战备储备的物资有哪些?
战备储备通常分为战略储备,战役储备和战术储备。
物资储备:是指重要的武器装备,军工生产原料材以及必要的生活必需品的储备。
财力储备:指贵金属、外汇及本国货币的储备,必要时可以通过贸易获得军需品和战略物资。
能源储备:则是指国家对石油,煤炭,天然气等不可再生能源的储备,以防战时进口受到限制时能源供应不畅。
其他储备:战略储备还包括人力资源的储备、军工生产能力的储备、交通运输能力的储备等多个方面。
扩展资料:
战略储备:系指为保障战略行动和支援战区作战及其他特殊需要所进行的物资储备,通常由军队最高领导机关和国家有关部门组织实施。
战役储备:系指为保障战役作战需要所进行的物资储备,通常由战役军团组织实施。
战术储备:系指为保障部队战斗需要所进行的物资储备,包括移动储备和加大储备,通常由师(或相当于师)以下部队组织实施。
参考资料来源:百度百科-战略储备
参考资料来源:百度百科-战备储备
不是,核能是不可再生能源。
因为核燃料是矿产资源,属于不可再生资源。核能是通过核反应从原子核释放的能量,可通过三种核反应释放:
1、核裂变,较重的原子核分裂释放结核能。
2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结核能。
3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。
核能的优点
1、核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
2、核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
3、核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便。
主要包括:
1 风力发电
利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视,而且发展速度最快。风力发电通常有三种运行方式。一是独立运行方式,通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电。二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电。三是风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力;常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风力发电的主要发展方向。
风力发电的优越性可归纳为三点:
第一,建造风力发电场的费用低廉,比水力发电厂、火力发电厂或核电站的建造费用低得多
第二,不需火力发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料即可产生电力,除常规保养外,没有其他任何消耗;第三,风力是一种洁净的自然能源,没有煤电、油电与核电所伴生的环境污染问题。
2 风帆助航
风能最早的利用方式是“风帆行舟”。埃及尼罗河上的风帆船、中国的木帆船,都有两三千年的历史记载。唐代有“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”诗句,可见那时风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是中国的明代,14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋,庞大的风帆船队功不可没。 在机动船舶发展的今天,为节约燃油和提高航速,古老的风帆助航也得到了发展。航运大国日本已在万吨级货船上采用电脑控制的风帆助航,节油率达15%。
3 风力提水
1000多年前,中国人首先发明了风车,用它来提水、磨面,替代繁重的人力劳动。风力提水自古至今一直得到较普遍的应用。20世纪下半时,为解决农村、牧场的生活、灌溉和牲畜用水以及为了节约能源,风力提水机有了很大的发展。现代风力提水机根据用途分为两类:一类是高扬程小流量的风力提水机,它与活塞泵相配,提取深井地下水,主要用于草原、牧区,为人畜提供饮水;另一类是低扬程大流量的风力提水机,它与螺旋泵相配,提取河水、湖水或海水,主要用于农田灌溉、水产养殖或制盐。
4 风力致热
随着生活水平的提高,家庭用热能的需要越来越大,特别是在高纬度的欧洲、北美取暖、烧水是耗能大户。为解决家庭及低品位工业热能的需要,风力致热有了较大的发展。“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100%,但风能转换成电能的效率却很低,因此从能量利用的角度看,这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能,再转换成热能,即由风力机带动一离心压缩机,对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热,即风力机带动搅拌器转动,从而使液体(水或油)变热。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵,使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。
目前,大规模利用风能、太阳能等可再生能源已成为世界各国的重要选择。风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,开发可再生能源与提高能源使用效率相结合,将对全球经济发展、解决贫困人口的能源问题、减少温室气体排放等做出重大贡献。
风能前景:
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球风力发电上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。
风力发电简介:
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。利用风力发电的尝试,早在本世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。目前,据了解,国外已生产出15,40,45,100,225千瓦的风力发电机了。1978年1月,美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机,其叶片直径为38米,发电量足够60户居民用电。而1978年初夏,在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置,其发电量则达2000千瓦,风车高57米,所发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。
1979年上半年,美国在北卡罗来纳州的蓝岭山,又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高,风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上,因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时,发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里,因此风车不能全部运动。据估计,即使全年只有一半时间运转,它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。
怎样利用风力来发电呢?
我们把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能,这就是风力发电。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵),风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)
由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。
发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。
多大的风力才可以发电呢?
一般说来,3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定,一台55千瓦的风力发电机组,当风速每秒为9.5米时,机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒为6米时,只有16千瓦;而风速为每秒5米时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。
在我国,现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。
我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。
风力发电的原理
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。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。
使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进,以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务,使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。
我国风能资源:
一、概况
我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,其中,陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算),海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW,共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。
风力发电行业我国自主知识产权产品的介绍:
上世纪九十年代,我国的独立电源系统主要采用水平轴风力发电机和太阳能光伏系统来供应电力,主要应用于通信基站、边防哨所、海岛部队等特殊场合,主要是面向部队的一套后勤保障系统。
经过一定时间的应用后,发现诸多问题。如台风期间的设备损坏严重;噪音大,影响人员正常休息;对通信设备的干扰,使得某些设备无法正常运转。这些问题的发生使得部队正常通讯受到了影响。
2001年,为了解决这些问题,召集相关单位展开讨论,作为部队通信产品配套厂家的上海模斯电子设备有限公司也受到了邀请。会后,经过一定时间的调研和研究,MUCE公司提出承担此项科研攻关的重任,得到了部队领导的同意,并下达指示,必须尽快拿出技术方案并作出样机。
在西军电、西交大、上复旦、上同济等高校一批专家的配合下,上海模斯电子设备有限公司在不到一年的时间里,就成功研制出了世界上第一台新型(H型)垂直轴风力发电机,并装机试验成功,获得了基础数据和实际经验。(这也成为了全球首台新型垂直轴风力发电机诞生日)在后续的一年里,MUCE对产品进行无数次改进和测试,2002年底产品通过了各项测试,并达到了各项设计要求。
2002年底至今,MUCE先后在部队安装了60多套垂直轴风力发电机和风光互补系统,为稳定国防,做出了不朽的贡献!
