风速分布较为平均，破坏性风速和不可利用风速极少发生。 一年内，12个月均可开机发电。,图1 达坂城风力发电站,现阶段我国风能开发和利用在总能源中所占的比例很小, 然而，新疆对风能的开发和利用已经形成了规模，且有非常好的前景。,风能利用的现状,“经数据统计，达坂城风电场的风能资源属于“风能非常丰富区”，在现代风力机轮毂高度处，有效风功率密度大于800Wm2，年可利用小时数大于7600h，有非常好的开发前景。”（新疆达坂城风电场风能资源特性分析包能胜）,达坂城风能资源开发潜力,风能资源利用的展望, 徐梦雨,风力发电,海上风力发电,海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，预示着将成为一个迅速发展的市场，风电设备产业将是一个经济增长点。欧洲海上风电场2010年后将会大规模开发，中国作为发展中国家，应跟踪海上风电技术的发展，因为中国也有丰富的海上风能资源。中国东部沿海水深2-15米的海域面积辽阔，按照与陆上风能资源同样的方法估测，10米高度可利用的风能资源约是陆上的3倍，即700吉瓦，而且距离电力负荷中心很近，随着海上风电场技术的发展成熟，经济上可行，将来必然会成为重要的可持续能源。,海上风电目前处于发展阶段，风电在我国能源构成中所占的比重有望逐步增加，对我国国民经济将会产生重大的促进作用。依此看来前景还算比较可观海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点，近几年欧美国家均把风电开发的重点转向海上，许多大型风电开发企业、设备制造企业正积极探索海上风电发展之路。,由于风能不能稳定，可以和其他资源结合利用，比如：,风能太阳能路灯,路灯也可以很个性,风能还可以做为汽车动力,依靠风能和太阳能的汽车,中国农民自制风能汽车,简易风能发电机,为游人充电,想要使以上这些产品得到推广，走入人民大众，依靠现在的技术手段是不能实现的，对此，有以下几点建议：,1.制定发展路线。根据风能的发展趋势和国情，制定相应的技术路线图，并且对关键问题制定发展规划。2.对风能技术人才的培养。目前，只有少数高校设立风能专业，开设风能课程。对风能利用处于“心有余而力不足”。,一句话总结,参考文献,百度百科：风能；风能资源；风能利用。侯建朝、谭忠富、谢品杰、王绵斌 世界风能资源开发现状和政策分析及对我国的启示中国电力 2008.41（9）张庆阳 国外风能开发利用概况及其借鉴气象科技合作动态2010.4戴立军 我国风能利用的前景和展望中国科学院2009Google: The cost of wind turbine and wind turbine specifications and time statisticsAmerican new resources and Research中国风电能源网各种统计数据上海大学 陈哲 风能利用现状及前景分析喜文华、骆进 我国西部沙区太阳能、风能利用模式的思考包能胜 新疆达坂城风电场风能资源特性分析解召辉 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