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2021年全球风电场报告

中国电力网发布时间:2021-12-09 14:06:43  作者:庞名立

  风(Wind)是指空气的水平流动现象。地球上和大气中,各处接收到的太阳辐射能和放出的长波辐射能是不同的,因此在各处的温度也不同,这就造成了气压的差别,大气便由气压高的地方向气压低的地方流动,水平方向的大气流动就是“风”。所以风的能量是由太阳辐射能转化来的。

  风能(Wind Energy)是空气流动产生的动能。是指风所负载的能量,是一种清洁的可再生能源。风能也是目前发展最快的可再生能源。

  风能的大小决定于风速和空气的密度。风的能量是由太阳辐射能转化来的。太阳能经由风力机的机械,转换为电能、热能和机械能。风能可以用于帆船航行助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等。

  古代波斯人和中国人已经懂得使用风车,一直到12世纪,欧洲才普遍利用风车碾磨面粉和泵水。荷兰低地使用风车抽排水,其风车的功率可达3.7kW。

  世界上利用风力发电较晚,风力发电最早在丹麦,1985年才起步;美国1989年和德国1990年也开跑,中国和印度1992年、随后西班牙、澳大利亚跟进。可以这么说,全球风力发电基本在一个起跑线上,中国于1992年开始有风能发电,区区之数,不足挂齿,仅为0.1 TWh,当然居世界末尾。2015年中国把久居领先的美国赶下台了,中国发力了,把风能发电拉到世界第一。2020年中国风能发电量达到466.5 TWh,年增长14.8%,占世界总量的29.3%。

  世界各国风力发电量的演绎用动画来描述,请点击:http://haokan.hao123.com/v?vid=12583449586184329768

  利用风力发电的场合称为风电场(Wind Farm),又称“风力发电场”。由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。通常按照风电场址的主导风向和地形,将机组排成阵列,尽量减少相互间的尾流影响。风电场可以安装在陆地上,也可以安装在海洋上。

  可用风速(Usable Wind Speed)指风轮机能正常工作的风速,一般为2~22m/s,超过这一风速时,风轮机自动闭锁。

  风力发电的成本接近天然气发电,是目前较经济的再生能源之一。海上风能比陆上多40%的产能,但装置成本比陆地高60%,并且风险高。尽管如此,与成本昂贵的光伏发电比较,发电量大的离岸风力发电仍然显示出优越性。

  根据BP2021年的统计,中国装机容量占全球总量的百分率如表。

  单位换算: 1GW=1000MW

风电场装机容量(单位:GW)

  根据BP 2021年的报告,2000年全球风电场年增长11.9%,发电量为1591.2TWh,其中发电量最多的国家是中国,中国于2016年超过美国,2000年增长11.9%,发电总量达为 466.5TWh,占全球风电场发电总量的466.5/1591.2=29.3%。其次是美国、德国、英国、印度和西班牙。

风电场发电最多的国家(单位:TWh)

中国风电场发电量进程(单位:TWh)

  中国风力发电
 

  容量因数=特定机组全年实际发电量/特定机组理论上全年最大发电量

  例如:600kW机组全年实际发电量为1500000kWh

  容量因数 C = 1500000/(600*24*365.25)=0.285= 28.5%

  容量因数数值理论上可以是从0-100%,但是实际中通常得到的数值范围在20%-70%,并且绝大部分是在25%-30%之间。

  全球陆地风电场

  目前全球装机容量大于250 MW的陆上风电场有85个风电场,待建的风电场有16个陆上风电场已经立项。

世界各国大于250 MW的陆上风电场

  全球最大的前12大的陆上风电场,美国最多,占7座。尽管中国风力发电量居全球之首,仅占2座。

  全球十二大的陆地风电场
 

中国平均风速见图

中国大型陆地风电场

  全球海上风电场

  目前全球装机容量大于200 MW的海上风电场有61个风电场在运行,待建的海上风电场有16座。目前海上风电场主要在西欧国家,如德国和英国。

世界各国大于200 MW的海上风电场

中国大于200 MW运行的海上风电场

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