第一節(jié) 風(fēng)能資源
一、風(fēng)能
地球表面大量空氣流動所產(chǎn)生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的瑞典奧蘭島的風(fēng)車含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率，與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦，中國的風(fēng)能總量約16億千瓦。風(fēng)能資源受地形的影響較大，世界風(fēng)能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶，如美國的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國家，中國的東南沿海、內(nèi)蒙古、新疆和甘肅一帶風(fēng)能資源也很豐富。中國東南沿海及附近島嶼的風(fēng)能密度可達(dá)300瓦／米2（W／m2）以上，3～20米／秒風(fēng)速年累計超過6000小時。內(nèi)陸風(fēng)能資源最好的區(qū)域，沿內(nèi)蒙古至新疆一帶，風(fēng)能密度也在200～300W／m2，3～20米／秒風(fēng)速年累計5000～6000小時。這些地區(qū)適于發(fā)展風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)力提水。新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電站1992年已裝機(jī)5500千瓦，是中國最大的風(fēng)力電站。
二、風(fēng)能的優(yōu)缺點
1、風(fēng)能的優(yōu)點
1）風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。
2）風(fēng)力儀器比太陽能儀器便宜九成多。
3）風(fēng)能和陽光一樣，是取之不盡，用之不竭的再生能源。
4）風(fēng)力分布廣泛，蘊量巨大。
2、風(fēng)能的缺點
1）風(fēng)能密度低
這是風(fēng)能的一個重要缺陷，由于風(fēng)能來源于空氣的流動，而空氣的密度是很小的，因此風(fēng)力的能量密度也很小，給其利用帶來一定的困難。
2）風(fēng)力不穩(wěn)定
由于氣流瞬息萬變，因此風(fēng)的脈動、日變化、季變化以至年際的變化都十分明顯，波動很大，極不穩(wěn)定。正是由于風(fēng)力的這一特性，造成了風(fēng)機(jī)利用小時數(shù)明顯低于水電或火電機(jī)組。我國風(fēng)電場的利用小時數(shù)一般為2300-2700小時/年，部分地區(qū)能夠達(dá)到3100小時/年。
3）風(fēng)能分布地區(qū)差異大
由于地形的影響，風(fēng)力的地區(qū)差異非常明顯。鄰近的區(qū)域，有利地形下的風(fēng)力往往是不利地形下的幾倍甚至幾十倍。因此，風(fēng)電場的選址非常重要。
4）環(huán)境問題
風(fēng)電最大的環(huán)境問題主要有噪音、觀瞻、鳥類三個方面。1臺1兆瓦的風(fēng)機(jī)，在方圓300米內(nèi)的噪音是45分貝。有一些人堅持認(rèn)為風(fēng)電有礙觀瞻。盡管緩慢轉(zhuǎn)動的葉片很少傷及鳥類，但是在候鳥大批經(jīng)過時難免發(fā)生事故。
三、風(fēng)能的利用方式
風(fēng)能利用的三種主要方式，即風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水與風(fēng)力制熱。目前，風(fēng)能開發(fā)利用的主要方式是風(fēng)力發(fā)電，通過在風(fēng)電場中布置的風(fēng)電機(jī)組將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換成電能并輸入電網(wǎng)，提供用戶使用。因此，風(fēng)電市場將直接影響風(fēng)能的發(fā)展。
1、采用風(fēng)力機(jī)械設(shè)備，把風(fēng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，直接為人們所利用，像風(fēng)力提水灌溉、飲牲畜。
2、采用風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能，這就是風(fēng)力發(fā)電。
不過，新一代的風(fēng)力機(jī)與老式的風(fēng)力機(jī)相比，有著獨特的優(yōu)點，這主要表現(xiàn)為：抗風(fēng)暴的能力強(qiáng)，耐久可靠；可自動調(diào)節(jié)功能，采用計算機(jī)控制轉(zhuǎn)速；運用近代航空技術(shù)，機(jī)械效率大大提高。新型風(fēng)輪機(jī)非常靈巧，采用高科技的玻璃纖維制成，具有先進(jìn)的變速裝置和電子控制裝置。稍大一些的風(fēng)輪機(jī)還有長達(dá)5米，甚至更長的葉片。目前，最新型的風(fēng)輪機(jī)每轉(zhuǎn)可發(fā)電300－750千瓦，而其體積大小只相當(dāng)于普通火力發(fā)電的千分之一。發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，儲能是關(guān)鍵，因為風(fēng)是間歇性的。