我国的风能资源居世界首位，但装备制造水平与装机总量与像德国这样的发达国家相比还有较大差距，中国的风力发电正步入快速成长时期，需要解决的问题还有很多。环保问题的日益突出，能源供应的渐趋紧张，风力发电作为一种清洁的可再生能源的发电方式，已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视。同时，风力发电又是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一。因此，近几年来，中国的风力发电事业也得到了很快的发展。
本文首先针对风力发电概况；接着阐述我国风力发电产业的研究现状及存在问题，解决措施，对我国未来风力发电发展趋势进行了分析。关键词：风力发电可再生能源现状趋势前景(关键词加黑)
1吉林电子信息职业技术学院Abstract
Inrecentyearswiththeconventionalenergyofcoal,oilandothercomprehensivetension,cleanandrenewableenergyintothedevelopmentofthefastlane.\"KyotoProtocol\"andthesigningofthe\"renewableenergylaw\"promulgated,therapidgrowthofvigorousforwindpowerintopower.China'swindenergyresourcesrankfirstintheworld,butthelevelofmanufacturingequipmentandthetotalinstalledwithdevelopedcountriessuchasGermanyisstillabiggap,Chinawindpowergenerationisinaperiodofrapidgrowth,therearemanyproblemstobesolved.Environmentalproblemshavebecomemoreprominent,energysupplybecomemoretense,windpoweraspower,akindofcleanandrenewableenergy,hasbeenmoreandmorepopularinthewholeworldandattention.Atthesametime,windpowergenerationisoneofthemostmatureandlarge-scaledevelopmentofnewenergygenerationtechnology.Therefore,inrecentyears,windpowerindustryinChinahasbeendevelopingveryfast.Accordingtotheprofilesofwindpower;thenexpoundstheresearchstatusquoofChina'swindpowerindustryandtheexistingproblems,solutions,thefutureofwindpowerdevelopmentinChinaareanalyzed.
Keywords：windpowergeneration；renewableenergy；currentsituation；trend；foreground
(关键词加黑)
2吉林电子信息职业技术学院目录
第一章、风力发电发展的现状……………………………………………5
1.1风能资源………………………………………………………………………51.2风能发电现状…………………………………………………………………51.3风力发电的技术发展…………………………………………………………71.3.1风力机的变浆距调节………………………………………………………71.3.2变速恒频风力发电机………………………………………………………81.4风力发电机组机型及容量的发展……………………………………………81.5风力发电机组控制技术的发展………………………………………………91.5.1控制技术……………………………………………………………………91.5.2风力发电机组………………………………………………………………91.5.3自动控制……………………………………………………………………91.5.4安全高效运行的关键技术…………………………………………………9
第二章、我国风力发电面临问题………………………………………10
2.1风力发电存在的若干问题风能资源勘察不够科学、准确，存在盲目性…………………………………………………………………………………102.2对中小型风力发电机的技术难度熟悉不足………………………………102.32.4
政策扶持力度不够…………………………………………………………10我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技
………………………………………11
术…………………………………………………………………………………11
第三章、发展风电技术的对策3.1加快发电设备国产化进程…………………………………………………113.2制订相关的法律和政策……………………………………………………113.3发展互补发电系统…………………………………………………………123.4加快结构调整和产业重组…………………………………………………12
第四章、我国未来风力发电发展趋势………………………………12
