新能源风力发电政策

新能源风力发电政策（精选7篇）

新能源风力发电政策 篇1

《新能源发电》课 程 设 计

题

目： 风力发电技术

学习中心：奥鹏学习中心

层 次： 专升本 专 业： 电气工程及其自动化

年 级： 2016年 春季 学 号： 学 生： 辅导教师： 完成日期： 2016年03月22日

总则

风力发电是一种技术最成熟的可再生能源利用方式，发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置，控制技术是风力机安全高效运行的关键。

第一章 风力发电发展的现状

我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m高度层风能资源总量为3226 GW，其中陆上可开采风能总量为253 GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000 GW。如果风力资源开发率达到60%，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。

我国利用风力发电起步较晚，和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距，风力发电是20世纪80年代才迅速发展起来的，发展初期研制的风机主要为1 kW、10 kW、55 kW、220 kW等多种小型风电机组，后期开始研制开发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛推广应用，目前有的风机已远销海外。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW级风电场。截止2007年底，我国风机装机容量已达到6.05 GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000年风电发电量增加了近10倍，我国的风力发电量已跃居世界第5位。

第二章 比较各种风力发电机的优缺点

一．当前风力发电机有两种形式： 水平轴风力发电机（大、中、小型）2 垂直轴风力发电机（大、中、小型）。

水平轴风力发电机技术发展的比较快，在世界各地人们已经很早就认识了，大型的水平轴风力发电机已经可以做到3-5兆瓦，一般由国有大型企业研发生产，应用技术也趋于成熟。小型的水平轴风力发电机一般是一些小型民营企业生产，对研发生产的技术要求比较低，其技术水平也是参差不齐。

小型水平轴风力发电机的额定转速一般在500-800r/min，转速高，产生的噪音大，启动风速一般在3-5m/s，由于转速高，噪音大，故障频繁，容易发生危险，不适宜在有人居住或经过的地方安装。

垂直轴风力发电机技术发展的较慢一些，因为垂直轴风力发电机对研发生产的技术

要求比较高，尤其是对叶片和发电机的要求。近几年垂直轴风力发电机的技术发展很快，尤其小型的垂直轴风力发电机已经很成熟。

小型的垂直轴风力发电机的额定转速一般在60-200r/min，转速低，产生的噪音很小（可以忽略不计），启动风速一般在1.6-4m/s。

二． 参数对比：

序号 性能 水平轴风力发电机 垂直轴风力发电机 1 发电效率 50-60% 70%以上 2 电磁干扰（碳刷）有 无 3 对风转向机构 有 无 4 变速齿轮箱 10KW以上有 无 5 叶片旋转空间 较大 较小 抗风能力 弱 强（可抗12-14级台风）7 噪音 5-60分贝 0-10分贝 8 启动风速 高（2.5-5m/s）低(1.5-3m/s)9 地面投影对人影响 眩晕 无影响 10 故障率 高 低.11 维修保养 复杂 简单 12 转速 高 低 13 对鸟类影响 大 小 14 电缆绞线问题 有 无

（或碳刷损坏问题）发电曲线 凹陷 饱满

第三章 介绍相关风力发电控制技术

风力发电机组可以分为两大类：恒速恒频机组和变速恒频机组。风力发电机并入电网运行时，要求风力发电的频率保持恒定为电网频率(在我国，电网频率为50Hz)。恒速恒频指在风力发电中控制发电机的转速不变，从而得到频率恒定的电能；变速恒频指发电机的转速随风速变化而变化，通过一定的控制方法来得到恒频的电能。

一、如今投入实际运行的恒速恒频机组主要分为2类：

1、一类采用鼠笼式异步发电机，如图2.1所示。并网后，在电机机械特性的稳定区内运行，异步发电机的转子速度需要高于同步转速。当风力机传给发电机的机械功率随风速增加时，发电机的输出功率及其电磁转矩也相应增大。一般情况下，当转子速度

高于同步转速3％-5％时达到最大值，若超过这个转速，异步发电机会进入不稳定区，产生的电磁转矩反而减小，导致转速迅速升高，引起飞车。另外，异步发电机并网运行后，在向系统输出有功功率的同时，需要从电网吸收无功功率来建立磁场，它不具有调节和维持机端电压的能力。最后，由于转子速度的变化范围比较小，而风速经常变化，显然，风能利用系数Cp不能保持在最佳值。

图2.1采用鼠笼式异步发电机的恒速恒频机组

2、另一类采用绕线式异步感应发电机，如图2.2所示。它的特点是，采用了外接的可变转子电阻。这种结构最初是由丹麦的Vestas公司提出来的，又称OptiSlip风力发电系统。通过电力电子变换器调节外接转子电阻的大小，可以改变异步发电机的转差率S。相比鼠笼式异步发电机，转差率S的变化范围变大了，可达0-10％。然而，这种系统仍然需要从电网吸收无功功率，另外，转差功率转换成了外接转子电阻的热能损耗，没有被有效利用。

图2.2采用绕线式异步感应发电机的恒速恒频机组

二、投入实际运行的变速恒频机组也主要分为2类：

1、一类是绕线转子双馈感应发电机系统，如图2.3所示。这类系统的特点是：在绕线式异步发电机的转子上连接了一个交-直-交(AC-DC-AC)的电力电子变流器。该变流器能够实现转子和电网之间的双向能量流动，转子侧变换器控制异步发电机，网侧变换器控制和电网的能量交换。双馈发电机本质上是同步发电机，所以可以调节双馈发电机吸收的无功功率。另外，双馈发电机的转速运行范围可以达到70%-130％同步转速，即

