【正文】 律，從而才能精確的計算出發(fā)電量。因此，對于建立風(fēng)電場而言，場址選擇特別重要。(2) 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的投資費用。發(fā)電設(shè)備的單機容量越大，則單位千瓦的投資費用越低，批量生產(chǎn)的設(shè)備則叫單件生產(chǎn)的設(shè)備投資費用要低。(3) 工程費用。包括工程設(shè)計費用、設(shè)備運輸費用、基礎(chǔ)施工費用、基本建筑費用、土地費用、道路修建費用等。(4) 運行費用。主要為維修費用及運行人員的工資。(5) 投資回收方式，即設(shè)備的折舊率及投資回收期。這與投資貸款利率、設(shè)備規(guī)定的使用壽命及所要求的固定回收率有關(guān)，有時還應(yīng)考慮設(shè)備保險所付出的費用。6. 2 風(fēng)力發(fā)電成本的計算風(fēng)力發(fā)電成本可按下面給出的式(61）(64)中的一個公式來計算： （61） （62） （63） （64）式中 COE—發(fā)電成本，元/（千瓦﹒時）； IC—投資費用（包括設(shè)備及工程費用），元； IC/A—風(fēng)輪轉(zhuǎn)子掃掠面積投資，元/米；—風(fēng)力發(fā)電機組每單位輸出功率投資費用，元/千瓦；—風(fēng)力發(fā)電機組額定輸出功率，千瓦；—風(fēng)輪轉(zhuǎn)子單位掃掠面積輸出功率，瓦/米；AEP—年發(fā)電量，千瓦﹒時/年；AEP/A—風(fēng)輪轉(zhuǎn)子單位掃掠面積年發(fā)電量，千瓦﹒時/（米﹒年）；FCR—年固定回收率（或投資因子），%/年；OM—年運行及維護費用率，%/年；CF—容量系數(shù)（按一年8760小時的百分數(shù)來表示），%。其中FCR可按下式計算： （65）其中 IR—所要求的回收率，即應(yīng)償付的銀行貸款的年利率，%； n—投資回收期的年數(shù)，即設(shè)備的壽命期，年。 （66）式中 —起始風(fēng)速,米/秒； —截至風(fēng)速，米/秒； —額定風(fēng)速，米/秒； P（v）—風(fēng)輪機的輸出功率特性； f(v)—風(fēng)速的頻率分布；—風(fēng)輪機的額定輸出功率，瓦；—傳動機械效率；—發(fā)電機效率。 容量系數(shù)（CF）即風(fēng)輪機的可利用率 （67）第七章 風(fēng)力發(fā)電未來的發(fā)展第七章 風(fēng)力發(fā)電未來的發(fā)展7. 1 我國海上風(fēng)力發(fā)電首先談?wù)労Ｉ巷L(fēng)電機組⒈功率風(fēng)力發(fā)電場地的選址,海洋與陸地有很大區(qū)別。與陸地比,海上風(fēng)速較高,約高出20%～100%。理論上講,風(fēng)電功率與風(fēng)速的3次方成正比,～。⒉平坦海面陸地表面不平,有高有低,對風(fēng)力、風(fēng)向、風(fēng)量,甚至引起紊流,對風(fēng)輪葉片破壞力等有很大影響極大,甚至導(dǎo)致振動、疲勞、斷裂。海洋沒有此類危險,海面平坦、風(fēng)情穩(wěn)定,也不會引發(fā)功率變動。⒊高度與風(fēng)速變化不大海洋表面粗糙度較小,相對于海面上空高度的風(fēng)速變化不大,支撐風(fēng)機的塔柱不必太高。造價、安裝維護費用可減小。⒋環(huán)境影響不像陸地,海上周圍沒有居民,不會發(fā)生噪聲、電磁波、風(fēng)輪擋光和轉(zhuǎn)動陰影等環(huán)境影響,可不必擔心。甚至可以實施高速運行。風(fēng)電場大⒌風(fēng)電場大 海面寬闊,不受場地限制,有可能實現(xiàn)風(fēng)電場的大容量化。相對造價低⒍相對造價低由于海上風(fēng)電要求專用船式吊車、直升飛機和水下固定等以及長距離海底埋設(shè)電纜,造價要比陸地高出60%,但發(fā)電量卻增加50%以上,比較平衡。陸地設(shè)備平均利用率約為2000h,好的可達2600h,而海上為3000h。因為海上風(fēng)速較大而且穩(wěn)定。⒎實現(xiàn)大型化海上風(fēng)電的上述好處,促使人們將大型風(fēng)電,轉(zhuǎn)向海洋。當今世界風(fēng)電機組的大型化發(fā)展很快風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也以大型為主,產(chǎn)品的平均功率各國競爭攀升。大型化的含義有3種:尺寸大、單機容量大、裝機容量大。