风能调研报告（共11篇）论文摘要：风能是一种清洁，安全，可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。
风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等。现在，人们感兴趣的，首先是如何利用风来发电。球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔的收缩地带。在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主，以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是：投资少、工效高、经济耐用。目前，世界上约有一白多万台风力提水机在运转。澳大利亚的许多牧场，都设有这种风力提水机。
利用风力发电，以丹麦应用最早，而且使用较普遍。丹麦虽只有500多万人口，却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国，世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦，世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术，是名副其实的“风车大国”。
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，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。
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。
我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kW,海上可开发储量为7.5亿kW,总计约10亿kW,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番，2005年装机容量126万KW，2006年装机容量260万KW，2007年装机容量590万KW，至2008年底风电装机容量已超过1000万KW。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kW。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。
风力发电在并网时由于冲击电流的存在，会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源，风电场的功率输出具有很强的随机性，所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性，需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同，依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题，发电机的无功功率与出力有关，由此也影响电网的电压。
大型风力发电机组的投入运行，使大规模风力发电场的建设成为可能，风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方，风力发电已经在电网中占有了相当的比重，它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源，迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题，是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。
在各种可再生能源中，风能因资源丰富、成本相对较低而最具商业化、产业化前景。政策的驱动，以及利益的，吸引着嗅觉敏锐的企业纷纷投资风电。据不完全统计，包括五大发电集团在内的全国30多家企业已争相涉足这一领域，总投资超过100亿元。研究表明，风力发电能力每增加一倍，成本就会下降15%。由于近年世界风电增长一直保持在30%以上，风电成本快速下降，国外已日趋接近燃煤发电成本。此外，风电外部成本几乎为零，甚至低于核电成本，因此经济效益凸现。随着中国风电设备国产化和发电的规模化，风电可望比燃煤发电更具成本和价格优势。
在风电场急速增长的带动下，风电设备制造正呈现出巨大的市场空间。按照中国远期规划（2020年风电装机2000万千瓦）和每千瓦8000－10000元的造价，每年风电设备市场容量约为97亿－122亿元。即使考虑国产化程度提高而导致的价格下降，平均每年的市场容量也应保持在70亿元以上。在可预期的巨大市场空间面前，中国风电设备制造企业将迎来难得的发展机遇。
[1]刘亮,唐任远,孙雨萍．兆瓦级直驱式永磁风力发电机关键技术研究．山东大学硕士学位论文．2008.5
在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。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。
我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。
21世纪是可再生能源的世纪，由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭，又可以在很大范围内取得，非常干净、没有污染，不会对气候造成影响，因而风力发电具有极大的推广价值。在中国，风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源，并且冬春季节风速高，雨水少；夏季风速小，降雨多，风能和水能具有非常好的季节补偿。另外，在中国内陆地区，由于特殊的地理条件，有些地区具有丰富的风能资源，适合发展风电，比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。目前我国的风能利用方面与国际水平还在一定差距，但是发展很快，无论在发展规模上还是发展水平上，都有很大提高。据资料显示，2004年全国在建项目的装机容量约150万千瓦，其中正在施工的约42万千瓦，可研批复的68万千瓦，项目建议书批复的45万千瓦，包括五个10万千瓦特许权项目。
江西都昌老爷庙风电场风能资源丰富，建设条件较好，已被列为全国大型风电场预可研项目。目前，江西省能源结构性矛盾突出，一次能源只有煤炭和水电；而且电煤大部分需要从省外运入，水电开发程度又较低。风电和水电具有不同步发生规律，风力发电高峰处于秋季与冬季，水利发电高峰期处于春季和夏季，风电和水电具有季节性特性，可实现季节性互补；风力发电是环保型可再生能源，可改善电源结构，替代一部分火电容量，节约煤炭，减少污染，保护环境。二 风力发电的潜力 长期以来，由于风电电价高于火电电价，作为清洁能源的风电对于解决能源短缺和环境保护问题的意义长期得不到应有的重视。事实上，风电作为一项高新技术，具有着巨大的产业前景。而它作为新兴能源，更对促进边远地区经济发展有着巨大的作用。在电力紧张、能源紧缺的情况接踵而至的今天，我国应该重新认识风能的利用问题。
首先，风力发电的潜力体现为风电电价的快速下降。截止到目前，风电电价正在快速下降，甚至已日趋接近燃煤发电的成本，经济效益开始凸现。数据显示，风力发电能力每增加一倍，其成本就下降15％。纵观近几年，风电增长一直保
3 持在30％以上，因而成本也正随之不断下降。目前，中国风电成本约在0.5元以上，随着中国风力发电装机的国产化和发电的规模化，风电成本可望再降。此外，风电外部成本几乎为零，甚至低于核电成本。据初步测算，如果将内部成本和外部成本同时计入成本，风电将是当前世界上最经济、最洁净的能源。
