风电并网技术现状

　　摘要：该文介绍了国内外风电发展的概况；分析了风力发电技术的发展；论述了当前风力发电所存在的主要问题和解决办法。

　　风力发电越来越受到人们的重视。近年来，世界上发展最快的可再生能源当属风力发电，装机容量每年增长超过 30%。风电发展最快的德国，据统计，2004 年风电约占发电总量的 5.3%。我国风能资源丰富，理论可开发总量将近 2.53×108 kW，与世界先进水平相比，我国风电发展有很大差距，但近年来我国风电也得到了较快的发展。截止到 2005 年底，我国除省外累计风电机组 1859 台，装机容量 126×104 kW[1] ，占全国电力装机容量 5×108kW的 0.25%。

　　美国 2002 年风能装机新增 10%，410 MW新设备投入使用。2003 年，美国新增风电装机容量 1687 MW，与美国风电装机历史最好水平 2001 年（1696 MW）持平，累计风电装机容量已超过 6370 MW。美国风电装机容量在过去的 5 年中平均增长率达到 28%，两位数的平均增长既体现了较强的市场需求，同时也面临许多挑战。

　　丹麦是最早利用风力发电的国家。2002 年丹麦新增装机容量 497 MW，总容量达 2880MW，可满足 20%的国家电力需求。成为世界上使用风电比例最高的国家。丹麦风电产业是国民经济的主导产业之一，世界上大约一半的风力发电机源自丹麦。全球十大风机制造商中，丹麦占6 家。

　　德国是世界上风力发电规模最大的国家，风电装机总量占世界的 55%，达 12001 MW，可满足 4.5%的国家电力需求。德国的风机制造能力强、水平高，德国安装的大部分风电机组是本国制造的。

　　在亚洲，最具发展潜力的是印度、日本和中国。印度的风电装机容量增加较多，2002年新增装机容量 195 MW。截止到 2003 年 3 月底，日本的风电装机容量已达 460 MW，占世界的 1%左右[3] 。

　　根据美国风能协会(AWEA)、欧洲风能协会(EWEA)和印度风机制造商协会(IWTMA)的统计，截止至 2003 年底，世界风电总装机容量达 39294 MW[4] 。

　　我国是世界上利用风能最早的国家之一，可以开发利用的风能资源仅次于前苏联和美国，为世界第三位[5]。我国风电场的建设起步于 1986 年，在山东容城建成我国第一个并网型风电场。十多年来，我国风力发电得到了很大发展，政府对风力发电日益重视，风力发电场装机容量不断增加。2005 年我国除省外新增风电机组 588 台，装机容量 498 MW，新增 18 个风电场。与 2004 年当年新增装机 198 MW相比，2005 年当年新增装机增长率为252%。截至 2005 年底，我国除省外累计风电机组 1859 台，装机容量 1260MW，共有个 59 个风电场，分布在 15 个省（市、区、特别行政区）。除省外各省（市、区）风电装机容量见图 2。与 2004 年累计装机 764 MW相比，2005 年累计装机增长率为 65.2%。但相对来说，目前国外已发展MW级风机，我国制造的风机最大容量仅 600 kW。我国制订的发展规划中提出风电装机容量到 2015 年达到 7 GW，到 2020 年达到 20 GW的风电发展目标

　　20 世纪 80 年代单机功率 55 kW 左右为主； 90 年代初期以 100～300 kW 为主；90 年代中期则以 450～600 kW 为主。以德国为例：2003 年上半年所安装的 536 台风机的总功率为 853.38 MW，平均每台的额定功率为 1558.54 kW。而且，单机容量为 5 MW 的风机已进入商业运行阶段。

　　失速调节方式的主要缺陷是：风力发电机组的性能受叶片失速性能的限制，额定风速较高，在风速超过额定值时发电功率有所下降。采用变浆调节方式充分克服以上缺陷，故得到了迅速的应用。在德国 2003 年上半年所安装的风机中，就有 91.2%的风机采用的是变浆调节式。