毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.风力发电背景意义

鉴于人类社会的发展正面临着日益严重的能源短缺和环境破坏问题,特别是目前严峻的气候变暖趋势,在低碳经济背景下,发展清洁能源已成为时代的共识。

风是由太阳辐射热引起的，是地球上的一种自然现象，风在太阳辐射下流动就产生了风能。与其他能源相比，风能分布广泛、永不枯竭、蕴藏量大，对于远离主干电网的岛屿及交通不便的边远地区来说是尤为重要的。

风能作为一种清洁永续的能源,与传统能源相比,风力发电摆脱了对常规能源的依赖,没有常规电力的燃料价格风险,保证发电成本的稳定,而且可以从根本上解决常规能源发电所带来的硫、粉尘、碳排放等环境成本问题。从技术角度来看,目前,风力发电已成为世界上公认的、除了水电之外,最具有大规模商业开发价值的可再生能源利用技术。从用地需求角度来看,风力发电的风机占地面积小,且风机间的空地可以充分利用,缓解沿海地区用地紧张的现状。因此,风力发电得到了各国政府以及项目开发商的高度青睐,风力发电己经成为世界许多国家可持续发展能源战略的重要组成部分，对于风力的研究，人类在很早之前就已经开始了，远到在航海中行驶的帆船，郑和下西洋就是对风能最好的运用，到19世纪丹麦人运用的水泵和磨坊，再到近现代风力发电技术日趋成熟，已经在人们的日常生活中发挥了巨大的作用，随着化石燃料的不断消耗和环境污染日趋严重，可再生的清洁能源已经越来越显得尤为重要了，李克强总理在前段时间的记者招待会上明确的指出是时候把核能，风能等这些新能源提到日程上来了，要重视，要大力发展，所以说风力发电的前景还是很好的，空发张空间很大。

2.国内外风力发电现状分析

下面介绍我们国家的风力发电情况，中国的风电产业更是突飞猛进：2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW，超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出，中国风电正经历一个跨越式发展，这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而，图8中，我们能够清楚的看出自2007年以后，虽然新增装机量很大，但增速却明显下降，而其他国家，比如美国、德国，这些年维持着一个稳定的增速。由此，我们应该意识到，我国风电，尤其是陆上风电，正在进入一个转型期，从发展期进入成熟期，从量的追求进入到对质的提升。

中国10m高度层的风能资源总储量为32.26亿kW，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿kW。东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区，有效风能密度大于或等于200W/m2的等值线平行于海岸线；沿海岛屿有效风能密度在300W/m2以上，全年中风速大于或等于3m/s的时数约为7000～8000h，大于或等于6m/s的时数为4000h。新疆北部、内蒙古、甘肃北部也是中国风能资源丰富地区，有效风能密度为200～300W/m2，全年中风速大于或等于3m/s的时数为5000h以上，全年中风速大于或等于6m/s的时数为3000h以上。黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的风能资源也较好，有效风能密度在200W/m2以上，全年中风速大于和等于3m/s的时数为5000h，全年中风速大于和等于6m/s的时数为3000h。青藏高原北部有效风能密度在150～200W/m2之间，全年风速大于和等于3m/s的时数为4000～5000h，全年风速大于和等于6m/s的时数为3000h；但青藏高原海拔高、空气密度小，所以有效风能密度也较低。云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部、河南、湖南西部、福建、广东、广西的山区及新疆塔里木盆地和西藏的雅鲁藏布江，为风能资源贫乏地区，有效风能密度在50W/m2以下，全年中风速大于和等于3m/s的时数在2000h以全年中风速大于和等于6m/s的时数在150h以下，风能潜力很低。

风能的开发利用在国外发达国家已相当普及，尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家，风力发电在电网中占相当比重。20世纪70年代发生了世界性的能源危机，欧美国家政府加大补贴投入，鼓励开展风力发电事业。1973年联邦德国风能资源投入30万美元，到1980年投资就增至6800万美元；美国20世纪80年代初期安装了1700多台风电机组，总装机容量达到3MW；1979年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴，政府拨款建立小型轮机实验中心，承担发风轮机许可证任务。到20世纪80年代末，全球共有大型风轮机近2万台，总装机容量2GW。国际市场风轮发电成本仅为8美分/kWh，风场运行维修费为1.5美分/kWh。从当前世界风力发电情况来看，无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量，200～500kw的中型风电机组都具有较大的竞争力。报告显示，2013年全球风电累计装机容量超过2000万千瓦的国家共有5个，其中位列前三位的是中国、美国、德国，分别是9142万千瓦、6019万千瓦和3425万千瓦。此外，中国、德国、英国分列新增装机容量排名前三，分别为1610万千瓦、324万千瓦和188万千瓦。2013年全球的风电数据充分说明了，高额成本以及不稳定的风能资源已经导致美国的风电利用在生产税抵免政策中断之后遭到重创。目前风电还没有与传统能源同价格竞争的能力。在风电的发展上，全球范围内都得解决成本和技术上的问题，不然风电的发展将会受到很大程度上的限制。这也是各个国家在大力搞科研和攻克技术难关，让风力发电真正的运用到生活中来的原因。

3.塔架分析