其次，风电的潜力体现于风能资源的丰富性。据初步统计、中国陆地10米和海面15米可供开发的风力资源在几亿千瓦以上，相当于可开发水能资源（3.9亿千瓦）的2.5倍。而50米风力资源还会增大一倍。根据现有技术，地面 50－100米的风力资源都可开发利用。此外，风电技术正日臻成熟。随着科学技术的发展，风电技术已经相当成熟。更大型、性能更好的机组的已开发并投人生产试运行，可利用的风速要求还会降低。
再者，风电工程的建设工期短，见效快。火电、水电的建设工期需要用年来计算，而在有风场数据的前提下，风电项目只需要以周、月来计算。风场建设在短时间内即可完成，能够解决我国电力短缺的燃眉之急。
另外，风电的发展对于遏制温室效应具有重大的意义。据统计，风力发电每生产100万千瓦时的电量，便能减少600吨二氧化碳的排放。因此，大力发展风能可以大幅度削减造成温室效应的二氧化碳，缓解气候变暖的状况，并能有效地遏制沙尘暴灾害，抑制荒漠化的发展。最后，风场也成旅游项目。风电场还能带动当地经济发展。内蒙古风电场就是很好的例子。它虽然不大，但场面很壮观，已发展成为旅游区。三 发展风电刻不容缓
风电产业要全面健康可持续发展，需要解决的问题很多，但依靠科技进步来推动风电产业是摆在我们面前的现实课题。
首先，需建立以企业为主体、市场为导向、产学研技术结合的创新体系。对开展试点的企业应对其研发机构，研发人员，研发资金，研发项目，专利申请，产品品牌，能力建设等方面提出具体要求和量化的指标。
第二，正确处理技术引进和技术创新的关系。采用自主研究开发和引进消化国外技术相结合的方式，是实现提高竞争能力的较好途径。、第三，加强风电创新能力建设，建立风电公共技术服务平台，共同对资源进行整合、共享、完善和提高，通过建立共享机制和管理程序逐步做到资源有效利用。第四，加速风电技术人才培养。目前已有一些高等院校准备设置风能专业或者风能专业方向，开设风能课程培养本科生和研究生。除了学校培养人才外，企业也应将人才培养和建立一支高素质的队伍放在战略地位，特别需要建立激励机制和创造良好的环境，使技术队伍能够稳定地成长。
中国风电行业发展比较迅速，但与国际风电行业的发展水平还有很大差距，国内的风电设备主要依靠进口，对外依赖性强，虽然风电成本已下降很多，但相比火电成本的优势在短期内并不会明显突出，风电行业的发展还有很多的阻碍因素。但是风电行业投资的高风险，必然会为风电行业发展带来高收益，不论是风电产业的经济效益、社会效益，还是中国目前奉行的可持续发展和节约战略，都为风力发电行业提供了很大的发展空间。现在，风能发电成本已经下降到1980年的1/5。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。
在跨入21世纪之际，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点问题。而能源问题将更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用带来了一系列问题，如环境污染，温室效应都与化石燃料的燃烧有关。目前的环境问题，很大程度上是由于能源特别是化石能源的开发利用造成的。因此，人类要解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能和风能等清洁能源以其独具的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担纲重任，成为21世纪后期的主导能源。
能源的可持续发展是国民经济可持续发展的战略基础。近年来，我国经济的快速增长使能源需求不断增加，常规能源储备呈现不足，大力发展和应用新能源成为当务之急。同时，在国际上，我国也面临着巨大的节能减排压力。我国已向世界承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%、非化石能源占一次能源消费的比重达15%左右，这就意味着每年新能源、可再生能源消费比重要提升1%。
要解决能源瓶颈、实现对国际社会的节能减排承诺，必须大力开发与利用新能源。《中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》明确提出，“推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系”。
基于以上现状和发展趋势，我国近几年出台了大量政策，促进以风能、太阳能为主的新能源产业，其关键是要最大化地应用风能、太阳能。
但目前，在风能、太阳能利用方面，国家政策导向尚以强调其产业的相关部件制造为主。在应用方面，以发展大型风电、大型光伏电站为主。大型电站建设用地需求大，多位于远离用电负荷的西北、华北、东北等工业基础薄弱、电网支撑体系较差的地区，所发电力无法就地消纳；远距离输送又面临并网技术、长途损耗等短时期内无法破解的难题。
这些瓶颈的存在，使我国的风能和太阳能产业，面临看上去发展得蓬蓬勃勃、实际应用规模极小的尴尬局面。
作为国家两型社会试验区，湖南积极开发新能源和清洁能源，是缓解国家能源压力的责任之举，也是寻求自身可持续发展的战略之举。
然而，尴尬的是，湖南的生物质能、核能等新能源的开发尚处于初级阶段。湖南身处内陆，属于低风能地区，梅雨季节较长，在发展大型风电、大型光伏电站方面难以发力。
如何采用新的思路和技术途径，最大化利用我国风能、太阳能资源，成为促进新能源产业发展的新课题。
寻求突破，必须另辟蹊径。“在发展大型风电、大型光伏电站面临重重困境的情况下，只有大力推广风能、太阳能小型化综合应用，才能使风能和太阳能成为新能源发展的新增长极，在国民经济领域和社会发展中起到巨大的推动作用。”中科恒源负责人表示。
风能、太阳能小型化综合应用，是指中小型风机分布式发电和光伏分布式发电的综合应用。系统集合风力发电和光伏发电，通过智能控制等技术，成为独立可再生供电系统，实现对负载供电。
目前发展较快且应用前景较广的是风光互补离网储能供电系统。该系统通过风能、太阳能的综合应用，很好地解决了单独使用风力发电或太阳能发电受季节和天气等因素制约的问题，使得风、光在昼夜变化和季节变化上形成了很强的互补性，提高了供电系统的稳定性和可靠性。
作为一家专业从事清洁能源开发与利用的高科技企业，中科恒源一直专注于风能和太阳能发电系统集成产品的开发制造，如零电费、零排放的风光互补路灯、风光互补发电系统等。
2006年，中科恒源与中国科学院广州能源研究所等共同研发了微风发电技术，解决了微风不能发电的难题。
传统的风力发电机通常在风速达到3米每秒时才能启动，3.5米每秒～4米每秒时才能发电，无法应用于占国土面积四分之三的低风速区。而微风启动技术由于大大降低了机械摩擦阻力，使电机的启动风速降到1.5米/秒以下，发电风速降到2米/秒，且在同等风速下比同型号风力发电机增加发电输出功率20%。
1.5米/秒的电机启动风速,破除了风电领域的技术“天花板”，也破除了湖南风能资源不足的坚冰！
据中科恒源负责人介绍，采用这一项技术，我国80％以上低风速地区的风能资源都能得到有效利用与开发。这项成果荣获第35届日内瓦国际发明博览会特别金奖、中国第16届发明博览会金奖，被评为“世界十大绿色能源发明”之首。
从海南三亚，到甘肃金昌，从黄河湿地星空体育app下载，到云南昆明……我们看到，中科恒源的风光互补发电系统在路灯、景观灯、监控、道路指示等方面的广泛应用。风光互补新能源，正描画出更多靓丽的风景。
由于传统风电、光电产品制造成本高，销售价格高，太阳能和风能一直被认为是新能源中的“贵族”，让人难以亲近。于是有人可能要问，既然风光互补新能源适用性这样强、又节能环保，那么成本该怎样算？
中科恒源负责人给我们算了一笔“经济账”：以中科恒源在湖北武汉光谷建设的一条路为例，以一公里40杆路灯计算，常规供电路灯，包括灯体材料、电缆铺设、配电设备和土建安装，大约需要100.4万元；风光互补路灯，可省去电缆铺设和配电设备安装，总造价108.6万元。一次性投入，风光互补路灯略高。
但若以10年投资期计算，常规路灯维修及电费高达60多万元，风光互补路灯则省去了这两项费用。两者相比，后者节约60多万元。