其转差率S可以达到-30％～30％。

图2.3绕线转子双馈感应发电机系统

2、另一类是直驱型风力发电系统，如图2.4、2.5、2.6所示。直驱型风力发电系统中，风轮机与发电机(永磁同步发电机或绕线式感应发电机或绕线式同步发电机)直接相连，无需升速齿轮箱，但是需要直驱多级发电机，其直径较大。首先将风能转化为频率变化、幅值变化的交流电，经过整流之后变为直流，然后经过三相逆变器变换为三相恒频恒幅交流电连接到电网。通过中间的全功率电力电子变换装置，对系统有功功率和无功功率进行控制，可以实现最大功率跟踪，从而能够实现对风能最高效率的利用。

图2-4直驱型风力发电系统

直驱式永磁同步发电机根据全功率变流器的不同又可分为：（1）不可控整流+DC/DC升压+PWM电压源型逆变器型

DC/DC环节将整流器输出的直流电压提高并保持稳定在合适的范围内，使得逆变器的输入电压稳定，提高运行效率、减小谐波。全控型器件数量较少，控制电路较简单。

图2-5直驱型风力发电系统

（2）背靠背双PWM变流器型

PWM整流器可同时实现整流和升压，效率较高，通过电流隔离，机侧和网侧可以实现各自的控制策略。但是，全控型器件数量多，控制电路复杂，增加了变流系统成本。

图2-6直驱型风力发电系统

三、变桨距直驱型风电机组实现功率调节的途径和方法

永磁直驱式风力发电系统的整体控制框图如图3-1所示，控制系统主要分为三部分：主控制系统、变流器控制系统、变桨距控制系统。变速恒频同步直驱风力发电机的运行可分为两个主要方式：最大功率输出运行和额定功率输出运行。主控制器根据风力发电机组的运行工况，通过最大风能捕获算法得到发电机的功率指令来控制变流器的开关动作，从而使风力机捕获最大的风能；当风速超过额定风速时，变桨系统开始动作，避免风速太大而损坏风力机；变流器系统、变桨系统执行主控制器发给它们的控制指令。

图3-1永磁S驱式风力发电系统整体控制框图

从图3-2中可以看出，在达到额定风速之前，风力发电机运行在最大功率输出模式，待达到了额定风速之后，风力发电机运行在额定功率输出模式。

图3-2 风力发电机运行曲线

主控制系统的最大风能跟踪算法是保证风力机稳定运行的核心，它主要实现风力机的变速、变桨控制。在低风速区，为实现最大风能的跟踪，风力机的转速变化与风速变化成正比，以保持最佳叶尖速比，它是通过机侧变流器的控制来实现的，而此时控制器将叶片攻角置于零度附近，不作变化；当风速超过额定风速时，风力机要限制功率的输出，保持额定功率运行，这一阶段主要通过变桨距角来控制，变桨距机构发挥作用，调整叶片攻角，将发电机的输出功率限制在额定值附近。在这两个阶段之间，一般的风力机还有一个恒速区域，到达这个区域后风力机转速已达到额定速度，但是输出功率还没有达到额定功率，不同的风力机在这个阶段有不同的控制方案。如图3-3，当发电机没有并入电网的时候(状态A)，这个时候整个控制系统通过改变桨距角度来改变叶片的转矩，使得发电机转速上升到转速给定值，发电机并网。并网后，控制系统切换到状态B进行功率控制。

图3-3 变桨距直驱式风力发电机组控制图

通常情况下，风力机从切入风速到额定风速不是一直保持最桂叶尖速比运行。由于变流器容量和风力机机械强度的约束，风力机设有启动转速和额定转速，在风速不同的情况下，其控制策略完全不同，根据风速的变化进行分区域控制。风力机依据转速的变化来分区域、分阶段控制，以下依据风力机的转速-转矩曲线来说明永磁直驱式风力发电机组的分区控制原理风力机的转速-转矩曲线如图3-4所示。

图 3-4 风力机理想的转速-转矩曲线

风力机的分区域控制可以分成四个典型的控制区，在这四个控制区对应着不同的风速范围，不同的区域的控制方法也不相同。

(1)Ⅰ；

(2)在最小转速ω1以上，转速随风速的改变而改变，风力机运行在最佳叶尖速在切入风速以上的低风速区域，风力机以最小转速ω1，恒转矩运行在区域比，这个区域风能利用系数最大，如图3-4所示区域Ⅱ，也即是最大风能跟踪(MPPT)模式；

(3)受风力机的机械强度和变流器的电压、容量的限制，风力机运行在转速ω3时，达到区域Ⅱ模式的最大转速，这时风速还没有达到额定风速，但必须保持额定转速运行而不能超过额定转速，这个恒速运行阶段一直到风力机输出额定功率为止，即区域Ⅲ模式；

(4)风力机运行到H点达到额定功率，当风速超过额定风速后，变桨系统启动，以控制风力机运行在额定功率，即区域Ⅳ模式。

(5)当风力机的转速超过最大安全转速ω5时，要求风力机必须安全停机。从图2-8的转速-转矩曲线可以看出，在风力机控制的前三个阶段，风力机转速控制都是低于额定风速下的变速控制，也就是通过控制发电机组的输出转矩来实现风力机的变速控制。在H点，风力机运行到额定转速，风速若继续增大，风力机也自然会增速，为控制风力发电机组的输出功率为额定功率，变桨系统开始动作。为了防止风力机在变速控制与变桨控制之间频繁切换，为变桨控制留了一定转速的余量，即变桨系统的启动控制速度为ω4。也就是说风力机转速在ω3以下进行变速控制，而转速在ω4以上时进行变桨控制。一般桨距角随风速变化的情况如图3-4所示：

图3-4桨距角随风速变化的情况

第四章 对风力发电技术发展趋势的展望

随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。据专家预测，煤炭还可开采221年，石油还可开采39年，天然气只能用60年。这种预测也许不很准确，但常规能源必然是越用越少，总有一天要用尽的。未雨绸缪，我们必须为将来考虑，为子孙后代的能源问题着想，开发利用新能源，实现能源的持续发展，从而保证经济的可持续发展和社会的不断进步，最终实现人El、资源、环境的协调发展，已成为各国政府必须解决的大问题。惟一的出路就是有计划地利用常规能源，节约能源，开发新能源和可再生能源。