由深圳诚远公司生产的风光互补路灯供电系统是综合利用太阳能和风能的一种新兴的道路照明系统。单独的太阳能或风能供暖系统,由于受时间和地域的约束,很难全天候利用太阳能和风能资源。而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性,白天光照强时风小,夜间光照弱时,风能由于地表温差变化大而增强,太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补路灯供电系统在资源利用上的最佳匹配。该系统节能环保、可再生、取之不尽、用之不竭,必将成为今后替代其它道路照明系统成为主流。系统工作时,太阳能集热器收集太阳辐射能量发电(白天),通过专用线路传入电力控制系统,蓄存、派发。风力发电机全天候使用风能,将风能转化成电能,再通过控制器整流,给蓄电池组充电。
新型风能转化方式——径流双轮效应
径流双轮效应或叫双轮效应是一种新型风能转化方式。
首先它是一种双轮结构,相对于水平轴流式风机,它是径流式的,同已有的立轴式风机一样都是沿长轴布设桨叶的,直接利用风的推力旋转工作的,单轮立轴风轮因轴两侧桨叶同时接受风力而扭矩相反,相互抵消,输出力矩不大。设计为双轮结构并靠近安装,同步运转,就将原来的立轴力矩输出对桨叶流体力学形状的依赖进而改变为双轮间的利用转动产生涡流力的利用,两轮相互借力,相互推动;而对吹向两轮间的逆向风流可以互相遮挡,进而又依次轮流将其分拨于两轮的外侧,使两轮外侧获得有叠加的风流,因此使双轮的外缘线速度可以高于风速,双轮结构的这种互相助力,主动利用风力的特点产生了“双轮效应”。
相比有些单轮式结构风机中采用外加的遮挡法、活动式变桨矩等被动式减少叶轮回转复位阻力的设计,体现了积极利用风力的特点。因此这一发明的不仅具有实用作用,促进风力利用的研究和发展,而且具有新的流体力学方面的意义。它开辟了风能发展的新空间,是一项带有基础性质的发明,这种双轮风机具有的设计简捷,易于制造加工,转数较低,重心下降,安全性好,运行成本低,维护容易,无噪音污染等明显特点,可以广泛普及推广,适应中国节能减排需求,大有市场前景。
风能市场概况
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。
随着全球经济的发展,风能市场也迅速发展起来。自2004年以来,全球风力发电能力翻了一番,2006年至2007年间,全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦,这一数字到2010年将是16万兆瓦。预计未来20-25年内,世界风能市场每年将递增25%。随着技术进步和环保事业的发展,风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。
“十五”期间,中国的并网风电得到迅速发展。2006年,中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦,成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势,截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月,中国风电装机总量已经达到700万千瓦,占中国发电总装机容量的1%,位居世界第五,这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。
2008年以来,国内风电建设的热潮达到了白热化的程度。到2008年底,风电规模就可能达到1000万千瓦,到2010年累计装机容量可达2000万千瓦。中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。2009年该行业的利润总额将保持高速增长,经过2009年的高速增长,预计2010、2011年增速会稍有回落,但增长速度也将达到60%以上。
风电发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于:能力每增加一倍,成本就下降15%,近几年世界风电增长一直保持在30%以上。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化,风电成本可望再降。因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地。
风力发电的前景:
中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。按照国家规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算,未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。
二十世纪50年代,太阳能利用领域出现了两项重大技术突破:一是1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池,二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。
70年代以来,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年,美国制定了政府级的阳光发电计划,1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投入达8亿多美元。1992年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。日本在70年代制定了“阳光计划”,1993年将“月光计划”(节能计划)、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议,讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约,设立国际太阳能基金等,推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动,成为各国制定可持续发展战略的重要内容。
太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的热核反应,以E=MC2 (M为物质的质量,C为光速)的关系进行质能转换(1克物质可转化为9´ 1013焦耳能量),并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量。太阳每秒钟向太空发射的能量约3.8´ 1020 MW,其中有22亿分之一投射到地球上。投射到地球上的太阳辐射被大气层反射、吸收之后,还有约70%投射到地面。尽管如此,投射到地面上的太阳能一年中仍高达1.05´ 1018kWh,相当于1.3´ 106亿吨标煤,其中我国陆地面积每年接收的太阳辐射能相当于2.4´ 104亿吨标煤。按照目前太阳质量消耗速率计,太阳内部的热核反应足以维持6´ 1010年,相对于人类发展历史的有限年代而言,可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。
地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量(单位为千卡/厘米2·年或千瓦/厘米2·年)和全年日照总时数表示。就全球而言,美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大,为世界太阳能资源最丰富地区。
三、地热能
一、地热资源概念
地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下,地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。