簡單的辦法是用蓄電池。強(qiáng)風(fēng)時發(fā)出的電輸入其中，風(fēng)不足時，再借助蓄電池帶動直流電機(jī)并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，但幾百瓦的還可以，上千瓦的，甚至更大的，此法實為不便。另一種辦法是抽水法。強(qiáng)風(fēng)時帶動抽水機(jī)，將水抽到高處的水庫，電力不足時，再把水庫的水放出來，通過水力發(fā)電來補(bǔ)充。目前，科學(xué)家正在 研究 壓縮空氣儲能和超導(dǎo)體儲能等方法，一旦成功，多變的風(fēng)將更加有效地被人類所使用，給人們送來光明和溫暖。巨大的風(fēng)車，在運行中要受到空氣動力、重力和慣性力的作用，很容易產(chǎn)生破壞性振動。近年來新崛起的非金屬復(fù)合材料，它重量輕，強(qiáng)度高，抗疲勞，耐腐蝕，可解決槳葉問題。
我國的風(fēng)力資源十分豐富，僅次于俄羅斯和美國，居世界第三位。20世紀(jì)50年代，我國開始 研究 風(fēng)力發(fā)電，已研制出風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力拉水機(jī)。近年來，功率在千瓦以下的家用微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，已在北京、內(nèi)蒙、新疆、青海、山西、浙江等地成批生產(chǎn)。我國幅員遼闊，海岸線長，風(fēng)力資源十分豐富。據(jù)有關(guān)氣象資料表明，我國大部分省、市、自治區(qū)，都有雄厚的風(fēng)力資源，尤其是西南邊疆。沿海地帶和東北、西北、華北地區(qū)，終年多風(fēng)，有的地方一年內(nèi)1／3的時間是大風(fēng)天。有人粗略估計，我國風(fēng)能總儲量為16億千瓦，其中可以利用的占10％。
四、世界各國大力開發(fā)風(fēng)能的原因
1、能源問題已成為當(dāng)今世界矚目的大事
煤、石油、天然氣等常規(guī)能源發(fā)生危機(jī)，供不應(yīng)求，不久即將枯竭，因此，各國都在大力開發(fā)太陽能、生物能、核能、氫能等新能源。
2、風(fēng)能為太陽能的一種形式，只要太陽不滅，它就取之不盡，用之不竭。據(jù)估計全世界可利用的風(fēng)能約為10億千瓦，比水利資源多10倍。光陸地上的風(fēng)能就相當(dāng)于目前全部火力發(fā)電量的一半。
3、投資少，建成后使用價廉，且無污染
因此，古老的風(fēng)能煥發(fā)了青春，必將成為最有希望的能源之一。有人說：“來之即可用，用后去無蹤，做功不受祿，世代無盡窮”。
五、風(fēng)能:最具開發(fā)前景的新能源
風(fēng)能是最具開發(fā)前景的新能源，風(fēng)能資源全球儲量為水能資源儲量的10倍，高達(dá)53萬億千瓦時/年，其中，海上風(fēng)能資源的儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)能資源。理論上只要開發(fā)風(fēng)能資源的50%即可滿足全球電力能源需求。風(fēng)能資源具有可再生、永不枯竭、無污染的特點，風(fēng)能資源開發(fā)的綜合社會效益高。風(fēng)電技術(shù)是目前開發(fā)最成熟、成本最低廉、商業(yè)化運作最成功的新能源技術(shù)。風(fēng)機(jī)大型化發(fā)展，到目前為止，風(fēng)電機(jī)組大型化進(jìn)程仍在加快，這是風(fēng)力發(fā)電成本下降的重要原因之一。目前風(fēng)電機(jī)組的壽命普遍達(dá)不到20年，維護(hù)成本較高，提高機(jī)組可靠性也是風(fēng)電成本下降的重要因素之一。海上風(fēng)電開發(fā)，海上風(fēng)速高于陸地并且穩(wěn)定，可利用風(fēng)能資源更豐富，但開發(fā)難度增加，隨著風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步，海上風(fēng)電開發(fā)前景光明。
六、全球風(fēng)能資源狀況及分布
1、全球范圍內(nèi)距離地面80米處的觀測點中，有13%可以達(dá)到3級風(fēng)以上，即風(fēng)速為6.9米/秒，非常適合風(fēng)能的采集利用。據(jù)保守估計，地表可利用風(fēng)能被低估了19.8%。另外，在以前對風(fēng)能的 研究 中均有些低估了風(fēng)能資源在全球能源總資源中所占有的地位。
2、全球范圍內(nèi)距離地面80米處的觀測點中，平均風(fēng)速將達(dá)到4.59米/秒，其中3級及以上風(fēng)區(qū)地帶可達(dá)到8.44米/秒。在距離地面10米高處的觀測點中，整體平均風(fēng)速為3.31米/秒，3級及以上風(fēng)區(qū)平均風(fēng)速為6.53米/秒。
3、歐洲和北美有著較強(qiáng)的風(fēng)力（3級以上），海洋和南極洲則有著極廣的風(fēng)能覆蓋面，北海沿岸的北歐地區(qū)，南美的最南端及澳大利亞的塔斯馬尼亞島、加拿大和美國的東北及西海岸均屬于暴風(fēng)區(qū)領(lǐng)域，在利用風(fēng)能方面具有極大的潛力。
4、在80米高處，海上比陸地上的觀測點多90%符合利用風(fēng)能的要求；在80米高處，白天風(fēng)速要高于夜間，分別為4.96米/秒和4.85米/秒。只有當(dāng)觀測點高度為120米時，夜間風(fēng)速才超過白天。