新能源风力发电政策 篇2

为规范风电价格管理, 促进风力发电产业健康持续发展, 依据《中华人民共和国可再生能源法》, 决定进一步完善我委印发的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (发改价格[2006]7号) 有关规定。现就有关事项通知如下:

1 规范风电价格管理

a) 分资源区制定陆上风电标杆上网电价。按风能资源状况和工程建设条件, 决定将全国分为4类风能资源区, 相应制定风电标杆上网电价。具体标准见附件。

今后新建陆上风电项目, 包括沿海地区多年平均大潮高潮线以上的潮上滩涂地区和有固定居民的海岛地区, 统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价。跨省区边界的同一风电场原则上执行同一上网电价, 价格标准按较高的风电标杆上网电价执行。

b) 海上风电项目上网电价, 今后将根据建设进程, 由国务院价格主管部门另行制定。

c) 省级投资及能源主管部门核准的风电项目, 要向国家发展改革委、国家能源局备案。

2 继续实行风电价格费用分摊制度

风电上网电价在当地脱硫燃煤机组标杆上网电价以内的部分, 由当地省级电网负担;高出部分, 通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。脱硫燃煤机组标杆上网电价调整后, 风电上网电价中由当地电网负担的部分要相应调整。

3 有关要求

a) 上述规定自2009年8月1日起实行。2009年8月1日之前核准的风电项目, 上网电价仍按原有规定执行。

b) 各风力发电企业和电网企业必须真实、完整地记载和保存风电项目上网交易电量、价格和补贴金额等资料, 接受有关部门监督检查。各级价格主管部门要加强对风电上网电价执行和电价附加补贴结算的监管, 确保风电上网电价政策执行到位。

新能源风力发电政策 篇3

关键词：风力发电；财税政策；中国；竞争；发展

随着全球工业化生产的飞速发展，人们对自然界的掠夺日益猖狂。化石能源作为一种不可再生资源，必将随着人类生产生活的开发和利用，逐渐淡出历史的舞台。这一危机现象引起了全球相关学者的关注，纷纷另辟蹊径，寻找极具发展潜力，寻找能够取代化石能源的资源，尤其是可再生资源。在这一背景下，风能逐渐走入世界各国的视野。风能作为一种可再生资源，产能无穷无尽。20世纪70年代以来，随着全球各国在可再生能源和清洁新能源投入力度的加大，全球风电产业市场以惊人的速度不断增长。20世纪80年代，我国也以全球大环境为契机，开始大力倡导风电产业的试验和实践，并随着科学的发展和技术的日臻完善，不断推进我国风电产业向规模化和商业化发展。

诚然，在发展低碳经济，实现可持续发展的今天，我国风电产业在全球能源市场竞争中保持了良好的发展势头。然而，尽管发展势头良好，风电产业发展迅速，但基于我国相对于国外其他国家起步较晚这一事实，影响我国风电产业发展的诸多瓶颈也不得不摆在我们的面前，如相关基础研究以及风机的设计与制造等还不够成熟等。诸多不利因素的存在无疑会成为影响产业发展的绊脚石。为促进我国风电产业健康、快速发展，势必采取财政手段这一经济杠杆进行调节。鉴于此，笔者拟结合从业经验，对我国风力发电产业发展的财税支持政策进行研究探讨。

一、财政支持我国风电产业的意义及背景分析

作为一种高新技术产业，风电产业的快速推进，对于我国大力开发低碳经济，着力建设可再生能源和清洁能源，有着较为凸显的现实意义。

1.我国实施风电产业的意义

一是实施新能源建设，促进社会可持续发展。在现有资源、能源短缺这一现实条件下，我国大力推进风电产业，能够减少传统能源的消耗，确保能源的可持续利用，有利于推进我国经济社会的全面发展。二是降低污染，改善环境。工业化生产的快速发展，使全球气候产生明显变化，环境污染较为严重。低碳经济的发展，有助于降低CO²的排放，改善生态环境。三是顺应形势，注入活力。风电产业符合全球环境以及能源发展的主导方向，能为城市经济的发展提供新的动力。四是大胆科技创新，彰显国际地位。作为一种取之不竭的清洁能源，随着科技的进一步发展，未来在风电产业方面的科技创新将愈演愈烈。它不但为国家的发展提供健康的能源基础，同时也是一个国家综合实力的集中体现。

2.风电产业中政府的主要作用和地位

在风电产业中，关系到研发机构、相关生产企业以及消费者等众多的市场主体。在如此之多的主体中，政府则处于一个较为关键的位置，其参与众多主体的经营管理，并起着引导和协调的重要作用。在我国风电产业发展中，相关政策和制度的健全和完善，对于我国风电产业的可持续发展有着较为现实的实际意义。

当前，由于我国风电产业起步较晚，相关机制还不健全，生产经验还不够成熟，面对较为复杂的市场环境以及众多主体错综复杂的关系，处于核心地位的政府，需要在分清社会形势的前提下，继续深化低碳经济建设，认真梳理各方关系，平衡各方利益，积极促进我国风电产业又好又快发展。

3.财政税收政策在风电产业中功能的体现

风电产业在我国属于新兴产业，由于其科技含量高，人们在思想观念、投资力度等方面的认识还远远不够。当前市场条件还不具备足够的竞争力，因而很难利用市场进行自我调节。因此，需要通过相关政策的倾斜以及财政税收政策的引导等方式，来化解产业发展中所遇到的瓶颈和问题。

风电产业对于延缓气候变化带来的影响及减少环境污染都具有较为显著的意义。然而，在实际应用中，风力发电也会对海洋产业、鸟类以及人类的居住环境等产生不利影响，使市场资源的有效配置陷入尴尬境地。同时，这种不利影响所产生的危害成本还没有计入电价的成本核算范围内，如果把这种不利影响成本也计算进去的话，风电较之于常规火电会降低约40%。因此，这就要求政府通过法律法规的健全完善以及经济激励政策（加大对基础研究、创新研究的投资力度）的有效发挥等，及时“核准”产业发展中的不正常现象以及不规范行为，以正面健康的导向引领我国风电产业的健康发展。