4.1风力发电是一种主要的风能利用形式……………………………………124.2海上风力发电已经悄然兴起并且将会成为重要能源形式…………………………………………………………………………………13
第五章、中国大规模风力发电的分布地区以及前景展望(不加粗)5.1大规模风力发电必须要克服对电网的冲击性………………………………145.2搞大规模风力发电的受限制地区……………………………………………145.2.1只能在风能最丰富区和风能丰富区搞大规模风力发电…………………14
3吉林电子信息职业技术学院5.2.2为什么在风能最丰富区内和风能丰富区内，有些地区不能搞大规模风力发电…………………………………………………………………………………145.3搞大规模风力发电比较适合的地区…………………………………………165.4搞大规模风力发电的最大装机规模是多少…………………………………17
结论………………………………………………………………………………20致谢………………………………………………………………………………21参考文献…………………………………………………………………………22
4吉林电子信息职业技术学院第一章、风力发电发展的现状能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。常规能源以煤、石油、天然气为主，它不仅资源有限，而且造成了严重的大气污染。因此，对可再生能源的开发利用，特别是对风能的开发利用，已受到世界各国的高度重视。风电是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展风电这一清洁能源已成为世界各国的战略选择。我国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。近年来我国风电产业及技术水平发展迅猛，但同时也暴露出一些问题。总结我国风电现状及其技术发展，对进一步推动风电产业及技术的健康可持续发展具有重要的参考价值。
1.1风能资源随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高，对能源的需求越来越大。化石燃料是人类最早利用的能源之一。虽然到目前为止，石油、天然气和煤炭等化石能源仍然是世界经济的能源支柱，然而化石资源的有限和对环境的危害性，已经日益威胁着人类社会的安全和发展。充足的能源、洁净的环境是经济持续发展的基础条件。1990年联合国环境署报告指出：从现在到2020年，全球能源消耗将比现在增长50%?100%，由此造成温室效应的气体排放将会增加45％一90%，从而带来灾难性后果。为了制止地球的温暖化，为了使人类尽快走出燃碳时代，构建一个稳定的可持续发展的未来社会，各国正掀起一股追求不排放CO：、不污染环境、清洁发电热潮。太阳能、风能、水能、潮汐能都是可再生的清洁能源。
风能利用的最主要型式就是风力发电，风是风力发电的原动力，它是由于太阳照射到地球表面各处受热不同，产生温差引起大气运动形成的。据理论计算全球大气中风能总的能量是1017kw，而且是可再生的，估计大约有3.sx1012kw的蕴藏风能可以被开发利用，这个价值至少比世界上可利用的水能大ro倍。而且风能取之不尽，用之不竭，不存在资源衰竭问题；同时在风能的转换过程中，基本不消耗化石能源，因而不会对环境构成严重威胁。尽管从全能量系统的观点来看，在风电设备及其原材料的生产、制造和安装过程中需要消耗一定的化石能源，进而对环境构成一定的污染，但其排放量相对于风力机发出的电力而言则微不足道。风力发电具有显著的环保效益，风力发电作为绿色能源的一种，开始受到全世界的重视。
1.2风能发电现状我国东南沿海向来有风力提水的使用习惯，江苏省1959年曾有多达20余万台提水风车，后来大部分风车被柴油、电力所取代，但部分地区一直使用风力提
5吉林电子信息职业技术学院水。50年代中期曾研制小型现代化风力提水装置，50年代后期开始研究小型风力发电机组，但限于当时技术经济条件，小型机组在试验中受挫而停顿。至70年代，先后试制了l、2、10、12、18、20kw样机，其中18kw机组于1972年7月安装在浙江省绍兴县雄鹅峰上，1976年11月迁装到底泅县菜园镇运转发电，一直运行到1986年8月。1978年将研制风电设备列为国家重点科研项目后，进展加快，先后研制生产了微型和1200kw风电机组，其中以户用微型机组技术最为成熟，己有100、150、200、300和500W微型机组系列定型和批量生产，产品质量良好，不但可满足国内需要，还远销国外。1998年底，全国安装微型机组178574台，约计1.7万kw，还有独立供电机组，已有1.2、2.5、5、7.5和rokw机组，以销定产小批量生产。在网外无电地区，推广微型、小型风电机组，是解决无电农牧民用电的有效途径，有其独特的优越性，也是中国发展微型、小型风电机组的特色．。在网外地区利用风柴蓄联合发电系统，能获得稳定的电力，又有明显的节油效果，发展该系统，将促进风力从为生活服务转向为生产提供电力，从而跨上一个新水平。风／光互补发电系统，能有效地利用自然资源。在我国很多地区，冬半年风大，太阳辐射强度小；夏半年风小，太阳辐射强度大，两种能源的分布季节正好相反，互补利用可满足用户用电需求。