从经济角度考虑，后者替代前者将带来巨大的市场空间。2010年，全国路灯耗电量约占全国总发电量的4%~5%，相当于三峡水力发电站的年发电量（1000亿千瓦时），是2011年全国风力发电总量（501亿千瓦时）的2倍。如能实现全国路灯的新能源改造，实现全网“零耗电”，则相当于每年新建一个三峡水电站。
除替代传统路灯外，风能、太阳能小型化综合应用还将催生出全新的、更大的市场空间。从农村基础设施建设、病虫害防治、森林防火监控、提水灌溉，到交通、市政建设领域，再到通信、气象环保领域，若风能、太阳能小型化综合应用实现在国民经济中的广泛应用，至2020年，至少可带来1.8万亿的市场空间。
一杆风光互补路灯，一年可节约用电1000度（千瓦时）以上。按火电折算，一年节约标准煤400公斤以上，减少二氧化碳排放量1000公斤以上，减少二氧化硫排放量30公斤以上，减少灰尘、炉灰等大气污染物排放量270公斤以上。
一项调查表明，如果在全国范围大力推行风能、太阳能小型化综合应用供电方式，综合测算各领域应用前景，保守估计每年新增装机容量可达60GW，年发电量可达600亿千瓦时，每年可节约标准煤达2200万吨标准煤、每年减少二氧化碳排放约6000万吨，节能减排效应十分明显。
2011年春，湖南郴州市4093户偏远地区的无电户，终于告别了无电的日子，点上了白炽灯，看上了电。
这一切得益于财政部、科技部、国家能源局联合实施的“金太阳”示范工程。这一工程，是国家为推动太阳能小型化应用而实施的产业扶持政策。郴州市政府联合中科恒源向国家申请“郴州偏远无电用户地区太阳能风光互补独立供电系统示范工程”，并纳入了国家“金太阳”示范工程。
然而，与这些无电户的喜悦相比，作为新能源产业的重要组成部分，风能、太阳能小型化综合应用现在还高兴不起来，它所面临的，是一种孤立无援的尴尬。
当前，我国在风能、太阳能应用方面，仍大多以发展大型风电、大型光伏电站为主，同时，由于国家特许审批制度的存在，大多数风电站、光伏电站建设为极少数国有大型发电集团所掌握，导致行业竞争度小、行业发展欠活力，总体呈现企业规模普遍偏小、自主创新能力较低、分布不均衡、竞争无序化，且相关产业配套程度不高、集中度差、产品应用面不广等情况。
各方对风能、太阳能小型化综合应用的重视程度不够，社会认知度不高，导致在现行政策条件和市场规则下，风能、太阳能小型化综合应用无法与大型风电、光伏并网电站建设一样，得到同等的待遇和政策支持。
2012年全国“”期间，吴建平等许多全国代表纷纷提交建议，呼吁大力推广风能、太阳能小型化综合应用。
这些建议提出，切实提升风能、太阳能小型化综合应用在我国新能源产业发展中的战略地位。将“大力发展风能、太阳能小型化综合应用”列入国家《可再生能源中长期发展规划》、《“十二五”新兴能源产业发展规划》，并开辟独立篇章，予以全面审视和支持。国家及各级政府应出台具体支持政策，明确计量标准、补贴标准和方式，建议中央财政将风能、太阳能小型化综合应用纳入补贴范畴，将风光互补供电系统中太阳能板、风机、蓄电池、逆变器等关键部件同等享受“金太阳”补贴。
在审批方面，改变现有的特许审批制。根据项目大小，由中央授权，进行分级管理，各级地方政府根据年度预算，决定风能、太阳能小型化综合应用项目的建设，政府成为建设主体，全民参与分享风能、太阳能小型化综合应用项目带来的便利。同时发挥政府采购职能，大力推广符合要求的风能、太阳能小型化综合应用供电系统互补路灯、农村道路太阳能路灯等。
代表们还呼吁，要尽快理顺投资主体与管理主体的关系，改变二者之间的脱节现状；由政府主导制订行业标准，提高投资方和管理方在推动使用风能、太阳能小型化综合应用供电系统方面的积极性，促使新能源产业发生质的飞跃，为国民经济的快速发展作出积极贡献。
2010年，上海世博会上，有“零碳馆”之称的伦敦馆备受世人瞩目。在这所“中国目前唯一零排放的房子”里，中科恒源占据着一席之地，其离网型风光互补发电技术为零排放提供了可能。
世博会代表着未来，也代表着人们“让生活更美好”的愿望。那么，在不久的将来，以风光互补发电技术为代表的风能、太阳能小型化综合应用，是否能真正广泛运用到生活中，让人们美梦成真？
3、交通领域：路灯供电系统、道路监控供电系统、航标灯供电系统、交通/铁路信号灯供电系统、交通警示/标志灯供电系统、加油站供电系统、收费站供电系统；
4、市政建设领域：路灯供电系统、景观灯供电系统、户外广告牌照明供电系统、公交候车亭供电系统；
7、海洋领域：渔船生活用电供电系统、船用通信供电系统，小型海水淡化设备供电系统、近海养殖供电系统；
9、农林水利领域：太阳能杀虫灯、森林防火监控供电系统、湿地保护监测站供电系统、防洪堤道路及景观照明供电系统、提水灌溉供电系统；
（1）能源短缺：由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。
(2)环境污染：当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。
(3)温室效应：化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全 球气候变化。这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国CO2等温室气体的排放量。
（1）储量的“无限性” ：太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW，其中到达地球的能量高达8×1013kW，相当于6×109t标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿t，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的最有效途径。
(2)存在的普遍性：虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。
(3)利用的清洁性：太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。
(4)利用的经济性：可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性，如太阳能热水器一次投入较高，但其使用过程不耗能，而电热水器和燃气热水器在使用时仍需耗费。随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破，太阳能利用的经济性将会更明显
光源选用路灯专用LED光源，该光源具有以下特点： 首创散热器与灯壳一体化设计，LED直接与外壳紧密相接，通过外壳散热翼与空气对流散热，充分保证了LED路灯50000小时的使用寿命。按照每天工作10个小时计算，其寿命也在12年以上，维护费用极低；
灯壳采用铝合金压铸成型，可以有效的散热和防水、防尘。灯具表面进行了耐紫外线抗腐蚀处理，整体灯具达到IP65标准；
采用单体椭圆反射腔配合球状孤面来设计，针对性地将LED发出的光控制在需要范围内，提高了灯具出光效果的均匀性和光能的利用率，更能凸显LED路灯节能优点。与传统的钠灯相比，可节电60%以上；
无不良眩光、无频闪。消除了普通路灯不良眩光所引起的刺眼、视觉疲劳与视线干扰，提高驾驶的安全性；
与太阳能结合是绝好搭档，充分发挥LED直流低压工作与节能环保的优点，太阳能光伏板与LED光源相结合，为客户实现最佳性价比和高可靠性
本系统选用300W磁悬浮风力发电机，风机输出三相交流电，经过风光智能给蓄电池充电。全永磁悬浮风力发电机是专门为低风速区应用而研发的，用全永磁悬浮推力轴承平衡由于风压作用在叶轮上引起的轴向压力增加而产生的轴向摩擦力，以减少传统风机因叶轮在超大风速作用下旋转时的轴向摩擦力，这对提高风机旋转速度，减小轴向摩擦，增加发电量，意义重大；同时风机转子系统在旋转时的径向摩擦力可减小70%以上，极大地减少了摩擦阻力，起动风速为1.5米/秒，明显优于普通风力发电机。a、在性能方面：采用新一代专利技术的径向磁路永磁转子结构，无滑环，无励磁绕组，定、转子气隙大，使发电机具有中、低速发电性能好，效率高、比功率大的特点，能适应高转速的使用场合； b、在可靠性方面：使用全永磁悬浮轴承，使整个转子处于微摩擦状态，辅助轴承则采用专用的宽系列双橡胶圈密封进口轴承（内含长寿命、耐高温润滑脂）；以先进真空沉浸工艺使发电机具有可靠性高、寿命长、结构简单、免维护的特点，同时能使发电机在极恶劣的环境条件下可靠工作