此外，财政税收政策是基于时间变化因素，对政府施与风电产业政策、法规等的实施过程的一种效益评价和分析，该分析同时涵盖支出成本和收益。对于风电产业的评估，不仅要考虑到成本和收益的具体影响因素，如环境、安全以及经济等。同时，还要密切注意各市场主体的关注程度。结合上述两个方面，对其做一综合评价。以我国风电产业的综合评估而言，对投资者的投资行为辅以相关财政政策的倾斜或优惠，才能促发他们的主观能动性。当然，由于风电产业是一新兴产业，又加之其产业发展的特殊性，我国政府在制定财税政策或激励强度时，应结合我国国情对财税政策的成本效益进行科学评估，使相关政策的施行不但能够明显刺激投资者进行投资，同时国家财政也有能力承担，进而推动我国风电产业的健康发展。

二、我国风电产业发展现状与机遇

1.我国风电产业发展现状

实施低碳经济，倡导清洁能源的发展，有助于我国增长方式的转变和经济结构的调整。我国拥有十分丰富的风资源，据相关资料记载分析，我国陆上、海上风资源可达到10亿千瓦。

从1986年至今，我国电网大体经历了示范、起步以及规模化发展等三个阶段。1993-2009年，我过风电装机容量逐渐攀升，呈明显增长的态势，尤其是近10年来，风电装机增长呈现接连四年翻番的状况。我国风机装机量和累计总量，分别由1993年的3.90萬千瓦、122.29万千瓦，上升至2009年的13803.2万千瓦、25822.00万千瓦。同时，随着相关技术的日臻完善，我国风电市场逐渐由陆上转向海上。就我国现状来看，我国东南沿海距离电力负荷近，可以通过借鉴学习西方欧美国家的先进技术，结合我国地域实际，以开发丰富的海上资源，以解决地域性用电紧张的矛盾。

在风机制造方面，我国依据自我强有力的研发实力，现已形成以风力发电机组总装企业为龙头、风力发电机组零部件制造厂相配套的格局，这对于实现规模化生产，发展我国风电产业，占领国际地位奠定了坚实的基础。

2.我国风电产业发展机遇

当前，我国风电产业主要面临以下四个方面的机遇：一是开发可再生能源，发展低碳经济：我国当前正面临石油、煤炭、电力等资源的短缺，这些能源的短缺将严重制约我国经济的快速发展，因而发展可再生能源又一次引起全球人们的极度关注。发展低碳经济，能够降低污染，改善生态居住环境，有助于全球经济的健康和可持续发展。二是风电产业实行跨越式发展：近年来，我国风电产业有了长足的发展。在实践中，由先前的直接利用国外先进技术，到借鉴吸收国外先进经验，到目前的自主研发；当前当部分企业都已经拥有自己的重点实验室，增强了自主研发能力，形成了较为成熟的产业链。三是经济全球化、文化多元化：“十二五”时期是我国战略性新兴产业夯实发展基础、提升核心竞争力的关键时期；尽管我国自主研发能力正逐步加强，但由于起点较低，与发达国家还有较大差距，尤为缺乏关键核心技术、相关标准体系不健全不完善。因此，世界多极化、经济全球化不断深入，为战略性新兴产业发展提供了有利的国际环境。四是风电特殊属性以及我国丰富的风资源优势。我国有着较为丰富的风能资源。其中较为丰富的地区主要集中在东南沿海及附近岛屿以及北部(东北、华北、西北)地区，内陆也有个别风能丰富点。此外，近海风能资源也非常丰富。2006年，据国家气候中心报道，我国陆地上离地面10米高度层风能资源技术可开发量为25.48亿千瓦（青藏高原除外）。

三、影响我国风电产业发展的瓶颈

尽管我国风电产业有了长足的发展，就笔者归纳分析，当前仍有诸多方面制约了风电产业的快速发展，主要表现在四个关键方面：一是产业技术相对落后；二是风电并网方面的障碍；三是产业政策的可操作性差；四是相关专业人员稀缺。

四、构建与完善我国风电产业的财税支持政策体系的建议

1.指导方针

改革开放以来，我国经济社会快速发展进程中，经常会遇到影响经济发展的不利因素，面对各种障碍，要想保持我国经济的可持续发展，势必要科学、合理认清形势，分析局势，不断通过自我调整，实现经济与产业结构的不断发展或转变。现阶段，我国在大力开发低碳经济中，要以可持续发展观为指导，树立绿色能源产业观念，在此基础上，有关方面应通力合作，相互支持，构建一套符合我国国情的风电产业的财税支持政策体系。在风电产业发展中，要用辩证统一的观点，坚持经济效益和社会效益的协调统一，坚持质量、速度和效益的统一。要增强主观能动性，积极借鉴学习现代理念和科学技术，同时结合自我实际，不断加强自主创新的能力。要加强对风能资源市场的管理。风电产业的规模化生产、产业化发展会不断扩大市场容量，从而也不断凸显出风电在电力供应中的地位，进而不断形成了新的经济增长点。在此基础上，国家相关部门要出台政策，制定标准，细化规划方案，切实做好风电市场的管理工作，进而做到资源的合理配置，防止无谓的浪费。