我国在开发风力发电方面已经取得初步成功，目前已推广中小型风力发电机组巧万多台，200、300、600kw大型并网发电机的研制和国产化也已取得较大进展。国家计委为了加快我国风电的开发，特别制定了“乘风计划”、“光明工程”计划，以及2010年的发展目标。尤其在1995一1999年我国风电装机容量得到快速发展，共装机224.85Mw，占全国风电总装机容量的85.7%，其中主要是300?600kw的大中型风力机组。在“九五”期间重点对600kw三叶片、定桨距、失速型、双速发电机的风电机组进行了研制，掌握了整体总装技术和关键部件叶片、电控、发电机、齿轮箱等的设计制造技术，并初步掌握了总体设计技术。600kw失速型风电机组及其主要部件如电气控制系统、叶片等实现了国产化批量生产。“十五”期间在“863”计划中对兆瓦级变速恒频风电机组进行攻关，计划中对750kw的失速型风电机组的产品化和产业化进行攻关。“十五”期间重点安排了兆瓦级风电机组的研制课题，同时也安排了风电系统检测技术和技术规范研究和海上风资源课题。
随着技术发展，风电成本逐步降低。但目前中国风电上网电价比煤电高出0.3～心．4元／kw.h。对一个装机容量为100Mw、年发龟量为250Gw.h的风电场而言，当地电网消费者每年需要多付出0.75一1.00亿元购买风电。虽然这是保护环境的代价，但对那些经济发展缓慢、电网比较小、电价承
6吉林电子信息职业技术学院受能力差的省份和自治区，过多发展风电将会造成严重的负担。降低风电成本的方法包括优选场址、规模开发、风电场优化设计和通过设备招标选择机型外，另一个非常重要的方法是降低风电机组成本，因为它占风电场初始投资的比例非常大，约占60％一70％。尽量采用国内制造的部件，在达到与进口设备同等质量的条件下，争取将成本降低15%，这将会大大减小风电和常规煤电电价的差距。
1.3风力发电的技术发展风力发电技术是涉及空气动力学、自动控制、机械传动、电机学、力学、材料学等多学科的综合性高技术系统工程。目前在风能发电领域，研究难点和热点主要集中在风电机组大型化、风力发电机组的先进控制策略和优化技术等方面。
1.3.1风力机的变浆距调节风力机通过叶轮捕获风能，将风能转换为作用在轮毂上的机械转矩。变距调节方式是通过改变叶片迎风面与纵向旋转轴的夹角，从而影响叶片的受力和阻力，限制大风时风机输出功率的增加，保持输出功率恒定。采用变距调节方式，风机功率输出曲线平滑。在额定风速以下时，控制器将叶片攻角置于零度附近，不做变化，近似等同于定浆距调节。在额定风速以上时，变浆距控制结构发生作用，调节叶片攻角，将输出功率控制在额定值附近。变浆距风力机的起动速度较定浆距风力机低，停机时传递冲击应力相对缓和。正常工作时，主要是采用功率控制，在实际应用中，功率与风速的立方成正比。较小的风速变化会造成较大的风能变化。
由于变浆距调节风力机受到的冲击较之其它风力机要小得多，可减少材料使用率，降低整体重量。且变距调节型风力机在低风速时，可使桨叶保持良好的攻角，比失速调节型风力机有更好的能量输出，因此比较适合于平均风速较低的地区安装。
变距调节的另外一个优点是，当风速达到一定值时，失速型风力机必须停机，而变距型风力机可以逐步变化到一个桨叶无负载的全翼展开模式位置，避免停机，增加风力机发电量。
变距调节的缺点是对阵风反应要求灵敏。失速调节型风机由于风的振动引起的功率脉动比较小，而变距调节型风力机则比较大，尤其对于采用变距方式的恒速风力发电机，这种情况更明显，这样不要求风机的变距系统对阵风的响应速度要足够快，才可以减轻此现象。
1.3.2变速恒频风力发电机变速恒频风力发电机常采用交流励磁双馈型发电机，其结构如图1所示。它的
7吉林电子信息职业技术学院结构类似绕线型感应电机，只是转子绕组上加有滑环和电刷，这样一来，转子的转速与励磁的频率有关，从而，使得双馈型发电机的内部电磁关系既不同于异步发电机又不同于同步发电机，但它却具有异步机和同步机的某些特性。
交流励磁双馈变速恒频风力发电机不仅可以通过控制交流励磁的幅值、相位、频率来实现变速恒频，还可以实现有功、无功功率控制，对电网而言还能起无功补偿的作用。
1.4风力发电机组机型及容量的发展现代风力发电技术面临的挑战及发展趋势主要在于如何进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。作为提高风能利用率和发电效率的有效途径，风力发电机单机容量不断向大型化发展。从20世纪80年代中期的55kW容量等级的风电机组投入商业化运行开始，至1990年达到250kW，1997年突破1MW，1999年即达到2MW。进入21世纪，兆瓦级风力机逐渐成为国际风电市场上的主流产品。2004年德国Repower即研制出第一台5MW风电机，Enercon开发出第二代直驱式6WM风电机，预计2013年单机容量将突破15MW[1,3]。从世界范围来看，1.5MW-2MW的机型占世界机组容量的比例，已从2007年的63.7%飞速上升到80.4%；而在我国，2005年风电场新安装的兆瓦级风电机组占当年新装机容量的21.5%，而2009年比例已经上升到86.86%[4]。这表明容量风电机组已经成为我国风电市场上的主流产品。（小4参考文献的标记，应该在右上方）
中国科学院院士徐建中说，从单机功率、设计理念、核心技术等方面上看，首台3．0兆瓦风机创造了国内风机自主创新的数项第一：首台双馈式3MW2级NGW行星斜齿轮／1级圆柱斜齿轮的高速齿轮箱研制、首台3MW10kV高压双馈式发电机的研制、首套48m长的3类风区适用的3MW风电机组变速变距叶片研制、首台低电压穿越、独立变桨距的柔性协调控制系统等。规模化生产运营后，对加速我国大功率风机装备制造业的自主化和国产化，带动相关产业的发展具有重要意义。
1.5风力发电机组控制技术的发展现代风力发电技术面临的挑战及发展趋势主要在于如何进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。作为提高风能利用率和发电效率的有效途径，风力发电机单机容量不断向大型化发展。从20世纪80年代中期的55kW容量等级的风电机组投入商业化运行开始，至1990年达到250kW，1997年突破1MW，1999年即达到2MW。进入21世纪，兆瓦级风力机逐渐成为国际风电市场上的主流产品。2004年德国Repower即研制出第一台5MW风电机，Enercon开发出第二代直驱式6WM