蓄电池采用地表下安装方式。由于蓄电池在低温或高温环境工作都会影响其工作性能，尤其是在低温下，其工作容量将会下降很多，这是蓄电池特性所决定的。在地表下1米-1.5米处，其环境温度受地温的影响较明显，起到一定的“恒温”作用，使其在冬季温度觉地表以上高，在夏季炎热时又比地表上温度低，有利于蓄电池性能的发挥
灯杆必须满足抗10级风荷载的强度要求。本系统应用于公路及人行道照明，光灯杆高度设计为10米，光源距地面8.0米，采用一杆双灯的款式；该款式可根据客户具体要求作调整，或者使用客户指定的灯杆款式，下口径不小于200mm,上管径不得小于100㎜，管壁厚度≥4毫米（未镀锌前），优质钢材，必须热镀锌喷塑灯杆，寿命10年以上，杆体锥型、样式和外观颜色符合结构要求。
中国10m高度层的风能资源总储量为32.26亿kw，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿
工具：剪刀、大头钉,胶棒,竹签,小木棍或大吸管.步骤： 1.将准备好的纸沿对角线对折，之后再对折，展开。2.用剪刀按折痕(也就是两条对角线)剪开,但是,千万不要全剪开,而是剪到图中圆点所示位置。篇2：《风力的利用》教学设计 《风力的利用》教学设计
这篇教材一是风是学生平时遇见的一种常见的自然现象，人们利用风做那些事情，从学生的实际生活中来进行教学，从书中的插图看，其目的是启发学生交流在日常生活中利用风力的具体实例。二是从“风怎样使发电机转动起来”进行研究。
师：风能帮助人们扬场、放风筝外，还能发电，它是怎么带动发电机发电的呢？我们这节课就来研究这个问题。
师：同学们，你们都做过风车吗？下面就请同学们利用你们准备的以及老师给你们准备的材料做不同形状的风车。
生：我也是用硬纸做的，只不过是叶片和前面的不一样； ?? 师：把你们做的风车想方法使它转动起来；
生：风没有正对着风车； ?? 【教学意图】从学生做的风车中发现问题，转动的不快，查找原因，然后再动手修改，避免实验的盲目性，提高课堂教学效率。
师：风车正对着风，风车转动的越快，在自然界中，风向是不断的改变的，我们如何使风车始终正对着风呢？请同学们开动脑筋，小组研究研究，能想出办法吗？
生：我能不能在一个装置上安上四个风车，也就是说从四面来的风时，始终斗有一个风车正对着风； 生：他这样做有点浪费，制作时一是浪费时间，又浪费原材料；
生：我想在这个风车的后面安上一个什么装置，用它来带动前面的风车转动方向，使它始终正对着风向，具体装个什么样的，我们组还没有想出来；
【教学意图】在这个环节中，意在让学生把风车和方向舵结合在一起，这里是这节课重中之重的任务，学生的设计直接影响一节课的教学质量。有了前面学生的设想和以前做风向标的实验，学生是能够完成这个设计的。让学生在展示的过程中，相互学习，看设计的过程中，风向的改变，方向舵带动风车的改变方向的灵活性。
师：我们看见前面几个组的同学展示了各组的风车，他们设计的随风向改变而改变方向的风车，设计的很有创意，通过我们设计的风车，联系在实际生活中，风车如何带动发电机发电呢？
（让学生结合自己的风车，在各个部分加上什么样的装置，把风力转化成电能。从多个小组的发言中总结出共同的知识内容。）
师：这节课我们借助风车来研究的现实生活中，人们如何利用风力来发电，同学们的想法和设计有许多符合现实低碳社会中减少污染，利用清洁的能源，希望同学长大后能设计更先进、更清洁的能源。
师：下课后，同学们利用课余时间进一步改进你的风车，做一个漂亮、实用的风车。篇3：《风能的开发与利用》 教案
三、学生分析：学生在学习水力发电的基础上学习风力发电有一定的基础。学生在上学期及前段教学中已经有一定的动手和实验能力，进行影响风车转动快慢的因素的实验难度不大，可以放手学生去做。五年级学生思维和创新能力还有一定局限，对于使风车能按风向的变化自动调整谢的创新，教师应多加指导，以突破难点。
演示用的风力风向计、电风扇，扬场、帆船比赛、风力发电的视频资料等；学生分组用的纸、铝片、小钉子、小木棍、铁丝、剪刀等。
你放过风筝吗？怎样才能使风筝放的又高又稳？你玩过小风车吗？怎样使小风车转动的更快？你还在什么地方见过利用风能的例子？
1、风力在日常生活中的应用.①同学们，我们已经知道利用风可以放风筝，玩小风车。你还知道风力在日常生活中还有哪些应用。
②在学生交流讨论的基础上，利用视频播放日常生活中利用风力的例子。（扬场、帆船竞赛等）。学生感受风力在日常生活中可以帮助人们干很多事情。
2、风是怎样使发电机转动起来发电的.①前面我们学过水力发电，水力怎样使发电机转动起来发电的？（水冲击叶轮带动发电机转动，从而产生电流）。如果把水力发电中的水轮改成风轮，能不能使发电机也转动，从而产生电流呢？（板书：风力发电）②视频播放解释风力发电的原理。学生看视频后，学生讨论总结：风力发电站的风力发电机组，前部是风轮，当风吹向风轮的叶片时，叶片便绕轴转动，从而带动发电机转动，产生电流）。
③讨论：风筝无论何时都能放飞到高空吗？风车在任何情况下都能转动吗？ 学生回答后，师引导：风力发电的风轮只有达到一定速度时，才能带动发电机发电。那么影响风车转动快慢的因素有哪些？下面我们通过实验来研究？
学生动手制作小风车。鼓励学生制作各种不同类型的风车，多种叶片的风车。教师打开电风扇，让学生观察自己和同学的风车转动情况做好记录。然后教师改变风扇的风力的大小让学生继续观察自己和同学的风车转动情况，并做好记录。
风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。目前风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电目前有两种思路，水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机目前应用广泛，为风力发电的主流机型。
是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做的事情。1977年，联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。
截止2009年底，全球累计装机容量已经达到了1.59亿千瓦，2009年全年新增装机容量超过3千万千瓦，涨幅31.9%。从累计装机容量看，美国已累计装机3516万千瓦，稳居榜首；中国为2610万千瓦，位列全球第二。篇4：《风》教学设计
3、情感目标：感受在微风吹动下，大自然的美丽景象。养成仔细观察和敢于想象的习惯。教学重点、难点：
（设计意图：学生都很喜欢猜谜语，谜语导入会激发学生学习语言文字的热情，让学生了解风的特点，带着好奇心学文。）
师：风是这样的神奇，看不见，摸不到，但是有些同学却能感受到它的到来。师：这节课就让我们共同来学习第7课《风》，去看看叶圣陶爷爷笔下的风是什么样子的？（板书课题）指导“风”字书写的笔顺。第二笔是横斜钩。里面先写撇后写点。
师：同学们读得都很认真，现在请同学们看看课后认字表里的字在文中都组了哪些词？在文中圈画出来，并大声地读一读你所画的词和词语所在的句子。（设计意图：语言文字的学习要遵循字不离词，词不离句，让学生在语言环境中识字，这样有助于学生对汉字的理解，为运用语言文字做好铺垫。）
师：现在老师把生词宝宝请出来了你还认识吗?(课件出示：生词)生：认识。师：谁愿意用你喜欢的方式来读一读？
师：见过的过在这里要读轻声，请大家跟老师来读“见过”。“哪”这个字念nǎ,但是后面加上一个儿，就要发儿化韵了读nǎr,跟老师再来读一读.师领读,学生跟读.师：把生词中的字宝宝请出来了你还认识吗？请同学们以小组开火车的形式来读。