2.构建原则

根据笔者从业经验，认为在对风电产业财税政策体系进行构建和完善时，应遵循以下四个方面的原则：一是结合实际，积极借鉴。财税支持政策体系的构建，要在立足我国国情的前提下，积极借鉴学习国外风电产业发展成功的经验，进而完善我国产业发展体系。二是根据市场发展，适时调整。完善我国财税支持政策体系，要保持我国经济的稳定发展。在风电产业发展中，政府要适时制定相关政策、制度等，使财税政策能有效的对风电市场进行调节。到市场成熟时，政府又要根据产业发展状况，适时推向市场，减少对其的干预程度。三是政策的制定要具备弹性原则。政策的制定首先要基于对综合效益的评估，同时其还应具备弹性原则。每个阶段制定的政策要符合产业发展实际，确保政策的有效性和先进性，同时还容易被公众接受，进而确保各市场主体的利益能得到公平对待。当然，相关政策的制定还是要尽量追求政策的长期性和稳定性，这样的话可形成较为明确的目标，能够增强人们的观念意识，同行确保政策的协调性和权威性。四是短期目标和长期目标相结合的原则。政策的短期目标是确保融资的通畅性，鼓励市场主体积极投资，形成完整的产业链。政策的长期目标是逐步增强风电产业市场的自我竞争能力，实现其自我发展进程。

3.我国风电产业财税政策体系构建策略

为促进我国风电产业健康、快速发展，势必采取财政手段这一经济杠杆进行调节。

(1)合理运用政策，推动产业发展

在风电产业发展的不同时期，政府都要施以不同干预策略，以促进产业的快速发展。如在产业发展幼稚期，政策可向技术研发、示范推广等给与倾斜；在发展初期，政策的制定应以重点支持符合市场经济规律、技术进步和降低成本等；为促进我国风电产业的可持续发展，政策的制定还应考虑产业的短期目标、长期目标以及产业链特点等，以经济和非经济激励相结合的财税政策体系共同促进市场的繁荣，产业的发展。

(2)完善财政政策体系，增强政策导向功能

借鉴国外成熟经验，笔者认为主要应做好以下几个方面的工作：一是要加大财政投入力度。根据上文分析，当前我国政府还需进一步加大对风电产业的投入力度，投入方向应侧重于技术研发和体系创新建设。同时，补贴政策应继续加强和完善。补贴政策不但可以降低风电企业的风险，还能提升投资人的投资热情。可采取的方法如直接增加投资补贴、完善价格补贴机制等。二是拓展融资渠道，构建宽松的融资环境。风电产业融资平台的构建中，应建立多元化融资渠道（直接融资+间接融资）；可采取发行股票、债券等方式，吸引民间资本等科学、合理、有序进入风电产业。三是建立专项基金，加强自主创新。国家应把发展风电产业纳入国家科技发展规划，同时安排专项资金予以扶持，加强风电产业自主创新及技术研发。四是调动地方政府，推动风电产业。国家政府在制定相关政策时，要有效刺激地方政府的主观能动性。地方政府根据自己对地域、资源、环境等的了解优势制定相关优惠政策，促进资金的引进和投入。

(3)完善税收政策体系，增强宏观调控能力

我国税收政策体系的建立，要充分了解我国产业发展现状以及存在的问题，在此基础上根据我国风电产业战略目标，进一步深化税制改革，通过借鉴学习、自主创新，逐步增强税收的宏观调控力度，如完善所得税优惠政策、增值税退税政策以及设备进口关税政策等。

此外，可进一步完善可再生能源基金等。

4.完善配套政策，发挥协调机制

我国风力发电产业发展的财税支持政策的构建，除了做好政策支持体系，还要注重相关配套政策，如电价政策、并网政策、公共服务政策以及人才培养、行业监管等等，只有在完善的财税政策体系和配套政策的共同协调下，才能为我国低碳经济的开创科学发展的新局面。

参考文献：

[1]曾纪发:发展低碳经济的战略思考[J]. 地方财政研究. 2010(01) .

[2]孟卫东 李 平 司林波:我国风电设备整机制造业的现状及对策分析[J].华北电力大学学报(社会科学版). 2010(01).

[3]荆哲峰 梁智超 张利英:低碳经济背景下内蒙古风电产业发展研究[J].内蒙古统计.2011(03).

[4]朱晨光:对风力发电行业融资风险控制的探讨[J]. China’s Foreign Trade.2011(14).

新能源风力发电政策 篇4

【中文摘要】本文主要研究了风力发电变桨距控制系统。首先介绍了风力发电机组的运行原理,在此基础上建立了大型变桨距变速风力发电机的模型,设计出PID控制器。然后重点讨论了在高风速情况下桨距角控制问题。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,本文设计了自抗扰控制方法的风力发电系统变桨距控制器,仿真结果表明这种方法可以有效抑制随机风扰动下电机转速偏差,实现恒功率控制。

【英文摘要】This paper mainly studied pitch control system of wind turbine.Firstly, it introduced the development of wind power at home and abroad, the operating principles of wind turbines, and constructed the models of a large-scale variable pitch variable speed wind turbine based on those principals and design a PID controller.Then it focused on the variable blade pitch control in the case of high wind speed.In this thesis, a new pitch controller based on the control theory of active disturbance rejection is deve...【关键词】风力发电机组 变桨距控制 自抗扰控制

【英文关键词】wind turbine variable pitch control active disturbance rejection control

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【目录】自抗扰控制技术在风电变桨控制系统中的应用5-6

Abstract6

第一章 绪论9-181.2 国内外风力发电现状

摘要

1.1 风力发

电的意义和研究背景9-1010-1410-1212-14

1.3 风力发电技术目前的研究现状和难题1.3.1 定桨距失速调节技术与变桨距技术1.3.2 恒速恒频风力发电技术与变速恒频发电技术1.4 风力发电控制技术的发展14-17