地热资源按其在地下的赋存状态,可以分为水热型、干热岩型和地压型地热资源;其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。
各种类型地热资源,均要通过一定程序的地热地质勘查研究工作,才能查明地热资源数量、质量和开采技术条件以及开发后的地质环境变化情况。从技术经济角度,目前地热资源勘查的深度可达到地表以下5000m,其中2000m以浅为经济型地热资源,2000m至5000m为亚经济型地热资源。资源总量为;可供高温发电的约5800MW以上,可供中低温直接利用的约2000亿吨标煤当量以上。总量上我国是以中低温地热资源为主。
二、成生与分布
地热资源的成生与地球岩石圈板块发生、发展、演化及其相伴的地壳热状态、热历史有着密切的内在联系,特别是与更新世以来构造应力场、热动力场有着直接的联系。从全球地质构造观点来看,大于150℃的高温地热资源带主要出现在地壳表层各大板块的边缘,如板块的碰撞带,板块开裂部位和现代裂谷带。小于150℃的中、低温地热资源则分布于板块内部的活动断裂带、断陷谷和坳陷盆地地区。
地热资源赋存在一定的地质构造部位,有明显的矿产资源属性,因而对地热资源要实行开发和保护并重的科学原则。
通过地质调查,证明我国地热资源丰富,分布广泛,其中盆地型地热资源潜力在2000亿吨标准煤当量以上。全国已发现地热点3200多处,打成的地热井2000多眼,其中具有高温地热发电潜力有255处,预计可获发电装机5800MW,现已利用的只有近30MW。
目前全国29个省区市进行过区域性地热资源评价,为地热开发利用打下了良好基础。几十年来地矿部门列入国家计划,进行重点勘探,进行地热储量评价的大、中型地热田有50多处,主要分布在京津冀、环渤海地区、东南沿海和藏滇地区。全国已发现:
1)高温地热系统,可用于地热发电的有255处,总发电潜力为5800MW·30A,近期至2010年可以开发利用的10余处,发电潜力300MW。
2)中低温地热系统,可用于非电直接利用的2900多处,其中盆地型潜在地热资源埋藏量,相当于2000亿吨标准煤当量。主要分布在松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地等以及众多山间盆地如太原盆地、临汾盆地、运城盆地等等,还有东南沿海福建、广东、赣南、湘南、海南岛等。目前开发利用量不到资源保有量的千分之一,总体资源保证程度相当好。
四、海洋能
海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因,潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化,其他均源于太阳辐射。海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中,潮汐能、海流能和波浪能为机械能,海水温差能为热能,海水盐差能为化学能。
近20多年来,受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动,作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展,在相关高技术后援的支持下,海洋能应用技术日趋成熟,为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景。
我国有大陆海岸线长达18000多公里,有大小岛屿6960多个,海岛总面积6700平方公里,有人居住的岛屿有430多个,总人口450多万人。沿海和海岛既是外向型经济的基地,又是海洋运输和开发海洋的前哨,并且在巩固国防,维护祖国权益上占有重要地位。改革开放以来,随着沿海经济的发展,海岛开发迫在眉睫,能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高。外商和华侨因海岛能源缺乏,不愿投资;驻岛部队用电困难,不利于国防建设;特别是西沙、南沙等远离大陆的岛屿,依靠大陆供应能源,因供应线过长,诸多不便,非常艰苦。为了保证沿海与海岛经济持久快速地发展及人民生活水平的不断提高,寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓。
我国海洋能开发已有近40年的历史,迄今建成的潮汐电站8座,80年代以来浙江、福建等地对若干个大中型潮汐电站,进行了考察、勘测和规化设计、可行性研究等大量的前期准备工作。总之,我国的海洋发电技术已有较好的基础和丰富的经验,小型潮汐发电技术基本成熟,已具备开发中型潮汐电站的技术条件。但是现有潮汐电站整体规模和单位容量还很小,单位千瓦造价高于常规水电站,水工建筑物的施工还比较落后,水轮发电机组尚未定型标准化。这些均是我国潮汐能开发现存的问题。其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术问题没有完全解决,电站造价急待降低。
我国波力发电技术研究始于70年代,80年代以来获得较快发展,航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商品化,现已生产数百台,在沿海海域航标和大型灯船上推广应用。与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置,已向国外出口,该技术属国际领先水平。在珠江口大万山岛上研建的岸边固定式波力电站,第一台装机容量3kW的装置,1990年已试发电成功。“八五”科技攻关项目总装机容量20kW的岸式波力试验电站和8kW摆式波力试验电站,均已试建成功。总之,我国波力发电虽起步较晚,但发展很快。微型波力发电技术已经成熟,小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国,小型波浪发电距实用化尚有一定的距离。
潮流发电研究国际上开始于70年代中期,主要有美国、日本和英国等进行潮流发电试验研究,至今尚未见有关发电实体装置的报导。我国潮流发电研究始于70年代末,首先在舟山海域进行了8kW潮流发电机组原理性试验。80年代一直进行立轴自调直叶水轮机潮流发电装置试验研究,目前正在采用此原理进行70kW潮流试验电站的研究工作。在舟山海域的站址已经选定。我国已经开始研建实体电站,在国际上居领先地位,但尚有一系列技术问题有待解决。
海洋被认为是地球上最后的资源宝库,也被称作为能量之海。21世纪海洋将在为人类提供生存空间、食品、矿物、能源及水资源等方面发挥重要作用,而海洋能源也将扮演重要角色。从技术及经济上的可行性,可持续发展的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析,海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规模的利用;波浪能将逐步发展成为行业。近期主要是固定式,但大规模利用要发展漂浮式;可作为战略能源的海洋温差能将得到更进一步的发展,并将与海洋开发综合实施,建立海上独立生存空间和工业基地;潮流能也将在局部地区得到规模化应用。
潮汐能的大规模利用涉及大型的基础建设工程,在融资和环境评估方面都需要相当长的时间。大型潮汐电站的研建往往需要几代人的努力。因此,应重视对可行性分析的研究。目前,还应重视对机组技术的研究。在投资政策方面,可以考虑中央、地方及企业联合投资,也可参照风力发电的经验,在引进技术的同时,由国外贷款。
波浪能在经历了十多年的示范应用过程后,正稳步向商业化应用发展,且在降低成本和提高利用效率方面仍有很大技术潜力。依靠波浪技术、海工技术以及透平机组技术的发展,波浪能利用的成本可望在5—10年左右的时间内,在目前的基础上下降2—4倍,达到成本低于每千瓦装机容量1万元人民币的水平。