8吉林电子信息职业技术学院风电机，预计2013年单机容量将突破15MW[1,3]。从世界范围来看，1.5MW-2MW的机型占世界机组容量的比例，已从2007年的63.7%飞速上升到80.4%；而在我国，2005年风电场新安装的兆瓦级风电机组占当年新装机容量的21.5%，而2009年比例已经上升到86.86%[4]。这表明容量风电机组已经成为我国风电市场上的主流产品。
1.5.1控制技术自然风速的大小和方向随着大气的气压、气温和湿度等的活动和风电场地形地貌等因素的随机性和不可控性，这样风力机所获得的风能也是随机和不可控的。
1.5.2风力发电机组为使风能利用率更高，大型风力发电机组的叶片直径大约在60m~100m之间，因此风轮具有较大的转动惯量。
1.5.3自动控制在风力发电机组的并网和脱网、输入功率的优化和限制、风轮的主动对风以及运行过程中故障的检测和保护中都应得到很好的利用。
1.5.4安全高效运行的关键技术风力资源丰富的地区通常环境较为恶劣，在海岛和边远的地区甚至海上，人们希望分散不均的风力发电机组能够无人值班运行和远程监控。这就对风力发电机组的控制系统可靠性提出了很高的要求。
因此，众多学者都致力于深入研究风力发电的控制技术和控制系统，这些研究工作对于风力发电机组优化运行有极其重要的意义。计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域，并网运行的风力发电控制技术得到了较快发展，控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展，甚至向智能型控制发展。
定桨距型风力机指桨叶与轮毂的连接是固定的，即桨距角固定不变，当风速变化时，桨叶的迎风角度固定不变。失速型是当风速高于额定风速，利用桨叶翼型本身所具有的失速特性，即气流的攻角增大到失速条件，使桨叶的表面产生涡流，将发电机的功率输出限制在一定范围内。失速调节型的优点是简单可靠，当风速变化引起输出功率变化时，只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不做任何控制，使控制系统大为简化。其缺点是叶片重量大，桨叶、轮毂、塔架等部件受力较大，机组的整体效率较低，也使得这些关键部件更容易疲劳磨损。
第二章、我国风力发电面临问题9吉林电子信息职业技术学院我国的小型风力发电机产品有较完整的国家标准，包括产品性能标准和安全标准，但市场上销售的产品尽大部分没有经过国家检测机构的检测和认证，劣质产品充斥市场，风机伤人事件时有发生。大量的用户买了产品不出三个月就没有了使用价值，都无处投诉，整个行业就没有形成有效的市场机制。所以，生产企业也不考虑产品的售后服务和质量跟踪，致使小风机产品失往了用户的信任，失往了市场。
2.1风力发电存在的若干问题风能资源勘察不够科学、准确，存在盲目性风力发电机组组的运行是一项复杂的操作，涉及的问题很多，通常风力发电的有效风速为3～25m/s，风电场选址的最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源，具体风电场内风机的选址还应根据风资源评估参数、风电场宏观选址和微观选址等几方面。因此，风电场选址对于风电场的建设是至关重要的。而我国现有的风资源的分布比较分散，品位不高，难以满足风电快速发展的要求，迫切需要进一步细化。
2.2对中小型风力发电机的技术难度熟悉不足中小型风力发电机所面对的自然环境极为恶劣，由于风受地面粗糙度和障碍物的影响很大，离地面高度越高，风速越稳定。而小风机受安装高度限制，而且不能远离用电者居住的地方，所以小风机是工作在风的紊流区域，风速风向的无规则频繁变化对风机的破坏性很大。小型风力发电机所能提供的能源有限，考虑到单位功率成本的因素，好的材料和先进的控制技术无法采用，可选择的材料和技术手段有限。长期以来，我国的小风机研制缺乏对小风机使用环境的研究，比较注重风机的性能测试数据，缺乏对风机在不同环境下进行运行考核的要求。
2.3政策扶持力度不够由于风能收益受到关注以及政府的优惠政策，银行对风电、生物质发电项目贷款期限远短于火电和水电项目的贷款期限，偿还期限大多为5～8a，利息也没有优惠，仅为7a，这加重了风电项目在还贷期的还贷压力，由于受投融资条件的限制，往往只能上一些小规模的项目，导致我国风电普及率与欧美发达国家相比还很低，电价下降缓慢。对风电投入总体上呈现出科研经费不足，科研经费增长速度不高，正制约着整个产业的健康发展。
2.4我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术在设计技术方面，我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用，在一些具有自主研发能力的风电企业中，其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。在风机制造方面，风机控制系统、逆变系统需要大量
10吉林电子信息职业技术学院进口，同时，一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。其次，我国风电发展规划与电网规划不相协调，上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划，风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力，从而造成装机容量大，并网发电少的现状。