师：谁愿意来区分一下这三个字（课件出示：到、道、倒）生：第一个道是到处的到，第二个道是道路的道，第三个倒是倒垃圾的倒。师：同意吗？很好，他是用组词的方式来区分同音字的。
师：这两个字怎样区分？（和、合），谁愿意帮他们找到自己的家呢？ 课件出示：1和2合（）作（）并（）平我（）你
师：不难看出，第一个和不但可以表示和睦、和谐的意思，还可以起到连接的作用，比如我和你，你和他，除了人以外还可以连接什么？
生：?? 师：你们可真聪明。那么第二个合则是表示结合到一起的意思，看来我们只有理解字的意思，才能更好地运用汉字。
师：看来，这些生字宝宝大家都已经非常熟悉了，现在把他们送回到文中相信同学们一定能将课文读得更好了！
师：你观察得很细致，不过这里的插图为了让大家更明显地看到风，画得比较夸张，可能误导了你，快让我们来看看课文，里面的词语会给你一些提示。生：我认为是小风。师：小风其实就是微风，你从哪看出是微风？
生：颤动，师：颤动就是只微微地振动，老师手里拿了一张纸，吹气，大口气吹纸飞起来了，而轻轻吹纸师微微抖动，同学们这就是颤动，所以此时吹过的是微风，谁愿意读一读试着读出微风吹过树叶颤动的样子？
师：我没有感受到树叶颤动。同学们微微的颤动，风吹得很轻，我们要把“颤动”读得轻一点。谁还愿意来读？
师：请同学们想象一下微风吹过，大树抖动着他的枝叶，仿佛在空中舞蹈，多美啊？现在谁愿意想象着来读，读出你的感受。
太阳能风能充电站的太阳能风能发电作为充电站的电源，是一个很好的创新组合，太阳光足的时候太阳能发电，不足的时候用风能发电。是一组协调的互补电源系统，既解决了偏远地区电源短缺问题，又不受电力部门的检修限电的制约，同时也节约了能源，降低了运营成本。
自动实现太阳能和风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。实现了能源的高效利用，也为电动汽车产业的发展，特别充电站的布局提供和解决基础。
太阳能风能智能充电站属于“新能源与高效节能”领域里的“可再生清洁能源技术”及相关中的“太阳能、风能，自动实现太阳能和风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。实现了能源的有效利用，也为电动汽车产业的发展，特别充电站的布局提供和解决基础。
太阳能风能智能充电站，包括太阳能电池板、风力发电机，市电输入，充电站蓄电池组合，还包括有智能控制单元，太阳能电池板、风力发电机分别与有智能控制单元连接，市电输入通过连接整流器后与智能控制单元连接；智能控制单元输出端连接充电站蓄电池组合，充电站蓄电池组合连接充电负载，以及通过逆变器连接交流负载。所述充电负载包括不仅限于电动汽车。所述智能控制单元采用ATS-SCU-B型智能。本实用新型的有益效果在于：自动实现太阳能和 风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。如图1所示意的连接示意图，太阳能风能智能充电站，包括太阳能电池板
1、风力发电机2分别与有智能控制单元5连接，市电输入3通过连接整流器4后与智能控制单元5连接；智能控制单元5输出端连接充电站蓄电池组合6，充电站蓄电池组合6连接充电负载7，以及通过逆变器8连接交流负载9。所述智能控制单元5采用ATS-SCU-B型智能
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，大约是每秒三公里的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一般热潮，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。
1.太阳能光伏电站是一个独立供电的太阳能光伏电站，主要是通过太阳能电池组件将太阳能辐射能转换为电能，再通过设置有光控开关和时控开关的太阳能充电进行光时控制，最终通过蓄电池及逆变器的作用获得可以直接使用的直流电，可用于连接负载（充电站）
如何将太阳能风能结合，配合常规市电，给充电站提供持续的能源，满足更多环境设置充电站的要求，是本项目需要解决的成熟关键技术之一；太阳能风能智能充电站，包括太阳能电池板、风力发电机，市电输入，充电站蓄电池组合，还包括有智能控制单元，太阳能电池板、风力发电机分别与有智能控制单元连接，市电输入通过连接整流器后与智能控制单元连接；智能控制单元输出端连接充电站蓄电池组合，充电站蓄电池组合连接充电负载，以及通过逆变器连接交流负载。自动实现太阳能和风能的最大利用，同时在太阳能和风能欠缺的状态下切换市电工作。实现了能源的有效利用，也为电动汽车产业的发展，特别充电站的布局提供和解决基础。太阳能风能发电技术都是发展了多少年的成熟技术，本项目产品只是把这两个新能源系统集成对接，变成一个互补发电系统，实现能源的高效利用和最大利用，为充电站提供永不断电的电源。
本项目产品已经在甘肃美誉在线新能源科技有限公司，已经试用，系统集成合理、性能稳定。（用户报告见附件）
进入2011年，我国已经进入了第十二个五年规划，随着电动汽车迅猛发展，作为新能源汽车的基础设施，与电动汽车相配套的电动汽车充电站也成为一种新兴产业。国家政策的有力扶持，技术标准的不断发展，电动汽车充电站行业发展潜力巨大，未来市场前景广阔。电动汽车尤其是纯电动汽车要想走进寻常百姓家，必须借助便捷的充电网络。我国正在掀起充电站建设热潮，如何合理规划和建设面向大众的充电站，成为人们关注的热点问题。
我国已经成为世界上汽车保有量增长最快的国家。2010年初，汽车销售量首次超过美国成为世界第一。从汽车产业作为我国经济的支柱产业，以及我国与发达国家的汽车保有量的差距来看，预计今后一段时期，我国汽车保有量仍将保持持续的增长。目前我国85%的汽油被汽车消耗，而我国作为石油资源相对贫乏的国家，2009年石油对外依存度已经超过50%，已经严重威胁到我国能源安全。大力发展新能源汽车已成为我国应对气候变化和推动节能减排的一项重要措施，以电动汽车为代表的新能源汽车将会成为未来的发展趋势和方向。
2008年国家财政部、科技部在全国推行“十城千辆”节能和新能源计划，国家财政部预计将投入2000亿元用于推广和使用新能源汽车。随着我国纯电动汽车研发力度的加大，纯电动汽车的电池、电机等技术难关被一一攻克，纯电动汽车技术已经趋于成熟。
电动汽车尤其是纯电动汽车想要走进百姓家，首要条件就是要有便捷的充电网络。电动汽车要想取代传统的燃油汽车必须解决能源供给问题。电动汽车的动力来源于车载电池，如果没有布局合理、设施完善的充电网络，就会大大降低电动汽车使用的便利性，严重削弱电动汽车的市场竞争力，制约电动汽车的推广和发展。
目前，美国、法国、德国、英国、加拿大等国家都已建成了各自的电动汽车充电设施，主要以充电桩为主。在美国，加利福尼亚州、弗吉尼亚州等各地都开展了充电设施的建设。美国第一太阳能公司（SolarCity）在加州101高速公路上建造了5个充电站。每个充电站能够提供240伏、70安快速充电服务，能够在3.5小时内为特斯拉纯电动汽车充满电。2009年，美国旧金山市政厅对面广场建设的三个电动汽车充电桩也投入使用。在法国，足够多的电力企业在城市建设了足够的充电站供电动汽车使用，同时电动汽车也可以在家中充电。截止到2008年，全法国有1万多辆各类电动汽车，200座公共充电站，电动汽车示范应用集中在市政、邮政、公交、电力、环卫等公用事业部门。以色列和日本也制订了明确的电动汽车充电站建设计划，帮助电动汽车在本国早日实现商业化。其中，以色列计划建立世界上第一个电动汽车网络，建造50万个充电站，并于2010年投入使用第一批电动汽车。日本政府也表示，为普及电动汽车将在三年内建造千余座充电站。日本东京电力公司将带头参与有关的基础建设，2010年东京将率先建成200多座充电站，预计三年后将增加到1000座以上。
