風(fēng)力發(fā)電歷史與展望

1、風(fēng)力發(fā)電歷史與展望風(fēng)力發(fā)電歷史與展望摘要摘要本文介紹了風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)展歷史，以及風(fēng)力發(fā)電機在我國的發(fā)展趨勢。著重介紹了風(fēng)力發(fā)電機存在的一些問題：風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響以及風(fēng)電功率的波動情況。這些問題是有的，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，一定會攻克！1發(fā)展歷史發(fā)展歷史風(fēng)力機最早出現(xiàn)在三千年前當(dāng)時主要用于碾米和提水。第一臺水平軸式風(fēng)力機出現(xiàn)在十二世紀。1.1一些著名人物一些著名人物lesF.Brush（18491929）是美國電力工業(yè)的奠基人之一。他發(fā)

2、明了一種效率非常高的直流發(fā)電機應(yīng)用于公共電網(wǎng)，發(fā)明了第一個商業(yè)化電弧光燈，找到了一種高效的制造鉛酸蓄電池的方法。他自己的公司BrushElectric位于俄亥俄州Clevel市。1889年他賣掉了公司，1892年與愛迪生通用電氣公司合并取名通用電氣公司（GE）。18871888年冬，Brush安裝了一臺被現(xiàn)代人認為是第一臺自動運行的且用于發(fā)電的風(fēng)力機。它是個寵然大物——葉輪直徑是17米，有144個由雪松木制成的葉片。風(fēng)力機運行了約20年

3、，用來給他家地窯里的蓄電池充電。這臺發(fā)電機僅為12千瓦。這是因為低轉(zhuǎn)速風(fēng)機效率不可能太高。丹麥人PoullaCour隨后發(fā)現(xiàn)了快速轉(zhuǎn)動、葉片數(shù)少的風(fēng)力機，在發(fā)電時比低轉(zhuǎn)速的風(fēng)力機效率高得多。PoullaCour（18461908）是一名氣象學(xué)家同時也是現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機的先驅(qū)。PoullaCour是現(xiàn)代空氣動力學(xué)的鼻祖，他建了一個屬于他自己的風(fēng)洞來實驗風(fēng)力發(fā)電機。圖中是PoullaCour和他的妻子。PoullaCour致力于能源儲存的研究

4、，將風(fēng)力機發(fā)出的電力用于電解來生產(chǎn)氫氣，供他學(xué)校的瓦斯燈使用。這個計劃的唯一缺點是，由于氫氣中含有少量氧氣致使氫氣爆炸，他不得不數(shù)次更換幾個學(xué)校的的窗戶。1897年，他發(fā)明的兩臺實驗風(fēng)力機，安裝在丹麥AskovFolk高中。此外，laCour于1905年創(chuàng)立了風(fēng)電工人協(xié)會，它成立一年后，就擁有了356個會員。1918年，丹麥約有120個地方公用事業(yè)擁有風(fēng)力發(fā)電機，通常的單機容量是2035kW，總裝機約3MW。這些風(fēng)電容量當(dāng)時占丹麥電力消

5、耗量的3%。丹麥對風(fēng)力發(fā)電的興趣在隨后的若干年逐漸減退，直到二次世界大戰(zhàn)期間出現(xiàn)供電危機為止。表13風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響[2]適量的風(fēng)電接入有利于地區(qū)電網(wǎng)電壓水平的提高；當(dāng)風(fēng)電接入容量較大，但本地負荷量較小而無法損耗更多的風(fēng)電機組所發(fā)出的有功功率時，大量有功功率外送會引起風(fēng)電場2級變壓器及送出線路的大量無功損耗，從而導(dǎo)致在某些運行方式下個別線路傳輸功率越限以及地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性降低。4風(fēng)電功率波動情況風(fēng)電功率波動情況

6、[3]4.1有功功率波動有功功率波動不同時間間隔的功率波動概率統(tǒng)計結(jié)果見圖1~5。根據(jù)圖1~5可知，內(nèi)蒙古電網(wǎng)風(fēng)電有功功率變化率概率統(tǒng)計分布呈現(xiàn)如下特點：5min基準變化率小于1%的概率為87.39%，5min基準變化率大于5%的概率僅為0.57%；10min基準變化率小于1%的概率為73.75%，10min基準變化率大于5%的概率為1.26%；1h基準變化率在1%~5%的概率為53.98%，1h基準變化率大于10%的概率為3.21%，