中国在波能技术方面与国外先进水平差距不大。考虑到世界上波能丰富地区的资源是中国的5-10倍,以及中国在制造成本上的优势,因此发展外向型的波能利用行业大有可为,并且已在小型航标灯用波浪发电装置方面有良好的开端。因此,当前应加强百千瓦级机组的商业化工作,经小批量推广后,再根据欧洲的波能资源,设计制造出口型的装置。由于资源上的差别,中国的百千瓦级装置,经过改造,在欧洲则可达到兆瓦级的水平,单位千瓦的造价可望下降2—3倍。
从21世纪的观点和需求看,温差能利用应放到相当重要的位置,与能源利用、海洋高技术和国防科技综合考虑。海洋温差能的利用可以提供可持续发展的能源、淡水、生存空间并可以和海洋采矿与海洋养殖业共同发展,解决人类生存和发展的资源问题。需要安排开展的研究课题为:基础方面,重点研究低温差热力循环过程,解决高效强化传热及低压热力机组以及相应的热动力循环和海洋环境中的载荷问题。建立千瓦级的实验室模拟循环装置并开展相应的数值分析研究,提供设计技术;在技术项目方面,应尽早安排百千瓦级以上的综合利用实验装置,并可以考虑与南海的海洋开发和国土防卫工程相结合,作为海上独立环境的能源、淡水以人工环境(空调)和海上养殖场的综合设备。
中国是世界上海流能量资源密度最高的国家之一,发展海流能有良好的资源优势。海流能也应先建设百千瓦级的示范装置,解决机组的水下安装、维护和海洋环境中的生存问题。海流能和风能一样,可以发展“机群”,以一定的单机容量发展标准化设备,从而达到工业化生产以降低成本的目的。
五、生物质能
生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源,通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。生物质能的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是热值及热效率低,体积大而不易运输。直接燃烧生物质的热效率仅为10%一30%。目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能:
1.热化学转换法,获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品,该方法又按其热加工的方法不同,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法;
2.生物化学转换法,主要指生物质在微生物的发酵作用下,生成沼气、酒精等能源产品;
3.利用油料植物所产生的生物油;
4.把生物质压制成成型状燃料(如块型、棒型燃料),以便集中利用和提高热效率。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
目前,生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前,国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度,实现了规模化产业经营,以美国、瑞典和奥地利三国为例,生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模,分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和 l0%。在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦,单机容量达10—25兆瓦;美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2 OOO万美元,采用湿法处理垃圾,回收沼气,用于发电,同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家,实施了世界上规模最大的乙醇开发计划,目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了 l兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精2500吨。
我国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村,秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加,但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。
1991年至1998年,农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤,增加了18.3%,年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户,增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高,农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化转换利用势在必行。
这个呀~~~
《背景故事》
地球上的文明已经很的高度发达了吧,根据物极必反得道理,地球人终究会灭亡,象一粒尘埃一样,不会留下任何让宇宙欣赏与尊敬的东西。但是,不止地球,在第4宇宙边缘有一个流浪民族,克利干。
克利干只是一个象地球一样的渺小星球。它的体积大约是地球的23倍,固态星球。上面居住着100多亿克利干族人,这样多得人口对资源和能源都是一个巨大的考验。
克利干人一直努力的开发核动能源和脉冲能源,以供给庞大的民族所需求的能源。
就这样,强大的能源为他们提供了发展科技的有里保障,他们试图通过象日本那样的侵略来扩张和增加资源占有量。他们的军事在整个银河宇宙中是首屈一指的,象他们那样精锐的核能部队和脉冲部队,要消耗掉大量的脉冲和核能源。他们首先从周围的邻星球开始占领,他们派出了一批最精锐的空战部队,雷电。在短短162地球日中,他们占领了72颗星球,大量获取核能源和脉冲能源,使他们的部队瞬间升级成为了整个银河宇宙中最为让人害怕的部队。
这种扩张和马克思的什么为了转嫁阶级矛盾毫无关系,只是为了掠夺大量的资源和土地而已。
但是战争大大促进了他们科技的发展,他们的科技速度比正常宇宙科学进化整整快了5倍!!这导致了他们的能源消耗、资源浪费相当严重。他们发现,普通的行星所含有的能源和资源实在是太少太少了,所以,他们需要水能源来供他们发展耐热重金属,已供他们到温度上千乃至上万摄氏度的恒星上去采集能源和资源。他们为了寻找水能源已经把整个第4宇宙中‘阿尔法’系的行星全部占领了。但是,另一个问题出现了。天然岩浆和天然冰体是第4宇宙所没有的,而克利干为了发展战争部队不得不到处寻找。
这就成了限制他们发展战争部队的一个重要因素。
但仅仅是现在,他们的技术也不过是依靠现有不可再生能源和不可再生资源为基础的原始科技,这样下去,克利干的能源会被采光,那时,克利干就真的不在存在了。克利干的人们也意识到了这一点,他们开始研究可以自由穿梭在银河宇宙中的空间翘曲装置,就是说把两的空间距离压缩为0,但是这需要给空间一个很大的3维或更多维的空间供两地之间的空间延长直至翘曲并封闭成一个完全的球体,这时,两地的空间距离为0。
但这样的科技,是需要很高的文明和很丰富的空间资源才可以制作并使用的。这就是为什么地球人只是努力的去寻找,并不自己去制作的原因。
也许克利干人不知道什么叫物极必反,依然很努力的在研制。
银河纪元年4795年,克利干人终于建立了,短距离空间翘曲运输部队,蜘蛛。他们到达地球所在的第16银河只不过是2分钟的路程。这是,克利干人的文明已经是濒临尖端了.