另外，为了实现真正的节能减排，而不是将汽车的排放转移到电厂，美国、日本等国正在尝试采用清洁能源为电动汽车充电。充电站装有太阳能发电系统和储能系统，能够将太阳能发的电储存在设备中，为车辆充电。2009年，Carbon Day Automotive公司在美国芝加哥推出了一种以太阳能作为发电能源的太阳能插入式充电站。
我国电动汽车充电站试点大多局限于电动公交汽车或内部集团用车，因此我国还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络。目前已经建成或在建的比较有代表性的充电站有：
2008年，北京市奥运会期间建设了国内第一个集中式充电站，可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。
2009年10月，上海市电力公司投资建成上海漕溪电动汽车充电站，设置9个充电车位，主要服务于该公司内部的电动工程车、政府机关的班车及部分社会公交车 2009年底，北京首科集团在健翔桥建设完成了国内第一个包含完整智能微网的北京纯电动乘用车示范充电站。
2010年，上海世博会规划了可供120辆纯电动大巴车充电的集中式充电站，并已进入建设实施阶段。
2010年，南方电网投产的首批电动汽车充电站（桩）在深圳建成投运，建设规模为2个充电站、134个充电桩。
现在，各个试点城市建设的充电设施主要采用在城市中规划大型集中充电站辅以布局合理的大量充电桩构成充电网络，力求满足不同电动车辆的不同充电需求。
有些人认为电动汽车正面临“皮之不存，毛将焉附”的困境。尽管现在电动汽车以及充电站的技术已经趋于成熟，但电动汽车较高的价格仍然是阻碍其产业化的首要因素之一，因此难免会出现“有站无车”的局面，增加了电动汽车及充电站商业化运营的难度。电动汽车售价较高的主要原因是电池成本过高，目前锂电池的价格约是每千瓦时约1000欧元（约1480美元），随着电池技术的不断发展，市场研究机构预测到2015年，标准25千瓦时锂电池将降价五成。此外为了降低电动汽车的价格，可以借鉴国外电动汽车的运营方式，采用车与电池分离的运营方式，使用者不需购买电池，可以向专业电池运营商或企业租用电池，降低了电动汽车的购置成本以及使用成本。
国家应该在政策，包括运营充电站的税收方面给予适当的优惠政策，让建设、运营充电站的企业盈利，才能鼓励充电站的发展，从而在一定程度上保障电动汽车产业的持续发展。如果充电站像加油站一样多、一样便利，并且国家出台电动汽车优惠政策，如减免停车费、购置税等，自然会吸引更多人使用电动汽车，进而推动电动汽车充电站商业化发展。所以充电网络的建设以及国家相关扶持政策对于电动汽车的普及最为关键。
电动汽车商业化运营需要多种力量支持，根据运营过程中主体参与者不同，目前电动汽车充电站的商业化运营模式主要有政府主导型、充电系统关联企业主导型、社会企业主导型和电动车辆用户主导型四种。
由于国内电动汽车及充电站商业运营还处于发展初期探索阶段，因此，具体采用哪种运营方式，必须考虑电动汽车的发展程度以及不同电动汽车的运营特点。
充电站与智能电网结合智能电网和充电站相结合是一个互补的方案，因为智能电网储能环节和电动汽车电池成本都较高，如果在应用过程中将两者结合起来，电池中的电力就既可以作为电动汽车的能源，又能够作为智能电网的移动储能设备，将产生互相促进、互相利好的效应。同时，电动汽车作为分布式储能设备可以作为后备电源，也可以作为电力调峰、调频、旋转备用的良好手段，从而使电力波动问题得到有效抑制。
据不完全统计，假如把北京的公交车全部换成电动车，用电容量可以达到全市用电负荷的10%。北京市的电力峰谷差基本在40%?50%，如果电动公交车全部在夜间充电，那么至少能消减10%的峰谷差。另外如果要实现真正意义上的“零排放”，电动汽车充电站必须与可再生能源相结合，利用太阳能和风能所产生的电能供给充电站，不额外增加电网的负荷，构建配电侧的智能电网。北京在健翔桥已经建设完成了国内第一个包含光伏和储能的完整微网纯电动乘用车示范充电站。
充电站和电动汽车的关系好比“鸡”和“蛋”的关系，要实现电动汽车的产业化、商业化运行，设计结构合理、运行模式合适的充电站至关重要。
XXX公司下属于XX集团新能源发展有限公司，是华电新能源首个投产的XX风力发电场，总装机容量120MW，随着XX风电场一期和扩建项目的陆续投产，XX公司下属风电装机容量将超过500MW，风电机组将达到350台以上。随着风电场规模的增加，风电机的运行工况及效益指标日益重要，虽然风电机实施监控系统可以记录风电机出力曲线，但不能全面反映风电机出力的运行工况，无法实现与标准功率出力曲线进行综合计算和比较，实现公司机组运行出力最大化。
因此，需要迫切研究风电场风电机根据实际风资源情况综合计算风能利用提高率应用系统，以实现与风电机厂家提供的风电机标准功率曲线进行比较。逐步加强风电场技术管理水平是电网对风电场风电机控制发展的必然趋势，也是风电场较为薄弱网架条件下，研究风电机组实际风功率曲线是了解和掌握，风电机利用设备情况的重要技术手段之一。
目前国内外对于风功率曲线的计算方式比较复杂，国外也只有为数不多的不知名可研机构对风功率曲线专门研究，核实功率曲线费用很高，且数据利用价值低。
风电机可利用率研究是根据统计学概率而作的基础性研究，通过风电机实际参考的功率曲线和风机厂家标准功率曲线比对计算，得到符合实际的功率曲线值。XXX公司下属于XX集团新能源发展有限公司，华电新能源首个投产的XX风力发电场，总装机容量120MW，随着XX风电场一期和扩建项目的陆续投产，XX公司下属风电装机容量将超过500MW，风电机组将达到350台以上，有经营风电场的丰富经验，已收集了大量各种风力发电机组全工况资料，包括环境条件、风能变化情况以及电网网侧各项技术参数、测试方法及手段的相关资料，在风电场建设、运行及管理等方面也积累了丰富的经验。
1、系统应用C/S或者B/S体系、关系数据库结构、面向对象技术、图形用户界面、计算机语言、网络通讯等技术，支持目前主流关系型数据库，可实现查询、分析、整理等功能，提供数据列表的动态过滤、动态排序，数据可实现EXCEL导出功能，以及实现公司与风场的远程控制。
2、本系统主要考虑将风速和出力作为系统的输入，通过系统的概率和积分统计，不断进行修正和校正，采用线性回归法对风电机OPC数据库进行数据的采集和分析，根据非参数估计的思想，建立风速—风电功率转换模型。
3、风电机实测功率数据进行有效性分析，分时间阶段作为模型实测的基本数据，以真正提高风电机功率分析的准确性，避免由于数据库数据覆盖率小而失线、系统管理模块可实现对系统的设计、配置等功能，包括设计工作流程，规划用户使用权限，对系统内的标准参数和运营参数进行配置，对系统辅助应用程序进行设置等。同时，软件系统预留扩展接口，保证系统的可延续性，可以对管理系统进行进一步的完善和扩展。
随着风电场规模的增加，风电机的运行工况及效益指标日益重要，通过该系统实现与标准功率出力曲线进行综合计算和比较，及时掌握生产设备的运行工况，确保风电场机组运行出力最大化。
系统形成的生产管理数据库，包含了工作过程中形成的各种经验和数据，完成了企业生产管理知识的不断积累和有效利用。这些经验的积累，还可为今后风电场的建设运营提出可行性建议，同时可对新员工知识积累和成长起到积极促进作用。
风电场风电机实际风能利用率系统，对风电场的预防性和计划性维修管理，可以有效的降低风机故障率，缩短设备维修时间，提高风机的可靠性、降低生产成本。本项目成功实施后，可在XX集团新能源发展有限公司所属各风电公司进行大力推广，为XX集团风电产业的生产管理提供强大技术支撑，其效益是巨大的。
在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下，对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。除水力发电技术外，风力发电是新能源发电技术中最成熟、最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式。由于在改善生态环境、优化能源结构、促进社会经济可持续发展等方面的突出作用，目前世界各国都在大力发展和研究风力发电及其相关技术。
