风力发电的发展历史

Posted 2022-12-24 风能

篇首语：苦心人天不负，卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了风力发电的发展历史相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

风力发电的发展历史

风能的发展历史是怎样的

即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。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累计小时数。

风能的利用主要是风力发电和风力提水。风力发电是现代利用风能最常见的形式，自19世纪末丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其他事情。

1977 年，联邦德国在著名的风谷——石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔——建造了一台世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个桨叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。

经过几十年的发展，在风能资源良好的地点，风力发电已经可以与普通发电方式竞争。全球装机容量每翻一番，风力发电成本下降 12% ~ 18%。

风力发电的平均成本从1980年的46美分每千瓦•时下降到目前的3 ~ 5美分每千瓦• B寸（风能资源良好的地点）。 1994年，全世界的风力发电机装机容量已经达到300万千瓦左右，每年发电约50 亿千瓦•时。

2010年，岸上风力发电成本将低于天然气成本，近海风力发电成本将下降25%。随着成本的下降，在风速低的地区安装风电机组也是经济的，这极大地增加了全球风电的潜力。

过去10年间，全球风电装机容量的年平均增长率为30%。2003年全球新增风电装机容量约为8250兆瓦，总风电装机容量约为40290兆瓦。

风能是在太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永远不会枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区的意义尤为重要。

风能的发展历程是怎么样的

风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。

仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力（即750万千瓦；一马力等于0.75千瓦）的功率！有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。

因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。

风力发电的历史

风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面……。现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。

风是一种潜力很大的新能源，人们也许还记得，十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力（即750万千瓦；一马力等于0.75千瓦）的功率！有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。

风电设备的发展史

我国风力资源同样丰富：据估计，我国陆上实际可开发风能资源储量为2.53亿千瓦，近海风场的可开发风能资源是陆上3倍，即我国可开发风能资源约10亿千瓦。我国风电装机加速增长：2006年，中国新增风电装机1337MW，占全球新增装机的8.9%，同比增长165.83%；至2006年中国风电累计装机达到2604MW，占全球风电装机的3.5%，累计装机增长105.29%。

国内政策环境趋好：国家通过要求风机国产化率、风电全额上网和财税上扶持等政策大力推动风电和本土风机制造业发展。

国外制造商在我国风机市场占据优势地位：2006年占新增装机55.10%，占累计国内总装机65.92%。其中国外制造商前三位Vestas、Gamesa和GEWind分别占据国内总装机的18.73%、18.63%和10.74%。相对本土厂商，他们有技术和资金优势。

国内风机制造商涌现出一批优秀企业：中国内资风机制造商主要有：金风、远景、华锐、运达、东汽、哈电和惠德等。除金风科技规模较大，具备与外国制造商竞争实力，其余国内风机制造商市场份额较小，处于起步阶段。华锐和东汽等大型国企依靠雄厚的资金实力，良好的制造基础，正迎头赶上，相信会在外来市场中占据一席之地。

国内风机制造业面临良好发展机遇：在各类新能源中，风力发电是技术相对成熟、最具大规模商业开发条件、成本相对较低的一种，受到国家的高度重视。国内风机制造业背靠国内巨大的市场，依托国内廉价的人工成本和雄厚的制造基础，面临良好的发展机遇，必将在国内国际两个市场大有作为。风电设备制造业也存在诸多风险：政策风险，风电技术进步带来的风险，行业激烈竞争带来的风险。

我国大型风机制造业基本从零起步，已经掌握了750KW机组整机和零部件的设计制造技术并实现了批量生产，国产MW级变速恒频机组正在研制并有部分机组投入运行，MW级叶片、齿轮箱和发电机也完成了研制并投入小批量生产，但电控系统有赖于进一步研发。

2004年以来众多实力雄厚的企业介入风电设备制造领域，可望极大推动MW级先进机组的本地化生产供应能力和国产化水平，但总的来说，整机总体设计和关键零部件设计制造技术仍是我国风机制造业长期发展的最大瓶颈。

1996年以前：中国风电设备从国外直接引进1996年以前，我国的大型并网发电处于试点和示范阶段，主要以国际双边援助项目为主，这些项目的风电机组均来自国外制造企业。