第三章、发展风电技术的对策要统一规划，扶植和支持中小风力发电产业的发展。对企业给予贴息贷款，减免税收，对用户购买风力发电机组给予补贴，允许中小风电上网，并享受大风电和光电的同等待遇。
3.1加快发电设备国产化进程我国风电发展还不成熟，风电项目的规模也比较小，在风几电项目的投资构成中风机设备费之外的其它费用，如联网送电费、设计管理费和基础设施费等所占比例较大。风电发展的关键之一是实现设备国产化，降低我国风电厂单位千瓦造价。
3.2制订相关的法律和政策在目前的技术水平下，风电还不具备与常规能源发电进行竞争的能力。风电的发展离不开强有力的激励政策，包括税收、信贷、补贴和价格等方面。具体从以下几方面采用激励政策：明确发展目标，实行可再生能源配额制，明确电网、电源企业的责任和义务；并网就近，收购全部发电量，国家批准的风电厂工程项目其送出工程由电网负责；税收优惠，增值税和所得税将进一步优惠；固定电价，保护投资者收益，电价政府定价或项目招标确定。为了使风电厂的发展由示范阶段进人产业化发展阶段，投资来源从外国政府赠款和本国政府拨款转变为从银行贷款。这就需要制订一部与风电相关的可再生能源发电的法律，以加快我国风电的发展速度。
3.3发展互补发电系统风力发电和太阳能发电各自有着自身的优势，而且在电能供应方面有着较大的互补性。太阳能发电只能在白天有太阳时发电，风力发电只要有风均可发电。可同时使用风力发电机和太阳能系统、蓄电池、逆变器、控制器等组成的发电供电系统，此外还可组成风力一水力、风力一柴油等发电供电系统，提高系统运行的效率和可靠性。近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大，保证率和经济性要求的提高，国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能
11吉林电子信息职业技术学院的大型工具软件包。通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。其中coloradostateuniversity和nationalrenewableenergylaboratory合作开发了hybrid2应用软件。hybrid2本身是一个很出色的软件，它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行，根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件，本身不具备优化设计的功能，并且价格昂贵，需要的专业性较强。
3.4加快结构调整和产业重组目前，我国风电企业实现规模经济、消除无序竞争、抑制产能过剩仍然有很长的路要走。因此，我国风电产业根据国家十二五产业发展规划要求，要积极转变经济经济增长方式，加快产业重组和结构调整步伐，同时在宏观层面上必须加强行业标准体系建设。在发达国家，风力发电机组正稳步地走向大型化，现已进入兆瓦级，以实现经济规模运行。采用兆瓦级的新型风力发电设备是目前的一个明显的发展趋势。今后的几年内将会出现更大功率的风力发电设备，风轮直径将会达到70米以上，美国已生产出风轮直径达97.5米的风车。在高风速地区，例如海上，风车的额定功率将会达到2MW。风力发电设备制造技术不断改进，风力发电设备制造厂商将会采用更先进的设计方法设计风力发电设备，兆瓦级风车的零部件重量将会降低，带有可变速风轮的风力发电设备、多极可变速发电机和智能控制系统、采用永磁多极发电机的无齿轮传动系等将是今后风电技术的主要发展方向。（字体大小不一致）
第四章、我国未来风力发电发展趋势4.1风力发电是一种主要的风能利用形式中国风力发电已经开展了多年，随着中国能源环境的变化和风力发电产业的成熟，相信在未来几年中国风力发电将呈现出几种新的发展趋势。
风力发电相对于太阳能等可再生能源技术要更加成熟、成本也更低、对环境破坏更小。在过去20多年里，风力发电技术不断的努力取得突破。正是因为风力发电技术不断发展进步，风力发电机组也将越来越便宜与高效，增大风力发电机组的单机容量后，基础设施的成本就会相对的减少。随着基础设施成本的减少和开发商越来越丰富的经验，项目开发的成本也得到降低。风力发电机组可靠性的改进也会减少对运行维护的平均成本。
风能是世界上使用最为广泛和发展最快的可再生能源之一。2010年，我国风力发电将达到400万千瓦，到2020年风力发电将达2000万千瓦，到2050年将形成3-5亿千瓦的装机能力，风电将成为第二大主力电源。目前我国已装备风力发电机
12吉林电子信息职业技术学院1300多台，建成43个风电场，风电装机能量为76万千瓦，但目前仍处于风电建设的初级阶段。
为了提高我国风力发电设备的制造制造和技术水平，降低风力发电的成本，提高市场竞争力，我们必须实现风力发电技术装备国产化。只有这样才能够为我国风力发电技术奠定大规模商业化基础。那么加大风力发电机组的国产化力度的优势是什么呢？我觉得一方面我们可以为风力发电场建设采用国产设备提供一个优质廉价的选择；另一方面，也会使国外的同类企业在参与我国市场竞争时大幅度的降低产品的价格。这样，我们就可以吸收来自国外的先进风力发电技术然后进行创新提高，从而开发具有自主知识产权的风力发电设备。
4.2海上风力发电已经悄然兴起并且将会成为重要能源形式海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，从而使海上风力发电技术成为最近的研究和应用热点。中国海上风能资源储量远大于陆地风能，储量10m高度可利用的风能资源超过7亿kW，而且距离电力负荷中心很近。随着风力发电的不段发展，陆地上的风力发电机的总和已经开始趋于饱和，那么就需要我们开发新的能源形式，海上风力发电场也就自然而然的成为了新的重要能源开发项目，同时也是风力发电的开发重点。不仅在中国是这样，海上发电也是近年来国际风力发电产业发展的一个新新领域，可谓是“方向中的方向”。