开始制造各种各样的能源储备器,以存放来自不同星球的各种能源。他们的核能源和脉冲能源已经快消耗尽了,大多都用来攻击其他星球了。雷电已经成为了电子系的战斗武器群,依靠的是可再生能源电磁能源。他们的核能部队已经基本不动用了,因为过多的核能损失克利干已经承受不起了。但是脉冲能源是可以通过激光的分子结构和起能量而再生的。而核能源则是要通过氦的裂变来产生的,但整个银河宇宙拥有氦能源的只有第16宇宙和第32宇宙,第32宇宙是由冰裂族所占领的,他们的冰能源前所未有的丰富,他们的星球已经由于科技的过分发达和文明的过度繁荣所摧毁了,他们一直是游曳不定的流浪民族。起冰系战争部队,冰海,绝对不是克利干的脉冲部队可以击败的,冰裂族曾经攻占过几乎一半的银河宇宙,从未败过。
克利干就把目标集中在第16宇宙上,尤其是猎户座和太阳系。
克利干为了能够以最快的速度攻占银河系和猎户座,一直在做着各种准备。因为他们不止是看中第16银河的资源和能源,还看中的是第16宇宙的良好环境,没有核辐射,核放射和脉冲冲击等危害。他们打算移民。
银河纪元年4820年,克利干开始向猎户座的主轴星球进攻,那里居住着火炽族,以起火系战争部队,烈焰,而闻名。
蜘蛛把大批克利干部队运输至此,雷电和脉冲部队,浮游,一致进攻主轴星的侧背面,那里阴冷潮湿,是火炽族所不愿到的地方。浮游和雷电迅速占领了大片土地,建立了雷电基地,立刻,大批的核能部队,爱利骑士团,到达了这里。
他们的科技又因为这次被定名为 十字远征 的战争而发展的更加迅速,立刻,过于频繁的战争和侵略的副面影响被逐渐显现出来了。星球的资源短缺,能源的生产和采集跟不上,马上克利干的资源就要枯竭了,能源也所剩无几了,这使克利干人大为紧张与不安,更加快了克利干对主轴星的进攻,但这使得他们的时间显得更加紧迫。
银河纪元年4822年,克利干攻占了主轴星。火炽族被迫离开,前往无任何文明的仙女座星系。而烈焰早已被歼灭了。克利干的主星球已经因为资源枯竭和能源衰竭而成为一颗普普通通的陨石坠落了。克利干已经可以算是半个流浪民族了。克利干的军事基地和民族基地全部摄在主轴星上。而另一部分战争部队和随军民众就游曳在主轴星附近的区域。
克利干民族文明可以说已经是近乎毁灭了。但依然还依靠着半壁江山的克利干民族还是在不断的找寻着东山再起的机会。克利干还有完整的战争文明和残缺不全的民族生存文明。战争与侵略的思想,从未在克利干人民的脑海中消失过。
就象一战一样,希特勒没有放弃过争霸世界的野心,即使是输了,也不放弃这种错误思想,或者说是一种违背了一般社会主义和资产主义的道德意义的思想。所以他发动了第2次世界大战。
克利干的鼎盛时期亦已过去了,岁之而来得是衰败。
但是依然想靠实行战争主义和侵略手段来发展文明的思想,支持着他们的发展,加速了他们的发展,同时也加速了他们的毁灭。当然再发展的不止是他们,被击败的火炽族和其他种族也再发展。他们的科技几乎崩溃,所剩下的都是一些核动能源和脉冲科技的生产,但这里除了少数的氦资源以外,没有什么其他的资源或能源,要想重新发展核能科技和脉冲科技是不太现实的了。他们就重新开始发展岩石科技,将岩石转化为机动能源,从而达到制造脉冲科技的基本要求。对于克利干来说,脉冲和核能就代表着一切科技的基础。
银河纪元年4857年,克利干的文明有基本恢复了完整的生存文明。但战争文明的种子依然在萌发着。为了不再导致象这次一样的科技崩溃,克利干不再以进攻为首了,他们发展防御科技,研制大量的自卫武器和创立了第一支联盟自卫军,隼。
正在克利干的防御科技几乎达到了以攻为守的高度时,以火炽族为首的银河团,猎,来到了主轴星。克利干人还正在悠然自得的研制最终的用来将防御攻击武器强化升级的设施,革新者,呢。
猎的来袭使克利干很被动,毕竟所有的防御设施并没有完全启动。就一直依靠隼的防御抵挡,等待着防御系统的完全启动。
猎的进攻相当猛烈,有好几次都让隼差点失守。
这次战争当然以失败告终,克利干继续发展着防御科技和战争文明。后来宇宙纪元典上把这次战争定名为 家园 。
猎败的很惨,除了火炽族以外,其他种族全部被灭族。
克利干的防御科技已经可以说是铜墙铁壁了。拥有了两联盟自卫军,隼,和,蝎。他们开始再次着手于战争文明,发展进攻系文明。
地球联盟军早就把防御科技发展到顶端了。并拥有8只防御盟军,狐,狼,狗,豹,鹰,凤,龙,虎。
克利干的进攻科技也已经恢复了,他们从太阳是采集了大量的氦资源,轻而易举的转化成了大量的核能源。
他们开始把目标瞄向一直帮助火炽族抵抗的地球联盟军。
一场发生在第16宇宙的恶战即将拉开序幕。
顶尖的进攻科技和顶尖的防御科技,生存文明和战争文明。
为了移民,为了资源。
为了文明,为了人类。
银河纪元年4900年,克利干正式向地球联盟军发动战争。以月球和火星为主战场的防御战争。强大的攻击与破坏力在地球联盟军的防御工事前显得那么脆弱无力,但是克利干迅速的攻击和强大的运输补给能力使地球联盟军打的也是相当困难。
但毕竟是防御科技的顶尖嘛,和克利干打起来损失到不怎么多。
地球联盟军意识到不能只于他们打消耗战,盟军耗不起的。盟军就主动派出,蛇,去攻击雷电和蜘蛛,摧毁他们的空军和运输,使克利干由有利战局迅速处于被动。
后来,这次战争被定名为 反击 。
最终,克利干的战争文明又一次导致了克利干的失败,克利干的战争文明和生存文明都一是残却不全,发展战争文明的克利干被迫放弃主轴星,迁移回到第4宇宙。游弋在第4宇宙的边缘地区。但是,在发展生存文明的同时,战争文明依然是和生存文明并存的。
但这个战争文明并不是一无是处的,至少,因为战争文明,使得克利干的发展特别的迅速。
在战争文明的驱使下,克利干再次向地球联盟军发动战争。强大的核能攻击和脉冲攻击,使地球联盟军的卫队抵挡困难,更加强大的攻击和针对地球联盟军所制的战斗方案使盟军的防御瞬间土崩瓦解。
从银河纪元年4961年到银河纪元年4965年,只有了4银河年(20地球年),就将地球占领。盟军和人类族只能被迫迁移向金星。
后来,这次战争被定名为 失乐园 。
地球的战争文明并不发达,地球是生存文明和能源文明高度发达的星球。但如今,盟军只好把生存文明和战争文明放到发展首位。
银河纪元年5100年,进攻科技高度发达的地球联盟军向克利干发动自卫战役,主战场在月球和火星。
盟军的炮火在克利干的防御措施下显得微不足道,克利干的雷电,浮游,爱利骑士团对盟军的攻击相当强烈,盟军已经快抵挡不住了,最后决定搏一搏,派出离子部队,龙,和核能飞行部队,利刃。向革新者和能源储备器发动全部力量攻击,但谁知竟然会赢呢?
后来,这场战争被定名为 自由与荣耀 。
这场战役彻底将克利干的战争文明摧毁,克利干也彻底的成为了游弋于银河的流浪民族。
谁能想到,一个曾经拥有着如此辉煌的文明的种族会被毁灭其文明,过度的繁荣和发达,会使星球成为历史,使科技崩溃,民族灭亡。而整个民族都不会留下任何痕迹,任何华丽辉煌灿烂的外表其实都是一张纸,捅破了,同样的渺小。
这就叫文明。
还有一个情节小说要不?
1、煤炭不属于清洁能源;
2、煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物;
3、煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
扩展资料:
煤炭介绍:
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃烧时,氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分。
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。
参考资料来源:百度百科-煤炭
在我国申请冬奥举办权之初,就把实现绿色奥运作为我国申办奥运的理念。作为中国承诺“力争到2030年达到碳峰值,到2060年实现碳中和”后举办的国际体育赛事,我国要做出表率作用,北京2022年冬奥会的具体低碳目标是什么?