1.4.1 风

力发电系统的传统控制方法14制方法14-17

1.4.2 风力发电机组的现代控

第二

1.5 论文的主要内容及安排17-18

18-33

章 变桨距风力发电机组结构与工作原理机组的结构形式18-1919-21建立23-26型24-25

2.1 风力发电

2.2 风力机空气动力学理论

2.4 风机机理模型的2.4.2 传动机构模

2.5 风力发电

2.3 风能利用系数21-23

2.4.1 风轮模型23-24

2.4.3 异步发电机模型25-26

26-32

控制系统仿真实例26-2828-3032-33用33-48

2.5.1 系统模型的搭建

2.5.2 PID控制器及MATLAB系统仿真图2.5.3 仿真结果30-32

2.6 本章小结

第三章 自抗扰控制在风力发电变桨距控制系统中的应3.1 自抗扰控制基本原理

33-36

3.2 自抗扰

控制器的离散算法实现36-373.3 自抗扰控制器的高阶扩展

37-393.4 自抗扰控制器参数整定39-42

3.6 本章小结47-48

3.5 仿真与第四章 结论和展

结果分析42-47望48-50

参考文献50-55在学期间发表的学术论文和

作者简介57

风力发电课程设计 篇5

1.1世界风力发电的现状

近20年风电技术取得了巨大的进步。1995—2006年风力发电能力以平均每年30%以上的速度增长，已经成为各种能源中增长速度最快的一种。今年来欧洲、北美的风力发电装机容量所提供的电力2成为仅次于天然气发电电力的第二大能源。欧洲的风力风力发电已经开始从“补充能源”向“战略替代能源”的方向发展。

到2008年，世界风能利用嘴发达的国家是德国、美国和西班牙，中国名列世界第四位。丹麦是世界上使用风能比例最高的国家，丹麦能源消费的1/5来自于风力。

欧洲在开发海上风能方面也依然走在世界前列，其中丹麦、美国、爱尔兰、瑞典和荷兰等国家发展较快。尤其是在一些人口密度较高的国家，随着陆地风电场殆尽，发展海上风电场已成为新的风机应用领域而受到重视。丹麦、德国、西班牙、瑞典等国家都在计划较大的海上风电场项目。目前海上风电机组的平均单机容量在3MW左右，最大已达6MW。世界海上风电总装机容量超过80万千瓦。

有余风力发电技术已经相对成熟，因此许多国家对风发电的投入较大，其发展较快，从而使风电价格不断下降。若考虑环保及地理因素，加上政府税收优惠政策和相关支持，在有些地区风力发电已可与火力发电等展开竞争。在全球范围内，风力发电已形年产值超过50亿美元的产业。

1.2我过风力发电的发展现状

我国风力发电从20世纪80年代开始起步，到1985年以后逐步走向产业化发展阶段。

自2005年起，我国风电规模连续三年实现翻倍增长。风电新增容量每年都增加超过100%，仅次于美国、西班牙，成为世界风电快速增长的市场之一。根据国家能源局2009年公布的统计数据，截止2008年底，我国风电装机容量已达1271万千瓦，居世界第4位，但是风电在我国整个电力能源结构中所占的比重仍然比较低。

我国将在内蒙古、甘肃、河北、吉林、新疆、江苏沿海等省区建设十多个百万千瓦级和几个千瓦级风电基地。根据目前国内增长趋势，预计到2020年，中国风电总装机容量将达到1.3亿~1.5亿千瓦。风力发电机

2.1恒速恒频的笼式感应发电机

恒速恒频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，发电机组的运行转速变化范围很小，近似恒定；发电机输出的交流电能频率恒定。通常该类风力发电系统中的发电机组为鼠笼式感应发电机组。

恒速恒频式发电机组都是定桨距失速调节型。通过定桨距失速控制的风力机使发电机转速保持在恒定的数值，继而使风电机并网后定子磁场旋转频率等于电网频率，因而转子、风轮的速度变化范围较小，不能保持在最佳叶尖速比，捕获风能的效率低。

2.2变速恒频的双馈感应式发电机

变速恒频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，允许发电机组的运行转速变化，而发电机定子发出的交流电能的频率恒定。通常该类风力发电系统中的发电机组为双馈感应式异步发电机组。

双馈感应式发电机结合了同步发电机和异步发电机的特点。这种发电机的定子和转子都可以和电网交换功率，双馈因此而得名。

双馈感应式发电机，一般都采用升级齿轮箱将风轮的转速增加若干倍，传递给发电机转子转速明显提高，因而可以采用高速发电机，体积小，质量轻。双馈交流器的容量仅与发电机的转差容量相关，效率高、价格低廉。这种方案的缺点是升速轮箱价格贵，噪声大、易疲劳损坏。

2.3变速变频的直驱式永磁同步发电机

变速变频式风力发电系统，特点是在有效风速范围内，发电机组的转速和发电机组定子侧产生的交流电能的频率都是变化的。因此，此类风力 需要在定子侧串联电力变流装置才能实现联网运行。通常该类风力发电系统中的发电机组为永磁同步发电机组。

直驱式风力发电机组，风轮与发电机的转子直接耦合，而不经过齿轮箱，“直驱式”因此而得名。由于风轮的转速一般较低，因此只能采用低速的永磁式发电机。因而无齿轮箱，可靠性高；但采用低速永磁发电机，体积大，造价高；而且发电机的全部功率都需要交流器送入电网，变流器的容量大，成本高。

如果将电力变流装置也算作是发电机组的一部分，只观察最终送入电网的电能特征，那么直驱式永磁同步发电机组也属于变速恒频的风力发电系统。

3介绍相关风力发电控制技术

3.1风力发电控制系统的目的由于风力发电机组是复杂多变量非线性系统，具有不确定性和多干扰等特点。风力发电控制系统的基本目标分为4个层次：保证可靠运行，获取最大能量，提供良好电力质量，延长机组寿命。控制系统实现以下具体功能:

(1)运行风俗范围内，确保系统稳定运行。

(2)低风速时，跟踪最优叶尖速比，实现最大风能捕获。

(3)高风速时，限制风能捕获，保持风力发电机组的额定输出功率。

(4)减少阵风引起的转矩峰值变化，减少风轮机械应力和输出功率波动。

(5)控制代价小。不同输入信号的幅值应有限制，比如桨距角的调节范围和变桨距速率有一

定限制。

(6)抑制可能引起机械共振的频率。

(7)调节机组功率，控制电网电压、频率稳定。

3.2风力发电控制系统

除了风轮和发电机这两个核心部分，风力发电机组换包括一些辅助部件，用来安全、高效的利用风能，输出高质量的电能。

（1）传动机构

虽说用于风力发电的现代水平轴风力机大多采用高速风轮，但相对于发电的要求而言，风轮的转速其实并没有那么高。考虑到叶片材料的强度和最佳叶尖速必的要求，风轮转速大约是18~33r/min。而常规发电机的转速多为800r/min或1500r/min。

对于容量较大的风电机组，由于风轮的转速很低，远达不到发电机发电的要求，因而可以通过齿轮箱的增速作用来实现。风力发电机组中的齿轮箱也称增速箱。在双馈式风力发电机组中，齿轮箱就是一个不可缺少的重要部件。大型风力发电机的传动装置，增速比一般为40~50。这样，可以减轻发电机质量，从而节省成本。

也有一些采用永磁同步发电机的风力发电系统，在设计时由风轮直接驱动发电机的转子，而省去齿轮箱，以减轻质量和噪声。

对于小型的风电机组，由于风轮的转速和发电机的额定转速比较接近，通常可以将发电机的轴直接连到风轮的轮毂。

（2）对风系统（偏航系统）

自然界的风方向多变。只有让风垂直地吹向风轮转动面，风力机才能最大限度地获得风能。为此，常见的水平轴的风力机需要配备调向系统，使风轮的旋转面经常对准风向。

对于小容量风力发电机组，往往在风轮后面装一个类似风向标的尾舵，来实现对风功能。对于容量较大的风力发电机组，通常配有专门的对风装置——偏航系统，一般由风向传感器

和伺服电动机组合而成。大型机组都采用主动偏航系统，即采用电力或液压拖动来完成对风动作，偏航方式通常采用齿轮驱动。

一般大型风力机在机舱后面的顶部有两个互相独立的传感器。当风向发生改变时，风向标登记这个方位，并传递信号到控制器，然后控制器控制偏航系统转动机舱。

（3）限速装置

风轮转速和功率随着风速的提高而增加，风速过高会导致风轮转速过高和发电机超负荷，危及风力发电机组的运行安全。限速安全机构的作用是使风轮单位转速在一定的风速范围内基本保持不变。

（4）液压制动装置

机组的液压系统用于偏航系统刹车、机械刹车盘驱动，当风速过高时使风轮停转，保证强风下风电机组安全。

机组正常时，需维持额定压力区间运行。液压泵控制液压系统压力，当压力下降至设定值后，启动油泵运行，当压力升高至某设定值后，停泵。

4风力发电技术发展趋势的展望

4.1风力发电的发展方向

风力发电技术是目前可再生能源利用中技术最成熟的、最具商业化发展前景的利用方式，也是本世纪最具规模开发前景的新能源之一合理利用风能，既可减少环境污染，有可减轻目前越来越大的能源短缺给人类带来的压力。

未来风力发电技术将向着以下几个方向发展。

（1）单机容量大。主流的新增风力机的单机容量将从750KW~1.5MW向2MW甚至更大的容量发展。目前世界上单机容量最大的风机，为5MW风力发电机，海上风力发电的6MW风电机组也已研制成功。

（2）风电场规模增大。将从10MW级向100MW、1000MW级发展。

（3）从陆地向海上发展。

（4）生产成本进一步降低。

4.2未来风力发电的展望

风力发电考试试题 篇6

2、风能的大小与空气的密度成正比。

3、风力发电机风轮吸收的能量多少主要取决于空气速度的变化。

4、按照年平均定义确定的平均风速叫年平均风速。

5、风力发电机达到额定功率是输出的风速叫额定风速。

6、在 正常工作条件下，风力发电机组设计要达到的最大连续输出功率叫额定功率。

7、风力发电机开始发电轮毂高度处的最低风速叫切入风速。

8、在某一时间内风力发电机实际发电量与理论发电量的比值叫做容量系数。

9、严格按照厂家提供的维护日期表对风机进行的预防性维护叫定期维护。

风力发电机原理及风力发电技术 篇7

1 风力发电机

风力发电机又称风车, 是将风能转换为机械功的动力机械, 机械功带动转子旋转, 最终输出交流电的电力设备。广义地说, 风能也是太阳能, 所以也被称为风力发电机, 是一种以太阳为热源, 以大气为工作介质的热能利用发电机, 一般说来, 3级风就有利用的价值。

风力发电的原理与传统的风车类似, 风力和风速带动叶轮旋转来收集风能, 通过增速机加速叶轮旋转的速度, 从而实现发电机发电。但是单纯依靠发电机并不能完成发电, 而是一套整体的运行系统。

2 风力发电机类型

目前投入商业运行的并网发电机可分为定浆定速型和变浆变速型两大类, 装机的发电机一般分为笼型异步发电机、绕线式双馈异步发电机和永磁同步发电机三种。风力发电机组结构包括机舱、转子叶片、轴心、低速轴、齿轮箱、高速轴及其机械闸、发电机、偏航装置、电子控制器, 液压系统、冷却元件、尾舵等。不同的风力发电机结构自然也不相同, 该文重点研究双馈异步风力发电机和直驱永磁发电机。

2.1 双馈异步风力发电机

双馈异步风力发电机是目前应用最为广泛的风力发电机。主要由电机本体和冷却系统两部分组成, 定子、转子和轴承系统组成电机本体, 冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构。

所谓双馈, 指的是有两个能量流动的通道, 双端口馈电, 即转子和定子都参与励磁, 都可以发电, 并且与电网有能量交换。变频器在双馈电机中必不可少, 变频器主要应用于变频驱动技术, 改变交流电动机工作电压的频率和幅度。在双馈异步发电机中, 定子绕组直接与电网相连, 转子绕组通过变频器与电网连接, 从而达到频率与电压成比例地改变, 既改变频率的同时控制变频器输出电压, 又使电动机的磁通保持一定, 满足用电负载和并网的要求。