⒏單機容量大世界上尺寸（最大轉(zhuǎn)輪直徑122米）,也是單機容量最大()的風(fēng)電機組GECMOD 5A —（美國），設(shè)在太平洋上夏威夷群島北岸,。7. 2 海洋風(fēng)電的開發(fā)我國即將掀起大型風(fēng)電建設(shè)新高潮,并將其以50%以上推向海灘。21世紀也是世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)由陸地轉(zhuǎn)向海洋的新世紀。⒈事前調(diào)查國家發(fā)改委要求做好前期準備工作就包括事前調(diào)查。與海洋風(fēng)電開發(fā)有關(guān)的事前調(diào)查內(nèi)容如下: ①風(fēng)況條件,風(fēng)情特性、風(fēng)況模擬。 ②設(shè)置條件,海象條件、地質(zhì)等,海底地形,波浪、流況等。 ③選址條件,不能影響水域利用、漁業(yè)、船舶航行。 ④環(huán)境條件,海洋生物、鳥類、景觀、電波、海底地質(zhì)、考古學(xué)上的物品等。調(diào)查結(jié)果應(yīng)與陸地進行比較:對景觀的影響,產(chǎn)生的噪聲、電磁波、微波以及與鳥類的沖突等都應(yīng)減小。⒉選址條件①海上風(fēng)力要求強勁而且穩(wěn)定,遠海的淺水域海流流速要低。 ②大規(guī)模風(fēng)電場的建設(shè)應(yīng)保證定期船舶及航空不受妨礙。 ③海底埋設(shè)輸電電纜作業(yè)易于施工且經(jīng)費應(yīng)減少。 ④動植物棲息不能受影響。⒊基礎(chǔ)設(shè)計作為基礎(chǔ)設(shè)計條件,波浪和風(fēng)力組合的最大負荷以及疲勞強度的計算,最大風(fēng)力負荷和流水負荷組合的最大負荷的計算,是重要課題。當風(fēng)車行列中某一臺發(fā)生故障而停機,就會引起紊流效,進而導(dǎo)致最大負荷、疲勞負荷增加,風(fēng)機性能應(yīng)降低,并使基礎(chǔ)受到影響。設(shè)計時應(yīng)當注意,或留有安全余量。⒋景觀效應(yīng)必須注意沿岸景觀效應(yīng),旅游產(chǎn)業(yè)收入巨大。丹麥802MW大型海上風(fēng)電場征求住民意見,調(diào)查后將風(fēng)機排列按20臺為一弧形配置。⒌輸電線纜海洋風(fēng)電設(shè)備通常距沿岸為10km～30km。由于高壓交流輸電(HVAC)常被反對,當輸電距離較長(100km)以上和容量較大(300MW以上)時,寧可選高壓直流輸電(HVDC)更合適。⒍浮體支撐當水深 20m時為淺水域,風(fēng)電設(shè)備由基礎(chǔ)底座的支柱（通常為3根）直接插入海底以下10m固定即可。當水深在20m～300m之間的深水域,就應(yīng)采用浮體結(jié)構(gòu),它是矩形或三角形箱體,漂浮在海面上。風(fēng)電設(shè)備的支撐塔柱固定在盒式箱體上,浮體則由纜索牽引,纜索錨固于海底,這種漂浮箱體結(jié)構(gòu)型式要注意強風(fēng)時的搖動和傾斜。⒎維護條件與陸地環(huán)境不同,海洋風(fēng)電設(shè)備特別是暴風(fēng)雨天氣的維護檢修難度很大,費用很高,直接影響電力成本。有時需用直升機，應(yīng)盡量減少這類費用。⒏今后課題動態(tài)負荷是風(fēng)機研制最重要最困難的世界性課題,目前還無法解決,還不存在通風(fēng)可靠的動態(tài)負荷計算方法。建立精確動態(tài)模型的條件是: ① 適當?shù)淖杂啥龋總€風(fēng)輪都有變化）。 ② 旋轉(zhuǎn)葉片截面的靜態(tài)特性。③ 詳細的風(fēng)力參數(shù)（空間、時間關(guān)系）。④ 非穩(wěn)定的風(fēng)力氣動力作用必須忽略。這些條件很難滿足,應(yīng)設(shè)法減小這些限制,建立模型數(shù)據(jù)庫,適應(yīng)各種風(fēng)輪需要,對可靠性提高、效率提高都有益。7. 3 中國發(fā)展風(fēng)電的展望據(jù)不完全統(tǒng)計,2003 年年初在建項目的裝機容量約為60多萬kW,其中正在施工的約有10萬kW,可研批復(fù)的有22萬kW,項目建議書批復(fù)的有32萬kW,包括兩個特許權(quán)項目。如果這些項目能夠如期完成,那么到2005年底合計裝機可超過 100萬kW。預(yù)計“十一五”計劃期間（2006～2010年）,全國新增風(fēng)電裝機容量可達280萬kW,因而累計裝機總?cè)萘考s可達400萬kW。