風能的開發(fā)與利用(概況并與內蒙古、沿海地區(qū)相結合)

風能風能

簡介優(yōu)缺點利用（發(fā)電、提水、助航、致冷致熱）由效益看前景

中國風能分布案例：以內蒙古、沿海風能開發(fā)利

用為例世界案例：丹麥、美國簡介風能(windenergy)地球表面大量空氣流動所產生的動能。由于地面各處受太陽輻射后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數。（風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率）風能是太陽能的一種表現(xiàn)形式，太陽能輻射的2％風能優(yōu)缺點優(yōu)點：發(fā)電成本低、無污染、可再生資源、能有效遏制溫室效應；有效遏制沙塵暴的發(fā)生。缺點：

1、風力有地域性和季節(jié)性限制

2、往往存在儲存和運輸問題（風力豐沛地區(qū)不一定是人口密集或經濟發(fā)達地區(qū)）

3、能量密度低

4、設備造價成本高

5、需要大量土地興建風力發(fā)電場

6、噪聲大風能利用風能利用歷史悠久，我國是世界上最早利用風能的國家之一。風能是利用風力機將風能轉化為電能、熱能、機械能等各種形式的能量，用于發(fā)電、提水、助航、致冷和致熱。風力發(fā)電海上風力發(fā)電風力渦輪機最普遍的形狀像螺旋槳一樣有2—3片葉片風力泵水風力泵水自古至今一直得到較普遍的應用。至20世紀下半時，為解決農村、牧場的生活、灌溉和牲畜用水以及為了節(jié)約能源，風力泵水有了很大的發(fā)展?，F(xiàn)代風力泵水機根據用途可以分為兩類：一類是高揚程小流量的風力泵水機，它與活塞泵相配提取地下水，主要用于草原、牧區(qū)，為人畜提供用水。另一類是低揚程大流量的風力泵水機，它與螺旋泵相配，提取河水、湖水或海水，主要用于農業(yè)灌溉、水產養(yǎng)殖或制鹽。由效益看前景經濟效益：風能到2020年可滿足全球12%的電力需求，在2030年更可達至22%。生態(tài)效益：風能能夠在減少主要溫室氣體排放的同時，滿足全球日漸增長的能源需求。報告預期全球的風能裝機容量到2020年可達10億千瓦，從而可避免每年15億噸的二氧化碳排放社會效益：風能產業(yè)也正在成為經濟發(fā)展中不可或缺的力量，為當前的60萬名“綠領”提供直接和間接工作。報告預計到2030年，風能產業(yè)將為全球提供超過300萬份工作。區(qū)域風能資源開發(fā)

——以內蒙古、沿海地區(qū)為例分布特點：北方大于南方，沿海大于內陸，內陸高原豐富，內蒙古高原最豐富。內蒙古高原風能豐富原因：臨近冬季風源地，冬季風勢力強且持續(xù)時間較長；地形平坦開闊，無高大山地阻擋；地表植被稀疏。內蒙古發(fā)電：可持續(xù)發(fā)展從何做起？風電發(fā)展現(xiàn)狀(一)風電建設數質并舉。截至2011年底，內蒙古自治區(qū)并網運行風電場有150戶，風電裝機達到1389萬千瓦，位居全國第一。內蒙古風電場建設的重點轉向規(guī)模、質量和效益。以克服風電波動性、間歇性為目標開展電網友好型風電場建設，原有風電場的技術改造成果顯著。(二)整機和部件制造基本配套。(三)風電運行呈“量增效減”態(tài)勢。

(四)電網消納風電屢創(chuàng)新紀錄。

風能發(fā)電取得成就的原因

(一)加強規(guī)劃，積極引導。把工作重點轉到提高管理水平和運行效率上來。合理確定年度建設項目對現(xiàn)有企業(yè)重組、兼并、聯(lián)合、托管

(二)加強管理，提高風電場運行水平。管理和技術上保證了電網的科學調度和安全運行。

(三)完善電網基礎建設，提高風電接納能力。開工新建、擴建7項500千伏和多項220千伏風電輸電工程項目，解決了部分風電基地的“卡脖子”問題。

(四)攻堅克難，為大容量消納風電提供技術保障條件。一是建設技術支持體系。二是研究創(chuàng)新調度辦法。三是推進省際電網聯(lián)合調度。四是超前進行前沿技術儲備。