在双馈异步风力发电机中, 变频器是一个重要的组成部分, 它主要由设备侧变频器、直流电压中间电路、电网侧变频器、IGBT模块、控制电子单元五部分组成。工作原理主要是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。应用于风力发电机的主要是交—直—交变频器。是先将交流电经整流器转化成直流电, 再经过逆变器把直流电变成频率和电压都可变的交流电。IGBT (绝缘栅双极型晶体管) 模块在逆变整流的过程中发挥着重要作用, 它虽然就是一个开关, 却是线路导通和关断的关键环节。双馈异步风力发电机是由风机拖动齿轮箱, 再带动发电机运行, 齿轮箱可以变速1:100倍, 以让风机在1500RPM (最高转速) 下运行, 目前流行的主要有1.25MW, 1.5MW, 2MW三种机型, 异步发电机的机组单价低, 1KW大概需6000元左右, 而且技术成熟, 国产化高。一对齿轮正确啮合的条件是两齿轮的模数和压力角分别对等, 而在实际操作过程中, 齿轮啮合不可避免的存在误差, 容易产生摩擦噪声, 所以也要定期检查齿轮箱润滑油供应是否充分。

在实际操作过程中发现, 双馈异步风力发电机因采用高速电机, 具有体积小、重量轻, 效率稿、价格低廉等优点, 但同时由于增速齿轮箱结构复杂, 容易疲劳损坏。

2.2 直驱永磁同步发电机

直驱, 顾名思义直接驱动, 是新型的电机直接和运动执行部分结合, 即电机直接驱动机器运转, 没有中间的机械传动环节, 直驱式风力发电机也称无齿轮风力发电机。永磁, 意为这种材料本身具有磁性, 不是磁化得到的, 一般不会退磁, 永磁材料又称"硬磁材料"。一经磁化即能保持恒定磁性的材料, 具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁。直驱永磁同步发电机, 采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式, 免去齿轮箱这一传统部件, 同时增加磁极对数从而使得电机的额定转速下降。众所周知, 齿轮箱是风力发电机组最容易出故障的部件, 所以直驱永磁同步发电机的可靠性要高于双馈异步风力发电机。叶轮吸收风能后转化为机械能, 通过主轴传递给发电机发电, 发出的电通过全功率变流器之后过升压变压器上网。

因此, 没有齿轮箱的直驱永磁同步发电机, 具有以下优点:省去了齿轮箱这一机械部件, 传动结构得到进一步简化, 传动损耗大大降低, 提高了机组的可靠性, 提高了发电效率, 在低风速环境下优势更明显;机组的零部件数量也同步减少, 避免零部件损坏, 降低了运行维护成本;同时也大大降低了摩擦噪声, 使设备性能更优, 电网接入性能的优异也有利于电网的稳定运行。但同时也要看到, 为了提高发电效率, 发电机的极数非常大, 吨位也相应更重, 体积庞大, 同时直驱永磁发电机的单价较贵, 技术复杂。

通过分析得出, 直驱永磁风力发电机与双馈异步发电机相比优势更明显, 是未来风电系统发展的一个重要方向, 市场份额和占有率也会逐年增加, 而且会成为海上风力发电机组的首选机型之一。随着技术的日臻成熟, 也必将在我国风电机组中愈发重要。纵观风电机组现状得出, 直驱永磁风力发电机与双馈异步风力发电机将并驾齐驱中国风电市场, 成为我国风电市场上的两大主流机型。

3 我国风力发电发展的现状

煤炭是我国的主要能源之一, 火力发电是目前我国主要的发电形式, 但化石能源的不可再生性和污染性等等弊端已经危害到人类的生存和发展。提高清洁能源使用率、调整能源结构、发展可再生能源势在必行。当今世界能源发展面临着资源紧张、环境污染、气候变化三大难题, 解决这些难题, 必须走清洁发展道路。而风力发电技术已基本成熟, 具有可推广可实施的可行性。

据国家能源局网数据分析, 2015年上半年中国共有270个风电场项目开工吊装, 新增装机共5474台, 装机容量为1010万千瓦, 同比增长40.8%。其中, 海上风电共装机50台, 装机容量16.6万千瓦。从数据得出, 我国风电发展势头强劲。

我国幅员辽阔, 海岸线长, 风能资源比较丰富。根据最新风能太阳能资源评估图谱和数据, 我国陆地70米高度平均风功率密度达到200瓦/平方米及以上等级的风能资源技术可开发量为50亿千瓦, 全国陆地太阳能资源理论储量1.86万亿千瓦。主要分布在两大风带:一条是“三北 (东北、 华北、 西北) 地区丰富带”, 二是东部沿海风带, 另外内陆地区还有一些局部风能资源丰富区。

4 结语

我国风能资源如此丰厚, 风力发电在我国有着广阔的发展前景, 在国家大力提倡清洁能源的大背景下, 更要提高风电机组的制造技术, 打造国产化风电装备, 同时做好风资源的测定和勘察工作, 依托政策发展风电。面对全球化的环境污染和气候难题, 寻找清洁能源是必经之路, 发展风电也必将是关键环节之一。

摘要：世界能源发展面临资源紧张、环境污染、气候变化三大难题。我国也亟需调整能源结构、发展清洁能源。风力发电作为可再生能源, 取之不尽用之不竭, 是一项朝阳产业。本文主要从风力发电机原理及风力发电技术入手, 分析了双馈异步风力发电机与直驱永磁风力发电机的原理和特点, 以及我国风力发电的现状。

关键词：风力发电,双馈异步,直驱永磁,风能

参考文献

[1]蒋宏春.风力发电技术综述[J].机械设计与制造, 2010 (9) :250-251.