随着现代风力发电技术发展的日趋成熟，风力发电机组正不断向大型化发展。大体上大型风力发电机组有两种发展模式。一种是陆地风力发电，其方向是低风速发电技术，这种模式关键是向电网输电。另外一种是近海风力发电，主要用于比较浅的近海海域，这种模式的主要制约因素是风力发电场的规划和建设成本，但是近海风力发电的优势是明显的，即不占用土地，海上风力资源较好。风力发电不仅仅为人们提供电力，同时它也伴随并且促进着经济的发展。风力发电整个过程都不产生任何污染，它既可以为人们提供电力，又可以减少燃料带来的环境污染，从而起到保护地球生态环境的作用，是真正的绿色能源。风电作为清洁的可再生能源，已成为当今世界电力发展的潮流和趋势。
第五章、中国大规模风力发电的分布地区以及前景展望5.1大规模风力发电必须要克服对电网的冲击性说一千，道一万，不克服大规模风力发电对电网的冲击性，大规模风力发电是搞不起来的，假如真的搞起来了，那么，中国西北地区和华北地区的电网就会完了。
5.2搞大规模风力发电的受限制地区13吉林电子信息职业技术学院5.2.1只能在风能最丰富区和风能丰富区搞大规模风力发电过去，把中国按风能大小分为四类地区，风能最丰富区，风能丰富区，风能可利用区，风能贫乏区，其中，只有风能最丰富区和风能丰富区这二类地区的局部地区能搞大规模风力发电。（1），风能最丰富区：主要分布在内蒙古的北部，新疆的几大风口处，东海的海岸线附近。（2），风能丰富区：主要分布在内蒙古中部和南部地区，东北平原的松嫩平原和三江平原，大兴安岭的局部地区，辽宁，河北，山东，江苏，广东，海南六省的沿海地区，青藏高原的北部地区，但是，对于上述地区，也存在一些地区无法搞大规模风力发电这个问题。
5.2.2为什么在风能最丰富区内和风能丰富区内，有些地区不能搞大规模风力发电在青藏高原的北部地区，有一片风能丰富区，但不能搞大规模风力发电,西藏地区平均海拔是四千六百多米，西藏地区北半部的平均海拔会高出四千六百多米，在五千米以上的藏北高原，不能搞大规模的风力发电，汉族人若要登上海拔五千米以上的高原，非常容易得这样或那样的疾病，藏族人虽说比汉族人耐高原缺氧的能力强，但在海拔五千米以上的高原上，他们干活也困难，要考虑他们的身心健康，而且，这片土地四周都是人口稀少之地，没有太多的消费人口，发出的电必须远远输送，去寻找消费人口，这种远远输送不值啊。
在浙江，福建这两省海岸线附近的风能最丰富区，在海南，广东这两省沿海地区的风能丰富区，不要搞大规模风力发电了。这些地区，好刮台风，台风对风力发电机的危害极大，当然就不要搞大规模风力发电了。
在江苏省沿海的风能丰富区，不要搞大规模的风力发电了。江苏北部的沿海地区，人口不算多，这主要是由于历史上黄河入黄海，带来了泥沙，当黄河改道入渤海后，在雨水和海水的侵蚀下，泥跑到海里了，沙子却留在了陆地上，而且，由于海拔太低了，有的地区地下不深处就有海水侵蚀而来的咸水，人们无法在这片土地上种庄稼，这片土地荒了，但这片土地却成了宝地，成为了野生动植物的家园，搞风力发电，会破坏野生动植物的正常生存，大型风力发电机所发出的隆隆声音属于人造声音，对于动物来讲，它们不会怕大风的吼叫声，大雨的落地声，惊雷声，波浪拍岸声，瀑布坠水撞击岩石的声音，大江大河在落差很大的山谷之中的奔腾咆哮声等等自然声音，因为这些自然声音已经存在几十亿年了，它们习惯听这些自然声音了，它们适应了这些自然声音了，它们也弄懂了这些自然声音的真正含义了，但是，对于火车的鸣叫声，高音喇叭的广播声，大型风力发电机发出的隆隆声等等人造声音，它们只是在最近几十年或最近几百年才能听到，它们会不适应，对于这些人造声音，它们弄不懂这些人造声音到底是什么声音，它们弄不懂这些人造声音对它们是否有危害，它们会害怕这些人造声音，特别是鸟
14吉林电子信息职业技术学院儿在孵蛋时会更害怕这些人造声音，因为它们弄不懂这些人造声音会对它们的后代有何不利影响，所以，江苏北部的沿海地区并不适合于搞大规模风力发电。江苏南部的沿海地区，人口密度比江苏北部的沿海地区大，也不适合于搞大规模的风力发电。
山东，辽宁，河北这三个省的沿海地区也不适合于搞大规模的风力发电。这三个省的沿海地区，人口密度太大了，村庄连着村庄，城市与城市之间的距离并不遥远，大型风力发电机有噪声，还会对自然景观有不良影响，在人口稠密区不宜安装大型风力发电机，这三个省的沿海地区还有这个特点，就是不仅人多，而且动物也多，为什么会人多？这是因为本身常住人口多，还有旅游观光的流动人口，大家都喜欢看大海，要看一下大海与陆地之间的区别，这谁也挡不住，大型风力发电机会发出严重的噪声，会降低人们看大海时的愉快心情，不能用大型风力发电机拦住人们要看大海的愿望。为什么动物会多？这是因为有些动物喜欢到大海中捕食，但是，在繁殖后代的时候，在休息的时候，必须回到陆地，而且，不能回到陆地的腹地，这太远了，这也太累了，只能回到距海岸线不远的陆地，例如：某些海鸟，在这三个省的海岸线附近，海鸟等一些动物比较多，要考虑这些动物的生存安全，要考虑这些动物的生活习性。
在东北地区的松嫩平原上和三江平原上，不适合于搞大规模的风力发电工作。在松嫩平原和三江平原上有风能丰富区，松嫩平原多半面积是人口密集的农业区，少半面积是人口稀少的湿地，在农业区搞大规模的风力发电，大型风力发电机发出的隆隆声会影响人们的生产和生活，另外，架线，安装风力发电机也会占用耕地面积，会出现争好地现象。