(五)探索風電消納新途徑。開展風電供熱試點，利用冬季后夜棄風時段的風電為城鎮(zhèn)供熱，每年節(jié)約國家補貼約10億多元。風力發(fā)電運行中存在的主要問題及原因(一)風電裝機快速增長和電力外送通道建設滯后并存，風電機組利用時數逐年下降。電力外送增長不快，大量火電和風電機組都窩電限發(fā)。蒙西電網近8年來沒有新核準和開工建設外送電力通道。蒙東電網受網架建設滯后的影響，2011年風電運行平均下降了502小時。(二)大比例并網創(chuàng)紀錄和可再生能源大量損失并存，電網調峰機制不完善。

在外送通道不足，區(qū)內窩電嚴重的情況下，入網風電和入網火電之間是替代關系，吸納風電必然擠占上網火電的運行空間。(三)火電廠停機限電和風電場棄風限電并存，缺乏鼓勵就地就近轉化能源的協(xié)調政策。目前火電風電都常年限發(fā)約30%左右。今年上半年不少風電企業(yè)棄風率高達45%。(四)固有不合理限制和技術管理創(chuàng)新并存，風電傳輸利用潛力難以發(fā)揮。

我國電網的技術管理規(guī)范都是基于火力發(fā)電而制定的。傳輸利用風電必須進行相應的革新和調整。革新和調整的責任在企業(yè)，但是有些問題需要國家和自治區(qū)有關政府部門出臺政策才能解決。例如盡快出臺電力多邊交易方案，利用市場機制促進可再生能源的利用;明確調峰責任主體和補償機制，有效發(fā)揮風電潛力;出臺可再生能源配額制，促進大范圍均衡消納風電;取消大范圍、行業(yè)性并網風電比例的上限，吸納風電的最高比例由電網企業(yè)根據技術與管理水平自主確定等等。解決措施(一)確立內蒙古自治區(qū)為國家可再生能源基地的戰(zhàn)略地位，加快電力外輸通道建設。(二)盡快出臺可再生能源電力配額制和保障性收購的管理辦法。(三)制定出臺鼓勵全社會特別是高載能產業(yè)使用可再生能源的政策。(四)鼓勵技術和管理創(chuàng)新，拓寬風電的傳輸利用途徑。(五)盡快落實“將內蒙古確定為國家級煤炭深加工試驗示范基地的建議”。(一)風電裝機快速增長和電力外送通道建設滯后并存，風電機組利用時數逐年下降。(二)大比例并網創(chuàng)紀錄和可再生能源大量損失并存，電網調峰機制不完善。

(三)火電廠停機限電和風電場棄風限電并存，缺乏鼓勵就地就近轉化能源的協(xié)調政策。(四)固有不合理限制和技術管理創(chuàng)新并存，風電傳輸利用潛力難以發(fā)揮。

【核心提示】

現(xiàn)狀：①截至2011年底，內蒙古并網運行的風電場有150戶，風電裝機達到1389萬千瓦，位居全國第—。②風電裝機快速增長和電力外送通道建設滯后并存，風電機組利用時數逐年下降。

問題：①在外送通道不足，區(qū)內窩電嚴重的情況下，入網風電和入網火電之間是替代關系，吸納風電必然擠占上網火電的運行空間。②火電廠停機限電和風電場棄風限電并存，缺乏鼓勵就地就近轉化能源的協(xié)調政策。③固有不合理限制和技術管理創(chuàng)新并存，風電傳輸潛力難以發(fā)揮。措施：①從能源結構和安全的戰(zhàn)略高度加快內蒙古電力外輸通道建設，可以大大提高全國的綠色電力比例。②建議出臺可再生能源電力配額管理辦法，規(guī)定各電網企業(yè)、電力用戶和有自備電廠的企業(yè)按指標接納并使用可再生能源。③鼓勵技術和管理創(chuàng)新，拓寬風電的傳輸利用途徑?？偨Y我們卻不得不面對一種尷尬與困擾:風電的傳輸與利用一直不盡如人意。這種尷尬重點來自三個方面:

由于技術創(chuàng)新能力無法滿足風電并網的需要，火電機組需要在風電傳輸利用過程中頻繁調峰，以消除風電的不穩(wěn)定性、波動性可能造成的安全隱患，有時為了電網安全運行，不得不放棄風電，這在一定程度上嚴重影響了風電企業(yè)的效益。