采用最小平方原理處理所采集到的數(shù)據(jù)比使用守恒系數(shù)法所得到的結(jié)果更具有權(quán)威性，同時最小平方原理預(yù)測的風(fēng)速值也要比守恒系數(shù)曲線所預(yù)測的值要大得多。據(jù)此，按在80米高度處6.9米/秒的風(fēng)速來計算，全球風(fēng)能可利用資源量為72萬億千瓦。即使只成功利用了其中的20%，依然相當(dāng)于世界能源消費量的總和或電力需求的7倍，但仍然有許多技術(shù)難題需要克服，才能真正充分發(fā)揮利用風(fēng)能的潛力。
七、中國風(fēng)能資源狀況及分布
1、風(fēng)能儲量
我國幅員遼闊，海岸線長，風(fēng)能資源比較豐富。根據(jù)全國900多個氣象站陸地上離地10m高度資料進(jìn)行估算，全國平均風(fēng)功率密度為100W/m2，風(fēng)能資源總儲量約32.26億kW，可開發(fā)和利用的陸地上風(fēng)能儲量有2.53億kW，近?？砷_發(fā)和利用的風(fēng)能儲量有7.5億kW，共計約10億kW。如果陸上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負(fù)荷2000小時計，每年可提供5000億千瓦時電量，海上風(fēng)電年上網(wǎng)電量按等效滿負(fù)荷2500小時計，每年可提供1.8萬億千瓦時電量，合計2.3萬億千瓦時電量。
2、風(fēng)能資源分布
我國面積廣大，地形條件復(fù)雜，風(fēng)能資源狀況及分布特點隨地形、地理位置不同而有所不同。風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在東南沿海及附近島嶼以及北部地區(qū)。另外，內(nèi)陸也有個別風(fēng)能豐富點，海上風(fēng)能資源也非常豐富。北部地區(qū)風(fēng)能豐富帶包括東北三省、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、西藏和新疆等。
中國有效風(fēng)功率密度分布圖
第二節(jié) 風(fēng)力發(fā)電特點、歷史與前景
一、風(fēng)力發(fā)電的歷史
世界風(fēng)力發(fā)電自70年代石油危機(jī)以后,發(fā)展速度開始加快,各國都在積極研制、開發(fā)100kW級以上的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。由于各國政府重視程度的不同,投入資金的多寡,風(fēng)電發(fā)展速度有快、有慢,技術(shù)水平有高、有低。其中發(fā)展較快的國家有:美國、德國、丹麥、荷蘭等。丹麥?zhǔn)鞘澜缟洗笮惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)量最多的國家,出口量也居世界首位。裝機(jī)容量最多的國家是美國,占世界風(fēng)電裝機(jī)容量的30%。近年來,印度的風(fēng)電發(fā)展比較快,裝機(jī)容量僅次于美國、德國,已躍居世界第三位。從目前來看,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)是成熟的、質(zhì)量是可靠的,風(fēng)電發(fā)展?jié)摿σ彩蔷薮蟮摹?/p>
二、風(fēng)力發(fā)電特點
1、風(fēng)能是取之不盡，用之不竭的清潔，無污染，可再生能源
用它發(fā)電十分有利。與火力發(fā)電，燃油發(fā)電，核電相比它無需購買燃料，也無需支付運費，更無需對發(fā)電殘渣，大氣進(jìn)行環(huán)保治理。風(fēng)力發(fā)電是綠色能源。風(fēng)力發(fā)電是財神爺。風(fēng)來，發(fā)電，生財。風(fēng)是財富。風(fēng)是大自然對人類的無私奉獻(xiàn)。
2、風(fēng)力發(fā)電有很強(qiáng)的地域性
不是任何地方都可以建站的。它必須建在風(fēng)力資源豐富的地方。即風(fēng)速大，持續(xù)時間長。風(fēng)力資源大小與地勢，地貌有關(guān)，山口，海島常是優(yōu)選地址。如新疆達(dá)板城，年平均風(fēng)速6。2米/秒，內(nèi)蒙古輝騰錫勒，年平均風(fēng)速為7。2米/秒，江西鄱陽湖，年平均風(fēng)速7。6米/秒，河北張北，年平均風(fēng)速6。8米/秒，遼寧東港，年平均風(fēng)速6。7米/秒，廣東南澳，年平均風(fēng)速8。5米/秒，福建平潭島全縣年平均風(fēng)速8。4米/秒，平潭縣海潭島，年平均風(fēng)速為8。5米/秒，年可發(fā)電風(fēng)時數(shù)為3343小時，為目前中國之冠。(以上數(shù)字引自"全國風(fēng)力發(fā)電信息中心的并網(wǎng)風(fēng)電場介紹")。南海的南沙群島，該島一年連續(xù)刮六級以上大風(fēng)有160天。在我國這樣的地方還有許多許多正等待我們?nèi)ヌ剿?，發(fā)現(xiàn)。
3、風(fēng)的季節(jié)性，決定了風(fēng)力發(fā)電在整個電網(wǎng)中處于"配角〃地位。對它的使用有三種運行方式：
1）能源利用
風(fēng)力發(fā)電機(jī)，機(jī)群并網(wǎng)運行。有風(fēng)發(fā)電，電能送入電網(wǎng)。無風(fēng)不發(fā)電。
