风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。

　　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。

　　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，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。

　　风电的原理大家可以想象得到，风电的结构就不一定了解了。这里给大家介绍下常在海边看到的大家伙的组成：

　　风力发电机通常包含有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾舵)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件。

　　这个要重点讲一下。风电最显著的特征，就是这个大叶片。叶片负责捕获风，并将风力传送到转子轴心。叶片的形状很像飞机的机翼，特点是长而薄，因其体积巨大，重量还是很大的。为了提高发电功率，叶片的长度每年都在增长，截止23年新上线的大型风电叶片长度可达百米，可以对比以下数据：

　　风电叶片有面积大、重量轻、强度高等多个极端要求，技术含量非常高，单体型巨大，别说制造的难题，单运输就是一个大问题。

　　塔：风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔，也可以是格子状的塔。

　　机舱：机舱包含着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片机轴。

　　发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。

　　高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。

　　电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。

　　低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。

　　偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。

　　齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。

　　冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。

　　尾舵：常见于水平轴上风向的小型风力发电机（一般在10KW及以下）。位于回转体后方，与回转体相连。主要作用为调节风机转向，使风机正对风向。作用二是在大风风况的情况下使风力机机头偏离风向，以达到降低转速，保护风机的作用。

　　旋转轴垂直于叶片，通常平行于地面，旋转轴水平的风力涡轮机。华体会体育水平轴风力发电机相对于垂直轴发电机的优点:叶片旋转空间大，转速高。适用于大型风力发电厂。水平轴风力发电机发展历史悠久，已经完全达到工业化生产，结构简单，比垂直轴风力发电机效率高。到目前为止，所有用于发电的风力发电机都是水平轴的，没有商用的垂直轴风力发电机。

　　旋转轴平行于叶片，通常垂直于地面，且旋转轴垂直的风力涡轮机。与水平轴发电机相比，垂直轴风力发电机具有发电效率高、不需要转风、叶片旋转空间小、抗风能力强(可抗12-14级台风)、启动风速小、维护简单等优点。与水平风力机相比，垂直轴有两个优点:一是在相同风速下，垂直轴的发电效率高于水平风力机，特别是在低风速地区；第二，在高风速区域，垂直轴风力机比水平轴风力机更安全、更稳定；此外，国内外大量案例证明，在城市地区，水平风轮机往往不旋转，在北方、西北等高风速地区，往往会出现风轮机断裂、脱落等问题，造成路上行人和车辆的伤害。

　　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。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。

　　国家能源局2015年9月11日发布数据显示，到2015年7月底，纳入海上风电开发建设方案的项目已建成投产2个、装机容量6.1万千瓦，核准在建9个、装机容量170.2万千瓦，核准待建6个，装机容量154万千瓦。这与2014年末国家能源局《全国海上风电开发建设方案（2014-2016）》规划的总装机容量1053万千瓦的44个项目相距甚远。为此，国家能源局要求，进一步做好海上风电开发建设工作，加快推动海上风电发展。

　　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，几乎是全世界水力发电量的10倍。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。

　　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。

　　风力发电利用的是可再生性的风能资源，属于绿色洁净能源，它的使用对大气环境不造成任何污染，从另一角度来看充分利用风力发电也可降低矿物燃料的使用，从而减少污染物的排放量，相应地保留了矿物质第一次性能源。风力发电对场内的土地利用不受限制，未占的大面积土地仍可按计划继续留做他用。

　　视觉侵扰，杂讯，电磁干扰及对微气候和生态影响都是风力发电的不足之处，便这些负面影响可以通过精心设计而减少。

　　可再生能源：海上风电是利用风能发电，是一种可再生能源，与传统的化石能源不同，不会耗尽，也不会对环境造成污染和破坏。

　　能源密度高：海上风电风速相对于陆地更稳定且更快，可以提供更稳定和高效的能源，海上风力资源比陆地风力资源能量密度高，风大时有极高的风能可以转化高效利用。

　　空间利用率高：海上风电是在海洋上建设的，相对于陆地风电场，占地面积更小，可以更充分地利用海上的空间。

　　声污染少：与陆上风力发电相比，海上风电机组隔离程度较高，风力机组降温良好，一般不会对海洋环境和生态造成明显影响。

　　冬和暑假时期风能较好：海上风电风速相对于陆地更为稳定和更快，冬季风速较大，夏季相对比较平静，所以可以增强冬季风能利用，还可以固定在海平面上，可持续性更好。

　　长寿命：海上风电的预期寿命与他们的设计寿命相比更长，较不容易出现机械故障和损坏，可以延长使用寿命，增加经济效益。

　　风力发电机组组的运行是一项复杂的操作，涉及的问题很多，通常风力发电的有效风速为3～25m/s，风电场选址的最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源，具体风电场内风机的选址还应根据风资源评估参数、风电场宏观选址和微观选址等几方面。因此，风电场选址对于风电场的建设是至关重要的。而我国现有的风资源的分布比较分散，品位不高，难以满足风电快速发展的要求，迫切需要进一步细化。

　　风力发电的成本主要是厂房和机器设备等固定资产投资成本，约占总投资的80%左右。按照我国增值税抵扣的相关政策，固定资产投资的增值税不能抵扣。多年来，风力发电和其他行业一样执行17%的增值税税率，由于没有购买燃料等方面的抵扣，因此风力发电实际税赋要明显高于火力发电，因为没有购买燃料、动力等生产资料的抵扣，因而形成了增值税实际税负高于火力发电的情况。另外，国内已经建成的风电容量高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口，导致风电场投资高、效益低、电价高，与火电、水电、核电相比较，缺乏竞争力。国产的风电设备从而可以显著地降低可再生能源的电力成本，但目前，由于现在国内设备制造水平较低，应用规模小，国产风电机组在我国的风电场中还未占一席之地。

　　由于风电场前期投人大，成本回收慢，而国内的风电项目缺乏市场准入政策，投融资渠道较窄。由于风能收益受到关注以及政府的优惠政策，银行对风电、生物质发电项目贷款期限远短于火电和水电项目的贷款期限，偿还期限大多为5～8a，利息也没有优惠，仅为7a，这加重了风电项目在还贷期的还贷压力，由于受投融资条件的限制，往往只能上一些小规模的项目，导致我国风电普及率与欧美发达国家相比还很低，电价下降缓慢。对风电投入总体上呈现出科研经费不足，科研经费增长速度不高，正制约着整个产业的健康发展。

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