在松嫩平原上，也有少部分地区是自然湿地，自然湿地是宝地，为什么是宝地？因为抚养的野生动植物种类繁多，特别是著名的丹顶鹤在夏季之时就在宝地上生存，若要搞大规模的风力发电，那大型风力发电机桨叶转动的隆隆声，把丹顶鹤以及其它许多种野生鸟吓坏了怎么办？
在三江平原，有一半是耕地，有一半是自然湿地，在自然湿地搞大规模风力发电，会引起众多野生动植物的烦恼。在耕地上也搞不起，因为今日虽说是机械化耕作，人口稀少，但是，未来，随着石油，天然气，煤炭等矿产能源消失，很可能不存在机械化耕作了，很可能是人力加畜力的耕作，人力加畜力的耕作就会变成人口稠密区。
搞大规模风力发电不适合于大兴安岭的局部地区。在大兴安岭地区，有一片风能丰富区，做为山区和半山区而言，不论风大风小，会出现风的质量不高的情况，风撞山坡，风越过大小高低不等的山头，由于地面高低不平，会产生风向不稳，风速不稳的情况，这种风可以讲是窝风乱涌，不利于风力发电，只有在大平
15吉林电子信息职业技术学院原上和海拔较低的大高原上，才会出现长风浩荡的情况，长风浩荡就是出现了风向较稳，风速较稳，风力较大的情况。
搞大规模风力发电，并不适合于属于中国的大海。大海上风能资源比较丰富，与陆地相比，属于风能最丰富区或风能丰富区。
在东海和南海，虽说年平均风速很大，但经常刮台风，就不要搞什么大规模风力发电了，那强大的台风会把大型风力发电厂摧毁，让大型风力发电厂变成负能源工厂。
在中国的渤海，由于渤海是内海，风力并不很大，都有可能小于山东半岛和辽东半岛的局部地区，在渤海中建大型风力发电厂，应该是吃亏的。
在中国的黄海，从普遍性上讲，风力会大于渤海，但会小于东海，风力发电机必须建立在这种基础上，海水的深度在十米到十五米之间，海水太浅了不行，海水太浅了表面上给人的印象会是很行，但实际上不行，大型风力发电机的零件会很重，重到一吨以上甚至几吨，海水浅了，装大型风力发电机的船会走不动，会搁浅，载重汽车在浅水中也无法走，当然，也可以把海底的通道挖深，便于运大型风力发电机的船只通过，也可以把海底铺平之后再铺上石头，修成公路，便于运大型风力发电机的载重汽车通过，但是，这会导致成本很高，通过之后风力发电会无价值，因为挖深海底或在海上修公路的成本太高了，维护起来的成本也会太高了，这就导致在黄海的浅海区修大型风力发电厂不值得。
在黄海的深海区，也不适合于修大型风力发电厂，五十米左右的海水深度，在加上河流注入可能有泥沙的情况，风力发电机的底座，电线杆子的下部，都深入到那么深的海底，有必要吗？海水太深了，潜水员下潜不了的深度必然会导致大型风力发电机底座的安装位置会有这样或那样的不合理因素，何况黄海的风力较东海差一些，东海由于台风太多不能搞大规模风力发电，那么，虽然台风少，但风力不及东海的黄海有必要搞大规模风力发电吗？
5.3搞大规模风力发电比较适合的地区当然，一是内蒙古的大草原和大戈壁。二是新疆的九大或十大风口。三是甘肃的大戈壁和大草原。第四个地区目前叫不准，但是，有一点可以叫准，第4个地区搞大规模风力发电的装机规模会不大。
总之，在大戈壁或大草原上，由于生物物种的种类比较少，修建大型风力发电厂不会对生态环境构成特别大的危害，更主要的原因是这三个自治区和省的风力资源丰富，过去，比较正确的观点认为中国能搞大规模风力发电的地区有几个，第一是内蒙古，第二是新疆，第三是黑龙江，不过，这里要提一个小争议，那就是，第一是内蒙古，第二是新疆，第三是甘肃，为什么甘肃会超过黑龙江，因为虽说黑龙江风力的潜力比甘肃大一些，但是，搞大规模风力发电，在黑龙江省搞，不
16吉林电子信息职业技术学院占耕地就占湿地，这难办，在甘肃省搞大规模风力发电，不占大戈壁就占大草原，这好办。
5.4搞大规模风力发电的最大装机规模是多少比较乐观的估计是在五亿千瓦到十亿千瓦之间，最终，这种发电量每年会是多少呢？折合成水电，大概相当于每年水力发电的几千亿度电，未来，中国水电每年最大限度的发电量能是多少度电呢？大概每年能发出两万亿度电，未来，每年中国能源百分之九十以上就靠这两万几千亿度电了，还有百分之十以下是要靠生物质能，这到底是多还是少？当然，会比今日每年以石油，天然气，煤炭等矿产能源为主的能源结构所发出的能量少，但是，要比1949年之前中国每年能源产量多出很多，比今日少不要紧，只要是精打细算，会过日子，在好的社会制度下，中国人是能幸福生活的。
有的人把一些不是一次性能源的事物看成是一次性能源，这从长远上看是站不住脚的，并不是人的主观想法会决定客观上的道理，而是客观上的道理会决定人主观上的想法。
把最大规模的风力发电的装机容量搞起来，需要多大面积？需要十万平方公里到三十万平方公里之间的面积，你不要看大，事实上，大型风力发电机彼此之间有一段距离，在大型风力发电机彼此之间的空地上，可以是草原，可以放牧，真正是由于风力发电机的底座，电线杆子的底座，安装变压器设备的底座，通向风力发电机的道路等风力发电设备和设施所占的面积并不大，只会占到五千平方公里到一万五千平方公里之间，其中，道路会占一大半。
中国大规模风力发电的最大装机容量是多少呢？在这个问题上，远没有中国水力发电最大装机规模那样清楚，有2.3亿千瓦之说，有2.5亿千瓦之说，有4亿千瓦之说，有比较乐观的10亿千瓦之说，但无论怎么说，最终，中国每年风力发出的电都会远远小于中国每年水力发出的电，因为风力发电会经常不能满负荷工作，但却会经常处在半负荷或无负荷工作状态，这是因为风有时大时小，时有时无的特点。
虽说内蒙古，新疆，甘肃这三个地方的局部地区可以讲是长风浩荡，但是，在一年之内，风的变化性还是有的。
目前，许多大型风力发电机的桨叶是用碳纤维增强塑料做成的，这种塑料很轻，也很结实，这种塑料非常适合做大型风力发电机的桨叶，这种塑料把大型风力发电机的单机装机容量搞到了一千千瓦以上，但是，随着石油的消失，石油类的塑料产品也会消失，将来，不会有这么好的塑料了，将来，最好的大型风力发电机的桨叶应该是由超硬铝合金制成，相对于碳纤维增强塑料而言，超硬铝合金的缺点是比重大一些，结实程度小一些，优点是超硬铝合金便于回收利用，所产