2）無電網(wǎng)的高山，海島，牧區(qū)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)與柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行。有風(fēng)時風(fēng)力發(fā)電，無風(fēng)時柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電，對用戶來說時時都有電。
3）同上無電網(wǎng)地區(qū)，要求不使用柴油發(fā)電，時時有電供應(yīng)
采用蓄電池儲能的AC-DC-AC，即交，直，交風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。也就是有風(fēng)時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電，經(jīng)整流為直流電對蓄電池充電。再利用電力電子器件制造的"逆變器〃將蓄電池中的直流電轉(zhuǎn)化為三相恒頻恒壓的交流電。這種系統(tǒng)多用在高山雷達(dá)站，微波中繼站，海洋燈塔，航標(biāo)燈場合。
三、風(fēng)力發(fā)電的原理
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)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)＋充電器＋數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。通常人們認(rèn)為，風(fēng)力發(fā)電的功率完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率決定，總想選購大一點的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)只是給電瓶充電，而由電瓶把電能貯存起來，人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大小，而不僅是機(jī)頭功率的大小。在內(nèi)地，小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會比大的更合適。因為它更容易被小風(fēng)量帶動而發(fā)電，持續(xù)不斷的小風(fēng)，會比一時狂風(fēng)更能供給較大的能量。當(dāng)無風(fēng)時人們還可以正常使用風(fēng)力帶來的電能，也就是說一臺200W風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可以通過大電瓶與逆變器的配合使用，獲得500W甚至1000W乃至更大的功率出。使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，就是源源不斷地把風(fēng)能變成我們家庭使用的標(biāo)準(zhǔn)市電，其節(jié)約的程度是明顯的，一個家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價。而現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)比幾年前的性能有很大改進(jìn)，以前只是在少數(shù)邊遠(yuǎn)地區(qū)使用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)接一個15W的燈泡直接用電，一明一暗并會經(jīng)常損壞燈泡。而現(xiàn)在由于技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)的充電器、逆變器，風(fēng)力發(fā)電成為有一定科技含量的小系統(tǒng)，并能在一定條件下代替正常的市電。山區(qū)可以借此系統(tǒng)做一個常年不花錢的路燈；高速公路可用它做夜晚的路標(biāo)燈；山區(qū)的孩子可以在日光燈下晚自習(xí)；城市小高層樓頂也可用風(fēng)力電機(jī)，這不但節(jié)約而且是真正綠色電源。家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，不但可以防止停電，而且還能增加生活情趣。在旅游景區(qū)、邊防、學(xué)校、部隊乃至落后的山區(qū)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在成為人們的采購熱點。無線電愛好者可用自己的技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電方面為山區(qū)人民服務(wù)，使人們看電視及照明用電與城市同步，也能使自己勞動致富。
四、風(fēng)能發(fā)電的主要形式
風(fēng)能是一種干凈的、儲量豐富、可再生的能源。風(fēng)能發(fā)電的主要形式有三種：一是獨立運行；二是風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式(如柴油機(jī)發(fā)電)相結(jié)合；三是風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電。由于并網(wǎng)發(fā)電的單機(jī)容量大、發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>