风，来无影、去无踪，是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比，每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布，中国已把风能利用放在重要位置。
（一）风能：空气流动所形成的动能称为风能。风能是太阳能的一种转化形式。风能利用形成主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他形式的能。
（二）风能密度：风能密度是气流在单位时间内垂直通过单位面积的风能W0.5V3 W/m3，它是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量。
（三）风能利用的优势：①风力是一种蕴藏丰富而又洁净的自然能源，没有环境污染问题；②建造风力发电厂的费用低廉；③风能对土地占用率极小；④风机与野生动物的和平共处；⑤风能利用广泛，风机使用可靠。
我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。据国家气象局估算，全国风能密度为100W/m2，风能资源总储量约1.6105MW,特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区，每年风速在3m/s以上的时间近4000h左右，一些地区年平均风速可达6～7m/s以上，具有很大的开发利用价值。
（四）青藏高原、三北地区的北部和沿海，为风能较大区，但由于青藏高原海拔高，空气密度较小，所以风能密度相对较小。
（五）云贵川，甘肃、陕西南部，河南、湖南西部，福建、广东、广西的山区，以及塔里木盆地，为我国最小风能区。
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。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。
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。
机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。
(4)按照风机接受风的方向分类，则有“上风向型”――叶轮正面迎着风向（即在塔架的前面迎风旋转）和“下风向型”――叶轮背顺着风向，两种类型；
(1)机舱：机舱包容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，即转子叶片及轴；
(2)转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。(3)轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
(4)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。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。
(6)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。
(7)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。
(8)偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子操作，电子可以通过风向标来感觉风向。
(9)电子：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，该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。
(11)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。
2013 年，国家能源局连续出台了一系列政策措施，加强风电产业监测和评价体系建设，有针对性的解决弃风限电问题，强化规划的引领作用，实施风电年度发展计划，有序推进风电基地建设，使风电产业发展更加理性。与上一年相比，风电场建设有所加快，风电市场出现了平稳回升的势头。
据中国可再生能源学会风能专业委员会的统计数据，2013 年全国风电新增装机容量16089MW，与2012 年相比增加3130MW，自2010 年以来，风电装机数据首次企稳回升。2013 年全国累计风电装机容量9141.3MW，那曲超高海拔试验风电场的建成投产，标志着我国风电场建设已遍布全国各省市自治
区。2013 年全国风电累计装机最多的省区依次是内蒙古(20270MW)，河北(8500MW)，甘肃(7100MW)和山东(约7000MW)。得益于当地风电外送条件的改善，2013 年新疆风电装机出现大幅增加，新增装机3150MW，是2013 年装机最多的区域，由此也看出风电并网与消纳条件对风电开发进度的重大影响。
另据水利水电水利规划设计总院的统计数据，2013 年全国新增风电并网容量14.49GW，累计并网容量77.16GW。装机容量是风电场实际完成吊装的容量，反映出风电场开工和建设速度，并网容量是完成吊装且并网发电的容量，是实际可发电的机组容量。由于完成吊装后需要时间调试、并网和发电运行，因此两者存在一定动态差距。与2009-2010 年相比，近两年我国风电并网容量和装机容量的差距呈现缩小趋势。
2013 年全国风力发电量134.9TWh，是继火电、水电之后的第三大电源。我国风电在全国电力结构中的比例远小于欧盟平均8%(数据来源：EWEA)的比例，但已开始有所显现。2013 年我国风力发电量约占全国总发电量的2.5%，火电仍高居78.5%。
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。
中国现在风电场的投资开发商主要是中央和地方国有发电企业及国有能源企业，民营企业和外资企业较少。
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。
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。
新能源特别是风能，是一种清洁、廉价、储量极为丰富的可再生能源，它与常规能源不同，在其利用过程中不会带来环境污染问题，其储量也不会随着其本身的转化和利用而减少。不但分布来源广泛和储量丰富，而且技术相对成熟，开发利用成本相对较低，具备了规模化开发利用的条件。我国不但拥有丰富的风能资源，而且风电开发和利用技术位居世界前列。通过利用风电来改变能源结构并改善环境，不失为能源开发领域中重要的策略之一。
随着全球一体化进程的推进，世界各地的文化也各放异彩。而在文化传播方面，中国无疑是传播范围最广的国家。据统计，截止到2009年8月,世界八十三个国家和地区共建立了268所孔子学院和71个孔子课堂，到2010年全球的孔子学院与孔子课堂将建成500所。儒家文化传播到世界的各个角落，被不同肤色、不同文化的人所接受和推崇，它已成为文化沟通的桥梁。中国年俗也走出国门，潜移默化地影响着各国友人：走在巴西的路上，你会看见倒贴的“福”字；纽约在禁放鞭炮8年后“改禁为限”，于2010年的年初一在林则徐广场燃放50万发爆竹；中国的生肖属性也渐渐在外国百姓中流行起来。中国长达五千年的文化内涵也吸引着越来越多的外国友人来到中国学习，他们穿上了唐装、提起了毛笔、说起了中国话。
这股带有浓郁传统文化气息的“中国风”拂过世界各个角落，于是中国文化的魅力便如一块璞玉被世界所发掘，并为之惊叹。
但是面对无处不在的“中国风”，身为中国人的我们究竟该选择怎样的态度——是沾沾自喜于中国文化的繁荣，还是为“中国风”过热最终导致文化滥觞而担忧。事实上，这两种态度在国内都存在，并且比例相当。