17吉林电子信息职业技术学院生的垃圾会没有，当然，用超硬铝合金做大型风力发电机的桨叶，单机的装机容量就搞不到一千千瓦以上了，只能搞到十千瓦到一百千瓦之间，因为超硬铝合金没有碳纤维增强塑料结实，桨叶不会做的太长，本身也相对重，发电效率会下降。超硬铝合金做大型风力发电机的桨叶还有一个好特点，就是它不会突然断裂，它在自身有毛病时会是先变型弯曲，变型弯曲一段时间之后才会断裂，人们看到变型弯曲的超硬铝合金之后，就会注意安全了，就可以更换了，这不会砸死人，但是，做大型风力发电机桨叶的碳纤维增强塑料在自身有毛病时却会突然断裂，从空中掉下来，如果人赶得太巧了，会砸死人。
搞大规模风力发电，无论无何要精打细算，会过日子，不能偷工减料，故意降低风力发电各种设施和设备的质量，要尽可能延长风力发电各种设施和设备的使用寿命，对于设备来讲，哪个零件坏了就要换哪个零件，不能因为一个零件坏了就把整个设备换了，换成新的，决不能像今日那样，明明历史上由砖，黄土组成的建筑物使用几百年都没事，明明今日由砖，水泥，钢筋组成的建筑物使用几百年或上千年都没事，但却硬说只有七十年寿命，强行拆除某些处在幼年，少年或青壮年阶段的建筑物，决不能像今日这样，明明在中国历史上，有的汽车跑过二百万公里以上，从二十世纪五十年代跑到了二十世纪八十年代，但是，今日，政策上却强令汽车十年八年就报废，如果把今日这种为了生产的数量多而不惜降低产品质量和强行缩短产品使用寿命的意念强加在搞大规模风力发电上，那么，大规模风力发电就会搞不起来了，因为投入的成本太高了，投入的能源太多了，搞起来没有价值，产不出多少净能源，风力发电的成本会比水力发电的成本高出很多，风力发电满足人们的理想程度会比水力发电低出很多，所以，搞大规模风力发电必须是精打细算，会过日子，才能产出数量可观的净能源，这个净能源就是把风力发电的规模搞成最大，搞成装机容量是在五亿千瓦到十亿千瓦之间的最大规模，能产出数量可观的净能源，这个净能源就是每年中国会净得到几千亿度电。
偷工减料或者强行缩短产品的使用寿命，这是为了生产数量多而生产，这是为了利润收入多而生产，这不是为了提高人民生活水平而生产，这不是为了人民得到实惠利益而生产，把这种生产目地不纯的生产观念强加在搞大规模风力发电上，那肯定不行，那可以讲是你一百个放心吧，那一百个不行，若说行，那也是政策扶植下的行，那也是风力发电厂的人和生产风力发电设备工厂的人，在各自利益的驱使下硬说的行。
大规模风力发电的特点就是投入的成本高一些，产出的净能源少一些，需要精打细算，会过日子才能搞好大规模风力发电，同时，大规模风力发电要尽可能不与生态保护和人们的生产和生活发生太大的矛盾，为什么不能占湿地，就是因
18吉林电子信息职业技术学院为大规模风力发电要给生态保护让路，为什么不能占耕地，就是因为有耕地的地方也是农业人口的密集区，大规模风力发电要给人们的生产和生活让路。
19吉林电子信息职业技术学院结论风力发电机组控制系统是典型的机电一体化技术系统，同时涉及空气动力学、材料科学、力学、计算机学等相关学科及领域。风电工程师应系统地综合地研究风电控制技术，实现风电机组的大型化，高效化。同时还应重视风电机组控制系统的智能化与自动化。使风力发电实现其社会效益与经济效益的最大化。风能是绿色能源。风力发电在解决能源和环境问题上具有积极意义,正在世界范围内得到快速发展,我国在风力发电上的投入和研究也正进入一个快速发展的时期。为提高风能的利用效率和机械寿命,风力发电机组的研究工作在世界各地广泛的开展,各种有效的风力发电机组控制策略、算法被提出,但多集中于桨叶控制、发电机控制与并网控制,偏航控制长久以来被忽视,未能取得有效的发展。针对这方面的问题,本论文展开了相应的研究。无论是变桨距系统还是偏航系统,都是为了提高风能的利用率和提高发电效率。就偏航系统而言,就是要完成风力机叶轮始终正对风向的功能。
20吉林电子信息职业技术学院致谢论文即将付梓，心里感慨万千，首先向我的指导师田军老师表示衷心的感谢和崇高的敬意！本文是我在田老师细心的关怀和指导下完成的。田老师在论文选题方面以及在论文各阶段富有启发性的指导是本文得以完成的重要保证。作为一名专科学生，我的水平确实有限，要完成这样的论文，难度是可想而知。在此次毕业设计中，得到了田老师的细心指导和关心，以他渊博的学识，严谨、认真、科学的治学态度，敏锐的学术洞察力，求实创新的科研作风，诲人不倦的敬业品德，乐于助人的师表精神是我永远学习的榜样！在此，再次向田军老师表示最真诚的谢意！
同时，我还想感谢我的父母，他们对我的养育之恩永生难忘，他们含辛茹苦把我养大，又供我读书，我真的很感激他们为我做的一切。
当然，我远离家乡在外求学，得到了很多同学的帮助和关心，我很感谢他们一直以来对我的无微不至的关怀。
最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者，感谢学校三年来对我的栽培！
21吉林电子信息职业技术学院参考文献（参考文献格式不对，上下左右间隔过大）1.蔡郁桦．风能未来「J]．广东科技，2001,(2).
2.钟伟强．国内外风力发电的概况「J]．风机技术，2005,(5).3.袁玉琪，杨校生．风、风能、风力发电一21世纪新型清洁能源【J]．太阳能，2朋2,(2).
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评语：
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