由于電力通道無法滿足電力外輸的需求，全區(qū)風電機組運行時數有所減少，部分火電生產企業(yè)和風電生產企業(yè)均不同程度地存在窩電限發(fā)現(xiàn)象，特別是在用電高峰期，電力外送受制于通道不暢已經成為一個不爭的事實。

由于窩電、限電等現(xiàn)象的存在，內蒙古風電由產品到商品的產業(yè)化進程較為緩慢，風電機組無法滿負荷運行、風電賦閑待崗等已經成為制約內蒙古風電產業(yè)發(fā)展的最大問題。

實事求是地講，“十一五”以來，作為國家重點扶持的綠色能源產業(yè)，風電在內蒙古的發(fā)展勢頭還是不錯的，內蒙古風電裝機容量連續(xù)多年名列全國第一就是明證。在這一形勢下，如何擺脫風電傳輸之困擾就成了推進內蒙古風電產業(yè)發(fā)展的關鍵。從發(fā)達國家和地區(qū)的風電發(fā)展經驗看，從技術上尋求突破顯然是一種無法回避的選擇。只有實現(xiàn)技術上的突破，才能解決風電并網過程中因風電固有的不穩(wěn)定性帶來的一系列隱患與風險，從而保證電力機組運行的安全性與穩(wěn)定性。只有通過技術攻關不斷完善電力外輸通道，才能提升電力外輸水平與能力，增加風電并網電量，以滿足日益增長的社會用電需求與低碳發(fā)展、綠色發(fā)展的需要。

在現(xiàn)有技術條件下，從兩個方面促進風電傳輸與利用已是刻不容緩:

一是在千方百計提升風電傳輸穩(wěn)定性的同時，要建立并完善風電并網運行獎勵機制，使電力用戶、電網企業(yè)樂于接受風電，最大限度地滿足風電企業(yè)外輸風電的需求，進一步優(yōu)化內蒙古產業(yè)結構，增強內蒙古經濟的協(xié)調發(fā)展能力。

二是在保證電網安全輸電的基礎上，要通過政策杠桿的作用建立健全內蒙古風電產業(yè)化的市場運行機制，利用不斷完善的市場機制促進風電的利用，通過優(yōu)化電力資源配置來實現(xiàn)風電傳輸的市場化和推進風電的產業(yè)化。沿海地區(qū)廣東南澳發(fā)電廠上海東海風力發(fā)電廠江蘇如東風力發(fā)電廠沿海地區(qū)風能開發(fā)的有利條件自然原因：海陸熱力性質差異，季風與海陸風都存在；夏秋有臺風；鄰海地區(qū)摩擦力小，所以沿海地區(qū)風能資源豐富社會經濟因素：與陸上風電場遠離電力負荷中心不同，我國東部沿海地區(qū)經濟發(fā)達，能源需求大，電網結構強，風電接網條件好，因此，我國發(fā)展海上風電具有得天獨厚的優(yōu)勢。問題一是近海風能資源探測不夠，導致海上風電項目前期工作準備不足。二是風力發(fā)電機組在陸上安裝和使用技術已經很成熟，但海上風力發(fā)電機組，因沒有足夠的可靠度，維修難度高、費用大。三是由于風能的自身特性，導致風電的波動性、間歇性和不規(guī)則性，使風電對電網的貢獻率較低。四是海上風電場由于基建、安裝以及維護難度的增加，投資成本遠高于陸地風電場，這也是阻礙其大規(guī)模商業(yè)應用的主要因素之一。措施首先是協(xié)調海上風電開發(fā)與電網建設。實現(xiàn)風電與火電、水電、核電等電源的電網接入同時規(guī)劃，提前施工。同時，轉變電網發(fā)展方式，大力建設堅強智能電網，優(yōu)化電力資源配置，提高電網吸納風電的配比，從而推動清潔能源發(fā)展。其次是出臺適合海上風電合理發(fā)展的財稅政策和電價政策，推動海上風電商業(yè)化示范工作的開展。在稅收和電價政策上給予企業(yè)一定的優(yōu)惠空間，借助市場的力量推動海上風電的大規(guī)模發(fā)展，通過市場的作用鼓勵企業(yè)積極參與創(chuàng)新。再次，以海上風電示范項目為契機，加強海上風電開發(fā)關鍵技術的研發(fā)。重點提升核心設備的研發(fā)能力，力爭形成具有自主知識產權的海上風能資源評價、風電場設計施工和風力發(fā)電機組制造技術，為我國大規(guī)模開發(fā)海上風電打下堅實的技術基礎?？傊?，我國海上風電還處于起步發(fā)展階段，“十二五”期間，我國每年將安排150萬~200萬千瓦的總體開發(fā)規(guī)模，我國應積極穩(wěn)妥推進海上風電開發(fā)，推動海上風電技術進步，在機組制造、工程設計、施工安裝、運行維護等全產業(yè)鏈培育海上風電工程技術能力，提高海上風電產業(yè)整體競爭力，促進我國海上風電健康發(fā)展。

