风能在国内外的应用张刚翼(中国复合材料集团公司 北京 100831)摘要 : 本文介绍了风能在国内外的最新应用情况 ,并对目前存在的问题进行了探讨。关键词 : 风能 风机叶片 应用1 概 述风是人类最早有意识利用的能源之一 ,早在一两千年前人们就已懂得建造风车利用风能。风能是除传统的煤炭、 石油之外的能源品种 ,其最大的特点是可再生、 无污染、 储量大和分布广。自 1990 年以来 ,全球的风力发电量每年有近 40 %的增长率。根据最近一家顾问公司的报告 ,2001 年全球风力发电量达 24927MW ,装机容量达到 27257MW。预计到2020 年风...

　　风能在国内外的应用张刚翼(中国复合材料集团公司 北京 100831)摘要 : 本文介绍了风能在国内外的最新应用情况 ,并对目前存在的问题进行了探讨星空体育平台。关键词 : 风能 风机叶片 应用1 概 述风是人类最早有意识利用的能源之一 ,早在一两千年前人们就已懂得建造风车利用风能。风能是除传统的煤炭、 石油之外的能源品种 ,其最大的特点是可再生、 无污染、 储量大和分布广。自 1990 年以来 ,全球的风力发电量每年有近 40 %的增长率。根据最近一家顾问公司的报告 ,2001 年全球风力发电量达 24927MW ,装机容量达到 27257MW。预计到2020 年风电将会成为第三大能源。近 20 年风机的技术有着日新月异的进步。80 年代有了 55kW 的风机 ,85 年则开发出 110kW 风机 ,90 年代初出现250kW 风机 ,90 年代中又有了 600kW 风机 ,现在则已造出了兆瓦级的风机。目前最大的商业运行风机是 5MW。目前世界风力开发主要是海上风场 ,所以风机制造厂商都在积极研发 25MW 的大型风机。开发利用风能 ,最主要的工作是建设安装风力发电机组 ,而作为风力发电机组最为重要的构件是风机叶片。由于风力发电的特殊需要 ,风机叶片必须满足高强度、 耐腐蚀、 重量轻、 寿命长等特点。利用复合材料生产风机叶片成为各国普遍采用的技术。一台风力涡轮机的设计寿命约为 20 年。风机叶片约占风力涡轮机成本的 20 %。复合材料风机叶片市场随着风能的开发已有了长足的发展。预计到 2007 年风机叶片的年平均增长率为 2413 % ,产值将达到 160 亿美元。目前最长的碳纤维增强复合材料叶片已达到近 56m ,今年年底还将推出 6115m的风机叶片。风能的应用已从研究阶段进入了实用阶段 ,风力发电的成本会随着技术上的突破不断下降 ,各国都已将风能作为未来重点发展的新型能源。2 风能在国外的应用概况自 1992 年世界环境与发展大会以来 ,世界各国都更加重视环境保护走可持续发展的道路。据欧洲风能协会发表的统计 ,截至 2001 年底 ,全欧已投入运行的风力发电设备装机容量达到 17310MW ,比一年前剧增 35 % ,占全球这类设备总装机容量的72 % ,年发电量为 400 亿 kW・ h ,可满足 1000 万个家庭的用电。与核能发电相比 ,欧洲的风力发电起步较晚 ,从 20 世纪 90 年代才逐步兴起。但近几年来 ,由于环保优势日益突出 ,风力发电的发展势头尤为强劲。从 1990 年至 2001 年 ,欧盟国家的风力发电装机容量增加了 40 倍。仅 2001 年就新增装机容量 450 万 kW ,相当于 1990 年总装机容量 10 倍以上。欧洲风力发电的发展势头仍将继续下去。在德国风力发电目前占总电力生产的 315 %。政府的目标是在 2025 年之前将这一比重提高到 25 %以上。法国政府在 2000 年制定的一项计划中确定将本国的风力发电装机容量增加到 25 万至 50 万 kW ,也就是说 ,在 5 年间扩大 3 到 6 倍。欧洲风力资源丰富 ,如在法国濒临大西洋的诺曼底和布列塔尼等沿海地 区 , 60km/ h 的 大 风 司 空 见 惯 , 风 速 大 于100km/ h 亦不足为奇。在欧洲国家中 ,德国的风力发电最为发达 ,据德国风能利用联合会公布的数字 ,2002 年前 9 个月德国风力发电量增加 , 达到188818MW ,比上年同期增加 35 %。德国的风力发电量可以满足全国电力消费量的 411 %。预计今年德国风能发电部门的营业额约为 35 亿欧元。到去年年底 ,装机容量已达到 8754MW;其次是西班牙 ,为 2417MW;丹麦虽然在欧盟中是一个小国 ,但风力发电的装机容量达 2147MW ,居第三位。相反 ,作为西欧第二大国的法国要落后得多 ,尽管其风力资源甚丰 ,但装机容量只有 78MW。美国在风能发电方面虽然落后于欧洲 ,但近几年发展十分迅速 ,政府制定了许多政策来加快风电的开发。美国的大规模风能发电是 20 世纪 80 年代在西部地区开始兴起的。70 年代世界发生石油危机以后 ,各国都加快了大型联网风能发电机组的研究和开发。当时美国政府为了鼓励开发风能发电 ,给予开发者多种优惠政策:不仅购买设备完全免税 ,而且投产后再给予生产税部分减免 ,从而使风能发14 2003 年第 4 期玻 璃 钢 / 复 合 材 料FRP/ CM 2003. No. 4© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

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