1996年以来：国家支持风电技术引进和创新及规模化发展，以启动和加速国内风电业在此期间，我国通过了“乘风计划”、国家科技攻关计划、“863”计划以及国债项目和风电特许权项目等，这些项目支持了风电技术引进和自主创新及制造业的规模化发展。国内企业已掌握了750KW以下容量风电机组的总装技术和关键部件设计制造技术，并初步掌握了机组总体设计技术，实现了规模化生产；新型的MW级直驱式永磁风电机组和双馈式变速恒频风电机组也于2005年投入试运行。

截止2006年，内资主要有11家大型风机总装企业，当年内资占新增市场份额达到41.20%，累计达到25.68%。但是这11家企业发展很不平衡，其中金风科技遥遥领先，华锐等多家企业刚刚起步。

2004年以来：众多企业在风机市场诱人前景吸引下加入了MW级风电机组的技术引进和研制，以图抢占市场进入这一时期，受《可再生能源法》和《可再生能源中长期发展规划》的鼓舞，国内众多企业看好巨大的潜在风电设备市场，意欲凭借雄厚的经济实力和技术积累进入并抢占市场份额。已经明确进入风机整机制造的企业有20多家；另外，还有一些公司正在开展进入风机制造业的前期准备工作，包括市场调研、技术研发和合作谈判工作等。

因为十分看好市场，出于追赶先进和抢占市场的动机，这些新来者决策和行动十分迅速，其中相当一部分企业更偏好“无论如何先把产品生产出来、尽快占领市场”的发展思路，向意图深入中国风机市场的国外风机制造企业购买生产许可，直接引进国际市场主流的1MW以上单机容量、变桨变速恒频风电机组的总装制造技术，并力求迅速投入批量生产。

风机的国内外发展

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希望对你有用朋友。世界风电的发展和概况自20世纪70年代初第一次世界石油危机以来，能源日趋紧张，各国相继制定法律，以促进利用可再生能源来代替高污染的能源。

从世界各国可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展速度最快，产业前景也最好。风力发电在可再生能源发电技术中成本最接近于常规能源，因而成为产业化发展最快的清洁能源技术。

进入21世纪，全球可再生能源不断发展，其中风能始终保持最快的增长态势，并成为继石油燃料、化工燃料之后的核心能源，目前世界风能发电厂以每年32%的增长速度在发展，截止2006年底，全球风力发电机容量达7422.1万千瓦。由此可见，风电正在以超出预期的发展速度不断增长。

如今在全球的风能发展中，欧洲风能发电的发展速度很快。欧洲风能利用协会将在欧洲的近海岸地区进行风能的开发利用，希望在2020年风能发电能够满足欧洲居民的全部用电需求。

在欧洲，德国的风电发展处于领先地位，其中风电设备制造业已经取代汽车制造业和造船业。光是在2002年就安装了3,200MW（相当于3座核电厂）。

截至2005年年底，风力发电占德国用电需求的6.5%。在近期德国制定的风电发展长远规划中指出，到2025年风电要实现占电力总用量的25%，到2050年实现占总用量的50%的目标。

另外丹麦的风能发电已经可以满足18%的用电需求，风力发电产能占全国用电量的21%；法国也在制定风能发电的长远发展规划。同时亚洲的风电也保持较快的发展势头。

其中印度政府积极推动风能的发展，鼓励大型企业进行投资发展风电，并实施优惠政策激励风能制造基地，目前印度已经成为世界第5大风电生产国。我国风力发电始于上世纪80年代，发展相对滞后，但是起点较高，主要经历了三个重要的发展阶段。

第一阶段：1985年~1995年试验阶段利用丹麦、德国、西班牙政府贷款，进行一些小项目的示范。欧洲风电大国利用本国贷款和赠款的条件，将他们的风机在中国市场进行试验运行，积累了大量的经验。

同时国家“七·五”“八·五”设立的国产风机攻关项目，取得了初步成果。第二阶段：1995~2003年在第一阶段取得的成果基础上，中国各级政府相继出台了各种优惠的鼓励政策。

科技部通过科技攻关和国家863高科技项目促进风电技术的发展，原经贸委、计委分别通过双加工程、国债项目、乘风计划等项目促进风电的持续发展。第三阶段：2003~至今国家发展和改革委员会通过风电特许权经营，下放5万千瓦以下风电项目审批权，要求国内风电项目国产化比例不小于70%等优惠政策，扶持和鼓励国内风电制造业的发展，使国内风电市场的发展进入到一个高速发展的阶段。