全国政协十一届三次会议副秘书长赵启正曾说：“我们有哪些文化产品是外国人能够欣赏的？外国人想要知道的和我们想要说的有没有交际部分？如果有交集部分，由此可始，逐渐扩大，如果我们不管他们的和需求，即使做了，也是白做。”他的担忧并非空穴来风，文化是一个国家在长期的历史发展过程中所形成的文化习惯和文化沉淀，不同的国家其文化背景、文化内涵自然也不相同，国民对本国文化尚不能全部了解，又如何让外国人读懂？更何况中国的五千年文化。
中国自改革开始以来的经济发展，GDP总量已排在世界第三，再过两年可能超过日本成为第二。但是我国的文化贸易却与经济的飞速发展形成鲜明的对比，文化部有关负责人曾向媒体披露了一组数字：“中国文化贸易存在着10∶1的严重逆差，面对欧美国家甚至达100∶1以上。”这引起一片震惊。中国每年引进好莱坞20来部电影、数以万计的图书，这是中国向世界的妥协。外来文化不断地涌入中国，影响着中国人民的方方面面，然而中国的文化产品出口量却少的可怜，文化产品走不出去，中国文化如何能走得更远？中国文化的传播受到局限，试问“中国风”还能够盛行多久呢？
回头看看国内寻常百姓的生活，信息技术的快速发展、网络的广泛应用导致信息泛滥，甚至越来越多的人把恶俗和无聊当有趣。毫无意义可言的网络用语出现在生活工作中、“偷菜”系列的网络游戏让无数学生沉迷于网络、发达的网络并没有成为人们了解时事的工具，反而沦为恶意评论、大谈八卦的场所……二十一世纪的今天，人们鼓励文化的多样性，但是文化的低俗化却会在潜移默化里将广受人民喜爱的大众文化带入歧途。
另外，中国的动画产业始终低迷，出生于90年代初期的我们，儿时的动画记忆是大头儿子小头爸爸、黑猫警长、葫芦娃等国产动画，而出生于90年代后期及更晚的儿童，对他们而言，动画片是猫和老鼠、芭比公主、奥特曼、海绵宝宝等外来动画。外来动画通过各个途径引入中国，这已不仅仅对我国动画产业产生影响，它所透出的外来文化更将影响着国内新一代青少年对于本国文化的态度。
“中国风”能够风靡全球，很大原因在于长期以来中国的传统文化未被重视。而如今 “中国风”内在的商业潜力得以发掘，中国气息也渐渐渗透到各国的文化中，才能够在世界的各个角落感受中国文化独特的魅力。倘若除去“中国风”的商业因素，还能够将“中国风”视为中国传统文化的复兴，那么世界各地的中国文化才能真正拥有不竭的生命力。
虽然中国的传统文化未受到国人们的广泛重视，但是由“中国风”所掀起的民族文化热潮无疑为中国传统文化的发展提供了一个契机，中华民族的文化在沉睡多年后正渐渐苏醒，重新展现她的活力与魅力。面对中国文化挑战与机遇并存的现状，我们必须立足于本国国情，制定合理的文化发展策略，重视青少年的文化素质培养，创作优秀的具有中国特色的影视作品与书籍，让中国的文化与经济齐头并进，让“中国风”永葆活力！
摘要 文中着重阐述了风力发电机组及恒速恒频、变速恒频风力发电系统的基本结构和工作原理，简单介绍了风力发电技术的研究热点，综述了风力发电技术的发展现状及发展方向。
在能源消耗日益增长，环境污染日渐严重的今天,当石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、“酸雨”和“温室效应”加剧的现实摆在面前，风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一亦受到广泛重视。在对可再生能源的开发利用中，风能由于其突出的优点而成为世界各国普遍重视的能源，风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。文中着重阐述了风力发电机组及恒速恒频、变速恒频风力发电系统的基本结构和工作原理，简单介绍了技术的研究热点，综述了国内外风力发电技术的发展现状和发展方向，指出风力发电技术的重要性。
典型的风力发电机组主要由风轮(包括叶片、轮毂)、(增速)齿轮箱、发电机、对风装置(偏航系统)、塔架等构成。其工作原理为：风以一定的速度和攻角流过桨叶，使风轮获得旋转力矩而转动，风轮通过主轴联接齿轮箱，经齿轮箱增速后带动发电机发电。如图：
一方面，由于风力发电机组频繁起停，风轮转动惯量又很大，故风轮的转速设计值较低，通常为20～30 r／min；另一方面，为了限制发电机的体积和重量，其极对数较少，故在风轮与发电机间通常设置增速齿轮箱，将风轮输入的较低转速增速到1 000～1 500 r／min以满足发电机所需。
风力机按风轮的结构及其在气流中的位置大体上可以分为两大类，一类为水平轴风力机、一类为垂直轴风力机；对水平轴风力机，需要风轮保持迎风状态，根据风轮是在塔架前还是在塔架后迎风旋转分为上风向和下风向两类。对垂直轴风力机，起风轮围绕一个垂直轴旋转，主要优点是可以接受来自任何方向的风，因而当风向改变时无需对风。
偏航系统是上风向水平轴式风力机风轮始终保持迎风状态及提供安全运行所需锁紧力矩的特有伺服系统，其通过驱动机舱围绕塔架的垂直轴转动以使风轮主轴保持与稳定的风向一致；另外，当因偏航动作导致机舱内引出电缆扭绞时，偏航系统应能自动解除扭绞。
风力发电机组中的发电机一般为异步发电机(包括笼型、绕线型)或同步发电机(包括永磁、电励磁)，采用何种形式的发电机主要取决于风力发电系统的形式。
风力发电系统从形式上有离网型、并网型。离网型的单机容量小(约为0．1～5 kW，一般不超过10 kW)，主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行；并网型的单机容量大(可达MW级)，且由多台风电机组构成风力发电机群(风电场)集中向电网输送电能。另外，中型风力发电机组(几十kW到几百kW)可并网运行，也可与能源发电方式相结合形成微电网。并网型风力发电的频率应保持恒等于电网频率，在风力发电技术方面目前世界上流行的风电技术大体上可分为恒速恒频(CSCF)和变速恒频(VSCF)两大类。
恒速恒频风力发电系统中主要采用三相同步发电机(运行于由电机极对数P和频率f所决定的同步转速n0)、鼠笼式异步发电机。且在定桨距并网型风电机组中，一般采用鼠笼式异步发电机，通过定桨距失速控制的风轮使其在略高于同步转速n0的转速(一般在(1～1．05)n0之间)稳定发电运行。恒速运行的风力发电主要缺点如下：
3.1.1 恒速恒频系统是一种刚性机电耦合系统，当风速发生突变时，风机的叶片将承受较大的扭应力和风力摩擦。为了保持机械转速恒定，巨大的风能还将通过叶片在风机主轴、齿轮箱和电机等部件上产生很大的机械应力，增加了这些部件的疲劳损坏程度，缩短了使用寿命。并网运行时还会潜在地影响到电力系统的稳定运行。
3.1.2 采用失速调节方式，叶片自身结构复杂，单机容量增大时，转子的直径必须增大，叶片的厚度也随之增加，使叶片的刚度减弱，失速动态特性不易控制，风力机单机容量的发展受到限制
由于存在上述缺点存在，促使人们考虑使发电机在变速驱动下发出恒定频率的电能，从而发展了变速恒频风力发电技术。变速恒频发电是20世纪末发展起来的一种新型发电方式，它将电力电子技术、矢量变换控制技术和微机信息处理技术引入发电机控制之中，获得了一种全新的、高质量的电能获取方式。风力机采用变速运行，即风机叶轮跟随风速的变化改变其旋转速度，保持基本恒定的最佳叶尖速比，风能利用系数最大。目前，变速恒频风电机组主要采用绕线转子双馈异步发电机，低速同步发电机直驱型风力发电系统也受到广泛重视。变速恒频风力发电技术相对于恒速运行方式变速运行具有如下优点：
变速运行风机以最佳叶尖速比、在最大功率点运行，提高了风力机的运行效率，与恒速恒频风电系统相比，理论上年发电量一般可提高20%以上。
它为柔性连接当风速跃升时，能吸收阵风能量，把能量储存在机械惯性中，减少阵风冲击对风机带来的疲劳损坏，减少机械应力和转动脉动，延长风机寿命。当风速下降时，高速运转的风轮的能量便释放出来转化为电能送给电网。
变速运行放宽了对桨距控制响应速度的要求，在低风速时，桨距角固定;高风速时，调节桨距角限制最大输出功率。
目前市场上恒速运行的风电机组一般采用双绕组结构(4极，6极)的异步发电机，双速运行。在高风速段，发电机运行在较高转速上，4极电机工作；在低风速。