現(xiàn)狀：今朝，丹麥的風電裝備占了世界市場的40%以上，是世界第一。丹麥已成為風能占發(fā)電量比例最高的國度，2006年到達23%，到2030年將到達75%。依照計劃，到2030年丹麥能源組成將是風能占50%，太陽能15%，生物能和其它可再生能源35%。屆時，丹麥將成為靠風“驅動”的國度。

丹麥風能的成長過程：丹麥的風力發(fā)電研討和利用始于1891年，是世界上最早的。但到了1970年月初丹麥能源花費的94%仍是石油，須要入口，第一次石油危機的爆發(fā)，迫使丹麥當局尋找替換品。跟著1972年北海油田的開辟，丹麥能源實現(xiàn)了自給，而且成為歐洲第三大石油輸出國，可是，丹麥仍然致力于新能源的開辟和利用。一開端丹麥當局選擇的新能源并不是風能，而是核能，但由于平安題目和核廢物的處置題目，核電扶植遭到了民眾的劇烈否決，到1985年，核電站徹底從丹麥領土消散了，丹麥轉而開辟風能。丹麥自然優(yōu)勢：1、氣候：為溫帶海洋性氣候，終年受強勁的西風帶控制，風力資源雄厚。2、海陸位置：位于海邊，海陸熱力性質顯著，多海陸風。3、地形：地勢低平，多平原，無高山阻擋，利于風的深入；有狹長的海峽，易形成狹管效應，風力強勁。社會經濟優(yōu)勢：1、人口眾多消耗的能源多且本地缺乏常規(guī)能源需要發(fā)展新能源2、資金和技術雄厚3、政策保障發(fā)展風能發(fā)電的優(yōu)勢區(qū)位世界上最大的“風車場”設在加利福尼亞州舊金山東部的阿爾塔蒙特山口，這里207.2平方千米的區(qū)域內有7000多臺風力渦輪機，該“風車場”每年生產100萬兆瓦小時的電能，足以滿足像舊金山這樣的大城市需要。（2008年上海卷）能源是現(xiàn)代人類生存發(fā)展的重要資源，作為清潔能源的風能具有重要的利用價值。完成4-6題4．下列與風能有關的敘述，正確的是：

A．風能屬于來自太陽輻射的能源B．風能是一種非可再生資源

C．撒哈拉沙漠是風能開發(fā)最好的地區(qū)D．風能發(fā)電投入少，效益好5．我國內蒙古高原和東部沿海都是風能資源豐富的地區(qū)，兩地利用風能最佳季節(jié)分別是：

A．秋季、春季B．冬季、夏季C．冬季、春季D．夏季、秋季6．塔里木盆地內部是我國風能資源相對貧乏的地區(qū)，其主要原因是：

A．距海遙遠，深居大陸的腹地B．巖石裸露，下墊面摩擦力大

c．盆地地形，周圍有高山阻擋D．海拔較高，氣溫日較差較小4.A5.B6.C(2009·上海高考)積極開發(fā)新能源已經成為世界各國的共識。讀有關圖文資料，回答問題。東海大橋風電場位于東海大橋以東，將由34臺巨大的白色大風車組成，形成一片14平方公里的海上風電示范區(qū)，裝機容量達100兆瓦，通過海底電纜傳回電力，可為10萬戶家庭提供全部用電，年減排二氧化碳效應相當于5萬輛汽車停駛。(1)按照可再生與不可再生能源分類，太陽能、風能、水能屬于能源，其中屬于新能源的是從協(xié)調人地關系的角度看，人類積極開發(fā)新能源的意義是