風(fēng)力發(fā)電廠

簡介：

　　在風(fēng)力發(fā)電廠裝置容量上，現(xiàn)階段世界最大風(fēng)力發(fā)電廠不過30多萬千瓦，相較于水力或火力甚至是核能發(fā)電機(jī)組動輒50萬千瓦以上，風(fēng)力發(fā)電廠的裝置容量對整體供電影響不大(對大多數(shù)國家而言)，對于急需用電的國家而言，風(fēng)力發(fā)電廠顯然并不是一個好的應(yīng)急發(fā)展項(xiàng)目。此外，由于風(fēng)能無法被控制，風(fēng)力發(fā)電廠幾乎無法時時刻刻都處于滿載發(fā)電狀態(tài)，雖然提高了裝置容量，卻無法使發(fā)電量有效增加，使得風(fēng)力發(fā)電廠幾乎都被當(dāng)成輔助電力來增加供電可靠度，并無法像核能、火力發(fā)電廠來當(dāng)成基載電力使用。

　　在附加價值方面，風(fēng)力發(fā)電廠除了可供給電力外，亦提供了寓教于樂、觀光休憩、環(huán)境美化等各項(xiàng)功能。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)可簡稱風(fēng)機(jī)，是構(gòu)成風(fēng)力發(fā)電廠的必要條件之一，主要由塔架、葉片、發(fā)電機(jī)等三大部分所構(gòu)成。運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)速必須大于每秒2至4米（依發(fā)電機(jī)不同而有所差異）不等，但是風(fēng)速太強(qiáng)（約每秒25米）也不行，當(dāng)風(fēng)速達(dá)每秒10至16米時，即達(dá)滿載發(fā)電，根據(jù)風(fēng)機(jī)類別的不同，IEC標(biāo)準(zhǔn)對最大耐風(fēng)速有不同規(guī)定，其中I類風(fēng)機(jī)約為每秒70米，所以好的風(fēng)場不但要一年四季吹風(fēng)的日子多，風(fēng)速的大小和穩(wěn)定也很關(guān)鍵。

　　由于每座風(fēng)力發(fā)電機(jī)皆可獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，故每座風(fēng)力發(fā)電機(jī)均可視為單獨(dú)的風(fēng)力發(fā)電廠，是屬于一種分散式發(fā)電系統(tǒng)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展歷史

        早在十九世紀(jì)末，丹麥的氣象學(xué)家保羅？拉？庫爾(Poul La Cour)就已經(jīng)制造出第一部風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但當(dāng)時由于經(jīng)濟(jì)效益過低，風(fēng)力發(fā)電機(jī)并沒有受到重視，直到最近幾年，能源危機(jī)與環(huán)保意識抬頭帶動了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展，1980年代有55瓩的風(fēng)機(jī)，到了1985年則開發(fā)出110瓩，到了1990年代，發(fā)展到了250瓩，1990年代中期有600瓩，2000年后則有2000瓩以上等級的風(fēng)機(jī)出現(xiàn)。目前，全球安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超過了60000部以上，機(jī)組容量大多為600至3000瓩不等，目前主流機(jī)組為2000瓩，最大機(jī)組為5000瓩。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與規(guī)格

        一般常見的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)可分為葉片(Blade)、主發(fā)電機(jī)(Primary generator)、塔架(Tower)，除此之外，還具備自動迎風(fēng)轉(zhuǎn)向、葉片旋角控制及監(jiān)控保護(hù)等功能。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商

　　Bonus (丹麥)：于2004年底被西門子(Siemens)并購。

　　Enercon (德國)

　　Bard (德國)

　　Repower (德國)

　　Repower (德國)：最近已被印度Suzlon收購近90%股份

　　Enron (美國)

　　Clipper (美國)

　　Gamesa (西班牙)

　　MADE (西班牙)

　　Mitsubishi 三菱 (日本)

　　Nordex (德國)

　　NEG Micon (丹麥)：已在2003年時被Vestas并購。

　　Siemens (德國)

　　Suzlon (印度)

　　Vestas (丹麥)：在全球風(fēng)力發(fā)電市場市占率達(dá)三成以上，海上風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)市場更高達(dá)七成，為目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)市占率最高的制造廠商。