中国2006年新增装机134.7万千瓦，比以前翻了一番还多，比2005年增加70%。中国目前风电累计装机为260.4万千瓦，是全世界第6大市场。

自从2006年1月1日开始实施新能源法后，2006年中国市场稳步发展，这个发展势头将巩固并加速发展。根据批复项目和在建项目的统计估计，2007年风电装机将增加150万千瓦。

2010年中国风电发展的目标为500万千瓦，这个目标预期可望实现并且提前完成。以上纯属个人观点请谨慎采纳朋友。

风机的国内外发展

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世界风电的发展和概况

自20世纪70年代初第一次世界石油危机以来，能源日趋紧张，各国相继制定法律，以促进利用可再生能源来代替高污染的能源。从世界各国可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展速度最快，产业前景也最好。

风力发电在可再生能源发电技术中成本最接近于常规能源，因而成为产业化发展最快的清洁能源技术。

在欧洲，德国的风电发展处于领先地位，其中风电设备制造业已经取代汽车制造业和造船业。

光是在2002年就安装了3,200MW（相当于3座核电厂）。截至2005年年底，风力发电占德国用电需求的6.5%。在近期德国制定的风电发展长远规划中指出，到2025年风电要实现占电力总用量的25%，到2050年实现占总用量的50%的目标。

另外丹麦的风能发电已经可以满足18%的用电需求，风力发电产能占全国用电量的21%；法国也在制定风能发电的长远发展规划。

同时亚洲的风电也保持较快的发展势头。其中印度政府积极推动风能的发展，鼓励大型企业进行投资发展风电，并实施优惠政策激励风能制造基地，目前印度已经成为世界第5大风电生产国。

我国风力发电始于上世纪80年代，发展相对滞后，但是起点较高，主要经历了三个重要的发展阶段。

人类利用风能的历史

风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。

太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化成风能，但其总量仍是十分可观的。

全球的风能约2.74X109MW，其中可利用的风能2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。人类利用风能的历史可以追溯到西元前，但数千年来，风能技术发展缓慢，没有引起人们足够的重视。

但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源，有著巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有著十分重要的意义。

即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。目前风力机销售额己达每年五亿美元以上，全世界总装置容量将近二百万瓦；年发电量约达 32亿度，相当於 35万公秉油当量，可减低传统能源的依赖，预计未来市场仍将持续稳定成长。

台湾为一海岛，白产化石能源贫乏，但出於位处东北信风带上，颇具风能潜力，在能源短缺及污染问题困扰之际，如何有效利用此一自然乾净的风力能源，实系一迫切需要之课题。人类利用风能的历史很早。

远在公元前，即已发明利用风力转动风车的装置，而在十八、九世纪曾盛及一时。工业革命后，因石油、煤等大量开采及电力的普及而逐渐没落。

近年来，能源危机逐渐凸显，於是风力能又再度受到重视，欧美先进国家无不积极研究与利用。尤其科技进步，现代风利机与已往的风车，无论是性能、构造及发电效益上均有长足的进步。

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。

风力机的历史发展过程

风力机-正文将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。

广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。许多世纪以来，它同水力机械一样，作为动力源替代人力、畜力，对生产力的发展发挥过重要作用。

近代机电动力的广泛应用以及20世纪50年代中东油田的发现，使风力机的发展缓慢下来。70年代初期，由于“石油危机”，出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。

风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。简史风车最早出现在波斯，起初是立轴翼板式风车，后又发明了水平轴风车。

风车传入欧洲后，15世纪在欧洲已得到广泛应用。荷兰、比利时等国为排水建造了功率达66千瓦（90马力）以上的风车。

18世纪末期以来，随着工业技术的发展，风车的结构和性能都有了很大提高，已能采用手控和机械式自控机构改变叶片桨距来调节风轮转速。风力机用于发电的设想始于1890年丹麦的一项风力发电计划。

到1918年，丹麦已拥有风力发电机120台，额定功率为5~25千瓦不等。第一次世界大战后，制造飞机螺旋桨的先进技术和近代气体动力学理论为风轮叶片的设计创造了条件，于是出现了现代高速风力机（见彩图）。