1、小型獨立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
小型獨立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般不并網(wǎng)發(fā)電，只能獨立使用，單臺裝機(jī)容量約為100瓦-5千瓦，通常不超過10千瓦。它的構(gòu)成為：風(fēng)力發(fā)電機(jī)＋充電器＋數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。因風(fēng)量不穩(wěn)定，故小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。
2、并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
德國、丹麥、西班牙等國家的企業(yè)開發(fā)建立了評估風(fēng)力資源的測量及計算機(jī)模擬系統(tǒng)，發(fā)展變槳距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計理論，采用新型風(fēng)力機(jī)葉片材料及葉片翼型，研制出變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機(jī)，開發(fā)了由微機(jī)控制的單臺及多臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動控制技術(shù)，從而大大提高了風(fēng)力發(fā)電的效率及可靠性。在此基礎(chǔ)上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)裝機(jī)容量可以達(dá)到600千瓦以上。不少國家建立了眾多的中型及大型風(fēng)力發(fā)電場，并實現(xiàn)了與大電網(wǎng)的對接。
五、風(fēng)電的優(yōu)劣之處
1、風(fēng)電的優(yōu)點包括：
1）利用自然界的可再生能源，干凈無污染，無須燃料；
2）運行成本低，風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計壽命約為20-25年，運行和維護(hù)的費用通常相當(dāng)于機(jī)組總成本的3%-5%；
3）建設(shè)周期短，若不計測風(fēng)，快者一年左右可建成。
2、它的主要不足有三：
1）選址時對自然環(huán)境(風(fēng)速)要求較高
光測風(fēng)階段就要歷時一年以上；風(fēng)場占地面積通常在幾百畝到幾千畝，與火電相比，單位土地面積的發(fā)電出力相差較大(盡管風(fēng)機(jī)塔架周圍的土地仍可進(jìn)行其它利用)；風(fēng)力大的地區(qū)通常人口稀少，離電力負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，對電網(wǎng)輸送要求較高；
2）出力不穩(wěn)定(取決于不可控的風(fēng)速)
利用小時數(shù)低(通常為2000小時/年左右)，通常認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電量占電網(wǎng)總電量的比重不能過高(10-12%，也有人說是20%)，否則會影響電網(wǎng)穩(wěn)定。2003年德國曾經(jīng)因為風(fēng)電出力驟減導(dǎo)致電價上漲20%。有些人認(rèn)為，丹麥的經(jīng)驗表明，風(fēng)電能占到電網(wǎng)20%以上的發(fā)電量比重。其實不盡然。丹麥也有它的特殊情況。它的風(fēng)電夏季發(fā)電量僅為冬季的一半，而夏季用電需求弱于冬季；夏季白天發(fā)電量較夜間大，白天用電需求正好也高于夜間；冬季夜間發(fā)電量最大，此時的用電需求正好也在高位。而在臺灣，夏天白天是全年用電高峰，此時風(fēng)電出力反而最低，僅及冬季的10%左右。我國大陸多數(shù)地區(qū)也是冬春季節(jié)風(fēng)速高，夏季風(fēng)速??；沿海地區(qū)還經(jīng)常受到臺風(fēng)的侵?jǐn)_(臺風(fēng)風(fēng)速過大，不利于發(fā)電)。
3）一次性投資較火電大，上網(wǎng)電價高于火電、水電
目前國內(nèi)風(fēng)電場的千瓦造價通常要8000-12000元，比西方還高，原因之一是進(jìn)口設(shè)備價格較貴。2002年，采用當(dāng)時先進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組在最佳條件下，歐洲每千瓦裝機(jī)的投資成本為832歐元(現(xiàn)價折人民幣8428元)，每度電的成本為0.0388歐元(合人民幣不到0.4元/度，我國火電成本通常為0.15-0.25元/度左右)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)電成本將會下降。有 研究 稱，預(yù)期風(fēng)電成本會從0.04歐元/度，下降至2010年的0.03歐分/度(假設(shè)裝機(jī)成本降至628歐元/千瓦)；到2020年，再降低至0.0234歐元/度(裝機(jī)成本為497歐元/千瓦)。屆時，風(fēng)力發(fā)電的成本已跟燃煤機(jī)組的成本相近。
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