我區(qū)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電潛力巨大,內(nèi)蒙古自治區(qū)是我國利用風(fēng)力發(fā)電最早、規(guī)模最大的省區(qū)之一。,占全國總儲量的40%,居全國首位。50m ,也占全國總儲量的 40%。年大于 3m/s 風(fēng)速的時間在 5000～6000小時。大部分地區(qū)風(fēng)能密度在每平方米200～300W之間的風(fēng)能豐富區(qū)的穩(wěn)定度高、連續(xù)性好 ,風(fēng)能豐富區(qū)的面積為46萬km 。目前 ,內(nèi)蒙古自治區(qū)共建有輝騰錫勒、達里、錫林浩特、朱日和和商都五個風(fēng)力發(fā)電場 ,總裝機容量為 ,2006年計劃發(fā)展到100萬KW。據(jù)了解,內(nèi)蒙古風(fēng)能資源豐富的地區(qū)是草原 ,地廣人稀 ,用地成本低。電網(wǎng)承載風(fēng)電的能力強 ,安裝風(fēng)機的面積大。我國已于今年2月批準了《可再生能源法》,并將于2006 年1月起正式實施 ,這將為內(nèi)蒙古自治區(qū)進一步發(fā)展大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電提供良好的時機。結(jié) 語結(jié) 語 在當今世界可再生能源開發(fā)中 ,風(fēng)力發(fā)電是除水能資源開發(fā)外,技術(shù)最成熟、最具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)開發(fā)價值的發(fā)電方式。風(fēng)力發(fā)電是一個集計算機技術(shù)、空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料科學(xué)等綜合性學(xué)科的技術(shù)。我國有豐富的風(fēng)能資源,因此風(fēng)力發(fā)電在我國有著廣闊的發(fā)展前景,而風(fēng)能利用必將為我國的環(huán)保事業(yè)、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整 ,減少對進口能源依賴作出巨大的貢獻。展望未來隨著風(fēng)電機組制造成本的不斷降低 ,化石燃料的逐步減少及其開采成本的增加 ,將使風(fēng)電漸具市場競爭力。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展、風(fēng)力發(fā)電機組制造成本和項目開發(fā)成本的不斷降低 ,發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是大勢所趨。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的風(fēng)電已經(jīng)有了很大的進步。特別是在《可再生能源法》頒布之后，國家陸續(xù)出臺了一系列的可再生能源的支持政策，為國內(nèi)的風(fēng)電創(chuàng)造了巨大的市場，也為中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間，風(fēng)電發(fā)展日新月異。風(fēng)力發(fā)電在中國的開發(fā)前景十分樂觀；發(fā)展前景將十分巨大。參考文獻參考文獻[1] ［EB/OL］.[2] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[3] [D].烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2006.[4] [M].北京：能源出版社，1986.[5] 王承煦，[M].中國電力出版社，2003.[6] 朱俊生，[J].節(jié)能與環(huán)保報，2006(9):18201[7] 陸虎渝，(教師版)[M].北京：中國電力出版社，2004.[8] [J].自然學(xué)報，2007.[9] [M].山東：山東教育出版社，2006.[10] 林景堯，王汀江，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.[11] 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