1931年，苏联采用螺旋桨式叶片建造了一台大型风力发电机，风速为13.5米/秒时，输出功率达100千瓦，风能利用系数提高到0.32。在第二次世界大战前后，由于能源需求量大，欧洲一些国家和美国相继建造了一批大型风力发电机。

1941年，美国建造了一台双叶片、风轮直径达53.3米的风力发电机，当风速为13.4米/秒时输出功率达1250千瓦。英国在50年代建造了三台功率为 100千瓦的风力发电机。

其中一台结构颇为独特，它由一个26米高的空心塔和一个直径24.4米的翼尖开孔的风轮组成。风轮转动时造成的压力差迫使空气从塔底部的通气孔进入塔内，穿过塔中的空气涡轮再从翼尖通气孔溢出。

法国在50年代末到60年代中期相继建造了三台功率分别为1000千瓦和800千瓦的大型风力发电机。风力机风力机风力机新一代风力机的特点是：①增强抗风暴能力；②风轮叶片广泛采用轻质材料，如玻璃纤维复合材料等；③运用近代航空气体动力学成就使风能利用系数提高到0.45左右；④用微处理机控制，使风力机保持在最佳运行状态；⑤发展风力机阵列系统；⑥风轮结构形式多样化。

法国人在20年代发明的垂直轴风轮在淹没了半个多世纪之后，已成为最有希望的风力机型之一。这种结构有φ型、Δ型、Y型和◇型等多种形式。

它具有运转速度高、效率高和传动机构简单等优点，但需用辅助装置起动。人们还提出了许多新的设想，如旋涡集能式风力机，据估计，这种系统的单机功率将100~1000倍于常规风力机。

中国利用风车的历史至少不晚于13世纪中叶，曾建造了各种形式的简易风车碾米磨面、提水灌溉和制盐。直到20世纪50年代仍可见到“走马灯”式风车（图1）。

中国已研制出30余种现代风力机，主要用作简易提水工具。60年代研制出功率 3千瓦、叶轮直径6米的FWG-6型低速风力机。

基本原理太阳对大气层的不均匀照射和地球表面吸热能力的不同，在大气层中引起冷热空气的强烈对流而形成风。风的动能与风速的 3次方成正比。

用v表示空气速度，用ρ表示质量密度，则单位时间内流过风轮扫掠面积 A的空气质量（m）为ρAv，于是空气动能便是。由于气体的可压缩性，气体质点穿过风轮扫掠面──能量转换界面时，风速由v1降为v2，即v1>v2。

因自然风速v1只能有一部分被利用，若以风能利用系数Cρ表示利用程度，则可利用风能为，其中Cρ 构成和分类风力机的主要部件是风能接收装置。一般说来，凡在气流中产生不对称力的物理构形都能成为风能接收装置，它以旋转、平移或摆动运动而发出机械功。

各类风能接收装置的取舍取决于使用寿命和成本的综合效益。风力机大都按风能接收装置的结构形式和空间布置来分类，一般分为水平轴结构（图2）和垂直轴结构（图3）两类。

以风轮作为风能接收装置的常规风力机，按风轮转轴相对于气流方向的布置分为水平轴风轮式（转轴平行于气流方向）、侧风水平轴风轮式（转轴平行于地面、垂直于气流方向）和垂直轴风轮式（转轴同时垂直于地面和气流方向）。广义风力机还包括那些利用风力产生平移运动的装置，如风帆船和中国古代的加帆手推车等。

无论何种类型的风力机，都是由风能接收装置、控制机构、传动和支承部件等组成的。近代风力机还包括发电、蓄能等配套系统。

风力机风力机风力机风速-功率运行曲线风力机的经济效益在相当大程度上取决于安装地点的风力状态。通过气象测量可得到安装地点的一条风速持续曲线（图4）。

图4中横坐标为年小时数，总数为8760小时；纵坐标为风速。曲线上任意点都代表安装地点一年中出现超过此点风速的累计小时数。

功率与风速的立方成正比，所以可由风速持续曲线得到一条与之类似的功率持续曲线（图5）。图5中gfe三角区因风速太低，为不可利用区。

g点对应的风速相当于3米/秒，此时有显著的功率输出。