　　淄博卡特風(fēng)電

　　金風(fēng)科技 (中國)

　　華銳風(fēng)電 (中國)

　　東方電氣 (中國)

　　國電聯(lián)合動力 (中國)

　　廣東明陽風(fēng)電 (中國)

　　上海電氣 (中國)：2010年末與西門子合作成立西門子上海電氣風(fēng)電

　　湘電風(fēng)能 (中國)

　　遠(yuǎn)景新能源 (中國)

　　沈陽華創(chuàng) (中國)

　　浙江運(yùn)達(dá) (中國)

　　三一重工 (中國)

　　重慶海裝 (中國)

　　常牽 (中國)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商2010市占

　　陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商全球市占(Based on Onshore Installations (World)， 2010)

　　15%~20% ： Vestas (丹麥)、GE Enerby

　　10%~12%： Gamesa (西班牙)、Enercon (德國)

　　8%~10%： Suzlon (印度)

　　5%~7%： Siemens (德國)、Sinovel Wind Group Co.， Ltd、Acciona S.A

　　3%~5%： 金風(fēng)科技 (中國)、Nordex (德國)

　　離岸風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商全球市占(Based on Offshore Installations (World)， 2010)

　　50%~55% ： Vestas (丹麥)

　　30%~35%： Siemens (德國)

　　5%~10%： Sinovel Wind Group Co.， Ltd

風(fēng)力發(fā)電廠建設(shè)

　　建設(shè)風(fēng)力發(fā)電廠除了需要豐沛的風(fēng)能與足夠的資金外，還需要注意建置地點(diǎn)、土地的取得、維修的便利度、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的高度(對飛航安全可能造成威脅)、與供電區(qū)域的距離與法令等相關(guān)問題的產(chǎn)生。風(fēng)力發(fā)電廠并不會產(chǎn)生廢熱，亦沒有溫室氣體的問題，只需穩(wěn)定風(fēng)力即可順利發(fā)電。

　　一般來說，平均風(fēng)速較小(小于3m/s)的地區(qū)，因缺乏經(jīng)濟(jì)效益，較不適合設(shè)置風(fēng)力發(fā)電廠。

選址

　　由于風(fēng)遇障礙物時會消耗其能量，所以風(fēng)力發(fā)電廠最好設(shè)置在開闊區(qū)域以增加能量轉(zhuǎn)換效率，此外，風(fēng)向的穩(wěn)定性亦十分重要，除可增加風(fēng)能的取得外，更能延長風(fēng)機(jī)的壽命。目前，風(fēng)力發(fā)電廠的建置地點(diǎn)大致可以歸為以下兩類

　　陸地：舉凡陸地上所有地形（如山區(qū)、平地、海邊、沙漠、極地），幾乎都可以建置風(fēng)力發(fā)電廠，不過礙于法令與飛安的限制，部分地區(qū)雖風(fēng)能強(qiáng)勁，但是不能發(fā)展(例如機(jī)場附近)

　　海上：建置海上風(fēng)力發(fā)電廠(又稱離岸式風(fēng)力發(fā)電廠)是未來的發(fā)展趨勢。由于世界各國相繼大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，已致陸地上可建置風(fēng)電地點(diǎn)快速減少，所以目前大型風(fēng)電廠的發(fā)展大多是以海上為主。如英國將興建的“倫敦陣列”（London Array），除此之外，丹麥、瑞典、德國亦有海上風(fēng)電廠。
 

需克服的問題

　　鳥擊

　　雷擊

　　鹽害

　　噪音

　　供電：長距離輸電線、供電不穩(wěn)

　　維修
 

中國大陸風(fēng)力發(fā)電廠概況

　　2005年：中國大陸已建成風(fēng)電場59座，運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組共計(jì)1869部，總裝置容量達(dá)124.6萬瓩(1246MW)[10]。

　　2006年：共新增134.7萬瓩，總裝置容量達(dá)260.4萬瓩，居世界第六位。

　　2007年：總裝置容量較前一年增加一倍，達(dá)605萬瓩。

　　2008年：新增裝置容量達(dá)616萬瓩，為該年增量第二多的國家，排名亦超越印度達(dá)世界第五。

　　2010年：新增裝置容量為世界該年增量第一多的國家，總裝置容量居世界第一位。