北京冬奥会组委会与北京市政府、河北省政府联合发布了《冬奥会和冬季残奥会低碳管理工作计划》,贯彻落实碳中和政策,采取碳减排手段,实现冬奥会的低碳目标,有多个方面
采用低碳能源,建设低碳能源项目,起到示范作用,建立跨区域清洁能源电力机制,全面实现100%可再生能源,满足场馆常规用电需求;建设总建筑面积不低于3000平方米的超低能耗等低碳示范项目,所有新建永久性场馆均符合绿色建筑标准;冬奥会比赛期间,比赛区域内的交通服务基本上由清洁能源车辆(不包括专用车辆)提供保障;低碳要标准,推进林业碳汇项目,建立北京冬奥会低碳管理会计准则,打造冬奥会遗产。
自北京2022年冬奥会筹备以来,北京奥组委与北京市和河北省政府密切合作,组建了一支联合部队。各项措施稳步推进并取得阶段性成果,包括所有场馆使用可再生能源,场馆建设完全符合绿色建筑标准,奥运会期间所有场馆100%使用绿色能源节能和清洁能源汽车的比例是历届冬奥会最高的,绿化工程为子孙后代留下了冬奥会遗产,冬奥会碳普惠制正式启动。
北京2022年冬奥会即将到来,“绿色奥运”正在向我们走来。北京冬奥会建成了世界上第一个500千伏张北柔性直流电网,将成为奥运史上第一个100%使用绿色清洁电能的奥运会;我国首都已成为第一个大规模使用最环保的二氧化碳制冰技术的冬奥会主办城市,从低碳能源到低碳场馆,再到低碳交通,绿色奥运的理念在北京冬奥会的筹备过程中无处不在。这种低碳不仅是大型活动的好榜样,也是未来发展和可持续发展的好榜样。
中文名称:风力发电 英文名称:wind power generation,wind powerwind power generation 其他名称:风电 定义1:将风所蕴含的动能转换成电能的工程技术。 所属学科:电力(一级学科);可再生能源(二级学科) 定义2:以风力作为动力,带动发电机将风能转化为电能。 所属学科:资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。
目录
简介
原理多大的风力才可以发电
风力发电的输出
风力发电的节约程度
种类概述
水平轴风力发电机
垂直轴风力发电机
达里厄式风轮
双馈型感应发电机
马格努斯效应风轮
径流双轮效应风轮
中国的风能资源概况
中国自主知识产权产品的介绍
风能市场概况全球风电市场状况
中国风电总体市场
中国风电区域发展状况
风力发电的前景
优缺点优点
缺点
简介
原理 多大的风力才可以发电
风力发电的输出
风力发电的节约程度
种类 概述
水平轴风力发电机
垂直轴风力发电机
达里厄式风轮
双馈型感应发电机
马格努斯效应风轮
径流双轮效应风轮
中国的风能资源 概况
中国自主知识产权产品的介绍
风能市场概况 全球风电市场状况
中国风电总体市场
中国风电区域发展状况
风力发电的前景
优缺点 优点
缺点
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风是一种潜力很大的新能源,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。 利用风力发电的尝试,早在二十世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。 目前,据了解,国外已生产出15,40,45,100,225千瓦的风力发电机了。1978年1月,美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机,其叶片直径为38米,发电量足够60户居民用电。而1978年初夏,在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置,其发电量则达2000千瓦,风车高57米,所发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。 1979年上半年,美国在北卡罗来纳州的蓝岭山,又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高,风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上,因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时,发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里,因此风车不能全部运动。据估计,即使全年只有一半时间运转,它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。
原理
把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。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,大约是每秒三米的微风速度(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,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。 风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵) 风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同) 由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。 铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。 发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。 风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;中国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
多大的风力才可以发电
一般说来,三级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定,一台55千瓦的风力发电机组,当风速为每秒9.5米时,机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒6米时,只有16千瓦;而风速每秒5米时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。 在我国,现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。 我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。
风力发电的输出
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。 通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率输出。
风力发电的节约程度
使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进,以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务,使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。
种类
概述
尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:①水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;②垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。
水平轴风力发电机
水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置,能随风向改变而转动。对于小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型的风力发电机,则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。 风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机,风轮在塔架后面的则成为下风向风机。水平轴风力发电机的式样很多,有的具有反转叶片的风轮,有的再一个塔架上安装多个风轮,以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本,还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡,集中气流,增加气流速度。
垂直轴风力发电机
wind turbine
垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。 利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板和被子做成的风轮,这是一种纯阻力装置;S型风车,具有部分升力,但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩,但尖速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。
达里厄式风轮
是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。在20世纪70年代,加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究,现在是水平轴风力发电机的主要竞争者。达里厄式风轮是一种升力装置,弯曲叶片的剖面是翼型,它的启动力矩低,但尖速比可以很高,对于给定的风轮重量和成本,有较高的功率输出。现在有多种达里厄式风力发电机,如Φ型,Δ型,Y型和H型等。这些风轮可以设计成单叶片,双叶片,三叶片或者多叶片。
双馈型感应发电机
随着电力电子技术的发展,双馈型感应发电机(Double-Fed Induction Generator)在风能发电中的应用越来越广。这种技术不过分依赖于蓄电池的容量,而是从励磁系统入手,对励磁电流加以适当的控制,从而达到输出一个恒频电能的目的。双馈感应发电机在结构上类似于异步发电机,但在励磁上双馈发电机采用交流励磁。我们知道一个脉振磁势可以分解为两个方向相反的旋转磁势,而三相绕组的适当安排可以使其中一个磁势的效果消去,这样一来就得到一个在空间旋转的磁势,这就相当于同步发电机中带有直流励磁的转子。双馈发电机的优势就在于,交流励磁的频率是可调的,这就是说旋转励磁磁动势的频率可调。这样当原动机的转速不定时,适当调节励磁电流的频率,就可以满足输出恒频电能的目的。由于电力电子元器件的容量越来越大,所以双馈发电机组的励磁系统调节能力也越来越强,这使得双馈机的单机容量得以提高。虽然,部分理论还在完善当中,但是双馈反应发电机的广泛应用这一趋势将越来越明显。 风力发电,不合国情国内纷纷上马的风力发电厂大多是形象工程。工信 风力发电原理图
部副部长苗圩近日语出惊人,他认为中国风沙伴存,风电设备受风沙磨损大,上马太多风电项目不合我国国情。苗圩说,国外有风地方没有沙,比如说是海洋风。苗圩说:中国是有风的地方就有沙,风沙对风力发电设备磨损非常厉害。现在风能发电风机应该是20年的寿命,但是如果有风沙的侵蚀寿命还到不了20年。再过5年,寿命肯定要出问题,特别是甘肃那个千万千瓦级的风力发电站典型的形象工程。就此话题,苗圩表示,能源布局的重点,应该是供给端和使用端要做到平衡。而现状是高级能源拉着低级能源运转。苗圩举例说,湖北本来水电是优势,三峡的电应该更多留在湖北用,这是最好的清洁能源。但是现在却把湖北的电运到东部区,湖北再从周边买煤运到湖北,引发一连串的效应,河南就不够用了,就再到山西、山东甚至到新疆去运煤。进行全国大旅行,全国铁路货运一半用来运送煤炭。这是多大的物流成本,多大的浪费。据报道,甘肃酒泉千万千瓦级风电基地于2008年8月全面启动,标志着中国正式步入了打造风电三峡工程阶段。据气象部门最新风能评估结果表明,酒泉风能资源总储量为1.5亿千瓦,可开发量4000万千瓦以上,可利用面积近1万平方公里。
马格努斯效应风轮
马格努斯效应风轮,由自旋的圆柱体组成,当它在气流中工作时,产生的移动力是由于马格努斯效应引起的,其大小与风速成正比。有的垂直轴风轮使用管道或者漩涡发生器塔,通过套管或者扩压器使水平气流变成垂直气流,以增加速度,偶写还利用太阳能或者燃烧某种燃料,是水平气流变成垂直方向的气流。
径流双轮效应风轮
径流双轮效应或叫双轮效应是一种新型风能转化方式。 首先它是一种双轮结构,相对于水平轴流式风机,它是径流式的,同已有的立轴式风机一样都是沿长轴布设桨叶的,直接利用风的推力旋转工作的,单轮立轴风轮因轴两侧桨叶同时接受风力而扭矩相反,相互抵消,输出力矩不大。设计为双轮结构并靠近安装,同步运转,就将原来的立轴力矩输出对桨叶流体力学形状的依赖进而改变为双轮间的利用转动产生涡流力的利用,两轮相互借力,相互推动;而对吹向两轮间的逆向风流可以互相遮挡,进而又依次轮流将其分拨于两轮的外侧,使两轮外侧获得有叠加的风流,因此使双轮的外缘线速度可以高于风速,双轮结构的这种互相助力,主动利用风力的特点产生了“双轮效应”。 相比有些单轮式结构风机中采用外加的遮挡法、活动式变桨矩等被动式减少叶轮回转复位阻力的设计,体现了积极利用风力的特点。因此这一发明的不仅具有实用作用,促进风力利用的研究和发展,而且具有新的流体力学方面的意义。它开辟了风能发展的新空间,是一项带有基础性质的发明,这种双轮风机具有的设计简捷,易于制造加工,转数较低,重心下降,安全性好,运行成本低,维护容易,无噪音污染等明显特点,可以广泛普及推广,适应中国节能减排需求,大有市场前景。
中国的风能资源
概况
我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,其中,陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算),海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW,共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。 风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。
中国自主知识产权产品的介绍
二十世纪九十年代,我国的独立电源系统主要采用水平轴风力发电机和太阳能光伏系统来供应电力,主要应用于通信基站、边防哨所、海岛部队等特殊场合,主要是面向部队的一套后勤保障系统。 经过一定时间的应用后,发现诸多问题。如台风期间的设备损坏严重;噪音大,影响人员正常休息;对通信设备的干扰,使得某些设备无法正常运转。这些问题的各种风力发电设备(5张)发生使得部队正常通讯受到了影响。 2001年,为了解决这些问题,召集相关单位展开讨论,作为部队通信产品配套厂家的上海模斯电子设备有限公司也受到了邀请。会后,经过一定时间的调研和研究,MUCE公司提出承担此项科研攻关的重任,得到了部队领导的同意,并下达指示,必须尽快拿出技术方案并作出样机。 在西军电、西交大、上复旦、上同济等高校一批专家的配合下,上海模斯电子设备有限公司成功研制出了世界上第一台新型(H型)垂直轴风力发电机,并装机试验成功,获得了基础数据和实际经验。(这也成为了全球首台新型垂直轴风力发电机诞生日)在后续的一年里,MUCE对产品进行无数次改进和测试,2002年底产品通过了各项测试,并达到了各项设计要求。 2002年底至今,MUCE先后在部队安装了60多套垂直轴风力发电机和风光互补系统。 由深圳诚远公司生产的风光互补路灯供电系统是综合利用太阳能和风能的一种新兴的道路照明系统。单独的太阳能或风能供暖系统,由于受时间和地域的约束,很难全天候利用太阳能和风能资源。而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性,白天光照强时风小,夜间光照弱时,风能由于地表温差变化大而增强,太阳能和风能在时间上的互补性是风光互补路灯供电系统在资源利用上的最佳匹配。该系统节能环保、可再生、取之不尽、用之不竭,必将成为今后替代其它道路照明系统成为主流。系统工作时,太阳能集热器收集太阳辐射能量发电(白天),通过专用线路传入电力控制系统,蓄存、派发。风力发电机全天候使用风能,将风能转化成电能,再通过控制器整流,给蓄电池组充电。 上海麟风风能科技有限公司是一家将会改变行业结构和产业格局的创新型风能科技公司,从2005年起开始进入上海,对垂直轴风力发电机包括从空气动力学,到材料、结构、发电机等多方面进行系统研发,现已在垂直轴风力发电机这一世界级难题的项目中取得突破。2007年12月28日迁入上海市金山工业区进行规模化生产。 上海麟风200瓦、300瓦、500瓦、1000瓦、3000瓦和10千瓦的产品已经开始规模化销售,超小型10瓦机型已完成样机制作并通过风洞实验,进入规模化销售阶段,同时开始已经开始设计、制造可变“攻角”50千瓦风机,并着手500千瓦和1000千瓦产品机构设计。
风能市场概况
全球风电市场状况
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。 随着全球经济的发展,风能市场也迅速发展起来。自2004年以来,全球风力发电能力翻了一番,2006年至2007年间,全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦,这一数字到2010年将是16万兆瓦。预计未来20-25年内,世界风能市场每年将递增25%。随着技术进步和环保事业的发展,风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。
中国风电总体市场
“十五”期间,中国的并网风电得到迅速发展。2006年,中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦,成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势,截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月,中国风电装机总量已经达到700万千瓦,占中国发电总装机容量的1%,位居世界第五,这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。 2008年以来,国内风电建设的热潮达到了白热化的程度。2009年,中国(不含台湾地区)新增风电机组10129台,容量13803.2MW,同比增长124%;累计安装风电机组21581台,容量25805.3MW。2009年,台湾地区新增风电机组37台,容量77.9MW;累计安装风电机组227台,容量436.05MW。
中国风电区域发展状况
从各地区发展来看,截止到2009年12月31日,中国风电累计装机超过1000MW的省份超过9个,其中超过2000MW的省份4个,分别为内蒙古(9196.2MW)、河北(2788.1MW)、辽宁(2425.3MW)和吉林(2063.9MW)。内蒙古2009年当年新增装机5545.2MW,累计装机9196.2MW,实现150%的大幅度增长。 省(自治区、直辖市)和地区 2008年累计 2009新增 2009年累计
内蒙古 3650.99 5545.17 9196.16
河北 1107.7 1680.4 2788.1
辽宁 1224.26 1201.05 2425.31
吉林 1066.46 997.4 2063.86
黑龙江 836.3 823.45 1659.75
山东 562.25 656.85 1219.1
甘肃 639.95 548 1187.95
江苏 645.25 451.5 1096.75
新疆 576.81 443.25 1002.56
宁夏 393.2 289 682.2
广东 366.89 202.45 569.34
福建 283.75 283.5 567.25
山西 127.5 193 320.5
浙江 190.63 43.54 234.17
海南 58.2 138 196.2
北京 64.5 88 152.5
上海 39.4 102.5 141.9
云南 78.75 42 120.75
江西 42 42 84
河南 48.75
48.75
湖北 13.6 12.75 26.35
重庆
13.6 13.6
湖南 1.65 3.3 4.95
广西
2.5 2.5
香港 0.8
0.8
小 计 12019.6 13803.2 25805.3
台湾地区 358.15 77.9 436.05
总 计 12377.75 13881.1 26341.35
资料来源:中国风能专业委员会 2010年统计
风力发电的前景
中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。按照国家规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算,根据《风能世界》杂志发布,未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。 中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。2009年该行业的利润总额将保持高速增长,经过2009年的高速增长,预计2010、2011年增速会稍有回落,但增长速度也将达到60%以上。 风电发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于:能力每增加一倍,成本就下降15%,近几年世界风电增长一直保持在30%以上。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化,风电成本可望再降。因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地。
优缺点
优点
1、清洁,环境效益好; 2、可再生,永不枯竭; 3、基建周期短; 4、装机规模灵活。
缺点
1、噪声,视觉污染; 2、占用大片土地; 3、不稳定,不可控; 4、目前成本仍然很高。
风力航行
风能可以将含有大量水气的云层运到内陆地区,带来降水.
风力发电
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。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。
使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进,以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务,使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。
风能是最有发展前景的一种洁净能源,是一种绿色再生能源。它可以取之不尽,用之不竭。风能的利用,从古时候的风车开始发展到现在的风力发电,足以说明人类科学技术的进步。进入20世纪以来,人们无节制的开采石油、煤炭、天然气等人们赖以生存的化石能源,不仅严重污染了我们的生存空间,而且破坏了自然环境。
2002年,绿色和平组织和欧洲风能协会共同提出《风力12》报告,报告中指出到2020年,绿色环保能源--风力发电将能够达到世界电力总量的12%,中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。风电场与常规火电厂和水电站比较,单机容量小,可分散建设,资金容易解决。随着对能源的需求和环保执法力度的不断加大,风力发电技术作为一门不断发展和完善中的多学科的高新技术,通过技术创新,工艺改造设计,它的优势和经济性、实用性必将日益显现出来。
1 风电发展现状
我国是世界上利用风力最早的国家之一,风能利用历史可追溯到公元前,但进行风力发电科研的工作起步较晚,风力发电在中国得到迅速发展是20世纪80年代的事情,至今已经建成了一大批风力发电场。自20世纪60年代初开始,我国先后研制了100 W、1 kW、10 kW、55 kW、220 kW的风力机几十种,从70年代末期我国开始自行开发多种微型(100 W~1 kW)充电用的风电机组,并在牧区和海岛得到迅速推广,而且逐步形成产业,有些产品还销售到国外市场。我国"六五"期间贯彻小型为主方针,先后在内蒙、新疆、山东、青海、西藏、浙江、福建、江苏、甘肃、广西、辽宁、黑龙江等省、自治区建设了风能开发与研究试点工作。到20世纪80年代末,我国小型风机装机容量达6.7 MW,年发电量为6.3 GWh时,中大型风力机的研究与制造也已逐步开始。
1.1 小型风电机组的发展
目前,我国小型风力发电技术十分成熟,建设进展较快,特别是5kW以下机组的制造技术已成熟,并进行大量的推广使用,形成批量生产。100、150、200、300、500 W及1、2、5 kW的小型风力发电机,年生产能力达到3万台以上,销售量最大的是100~300 W的风电机组。
1.2 大型风电机组的发展
我国大型风力发电机组的研究制造工作正在加快发展。中国一拖集团与西班牙电力公司,西安航空发动机公司与德国恩德公司联合分别生产了660 kW的主发电机组,并已安装到辽宁营口风电场并网发电运行。另外,浙江运达风力设备厂生产出4台250 kW发电机组,安装在广东南澳风电场运行。在我国,大型风电机组的主要部件在国内制造,其成本可比进口机组降低20%~30%,国产化是我国大型风力机发展的必然趋势。我国大型风电机组的国产化从250~300 kW机组开始,发展到600 kW。根据我国的生产水平和技术能力,大型风力机国产化是完全可行的。从风力发电场的建设历史来看,1986年国家第一个风电场在山东荣城并网发电后,全国累计安装使用小型风力发电机组19万台以上,各地陆续引进机组并建设风电场,截止到现在,我国已建成一大批风电场,形成上百万千瓦的发电能力。在黑龙江省的富锦风电场中,单机容量已达到960 kW,使我国风力发电迈上了一个新台阶。
我国风能资源不如欧美等发达国家丰富,技术和经济实力目前也赶不上发达国家。电网覆盖率也不高,特别是农村、畜牧区及边远地区,无电现象十分严重,在相当长的时间内还不可能全解决。因此,凡是风能资源丰富的地区,在风能利用具有一定竞争力的条件下,应尽可能地开发利用风能。近期应着眼于农村、牧区,同时应当以发展小型和中型风电机组为主,安排有前景的项目。小型风电机组大都采用蓄电池储能的运行方式,主要用来解决生活用电;中型风电机组在解决生产用电方面发挥作用,其中应重点考虑多台中型风电机组与单台柴油发电机联网的供电系统。
1.3 国外风电发展状况
风能