风力发电论文摘要英文翻译Word下载.docx
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1.1风力发电的研究现状.................................................1
1.2我国风力发电的发展状况.............................................3
1.3发展风力发电的必要性和意义.........................................42中国风力发电社
会总成本的研究.......................................6
2.1研究方法的选择.....................................................6
2.2原理及步骤.........................................................6
2.2.1具体步骤.....................................................6
2.2.2进行层次总排序...............................................83层次分析综合评价法的
应用............................................9
3.1建立层次结构模型...................................................9
3.2构造判断矩阵.......................................................9
3.3进行层次单排序极其一致性检验.....................................11
3.4进行层次总排序....................................................13
3.5层次总排序一致性检验..............................................14
3.6世界各国促进风力发电发展的激励政策................................14
3.7小结..............................................................164中国风力发电的成本走势
分析........................................16
4.1风机国产化的形式对成本走势的影响..................................16
4.2.国家政策.........................................................16
4.3目前我国风力发电成本较高原因分析..................................17
4.3.1目前我国风力发电成本较高原因................................17
4.3.2解决的方法..................................................19
4.3.3风力发电在我国发展的美好前景................................19谢
辞..................................................................20参考文
献...............................................................21
大连交通大学信息工程学院2011届本科生毕业设计（论文）
1概述
1.1风力发电的研究现状
风力发电于1890年起源于丹麦，之后经过几个重要的发展阶段。
第一阶段是
二战前后，由于能源需求量增大，不少国家相继开始注意风力发电.美国于1941
年建造了一台1250kw的特大风力发电机组，这种风力发电机组技术复杂，运行
不稳定。
因此只能停留在科研阶段，无法推广使用。
第二阶段出现在70年代，
世界连续出现的两次石油危机极大地刺激了风力发电的发展。
此时，丹麦己研制
出55-630kw的系列化风力发电机组。
第三阶段是在80年代，以美国为首的西方
各国开始着手实施以风力发电为中心的节能计划，各国都为风力发电提供了许多
优惠政策，这促使风力发电高速发展。
第四阶段进入90年代，随着世界环境的
不断恶化，环保呼声日益高涨，各国更加注重发展风力发电，在科学技术进步的
强有力的推动下，风力发电的发展令人瞩目，据有关资料统计:
从1981~1999年
世界风力发电机组装机容量平均每年以40%速度增长。
到2000年为止，风能的
发电量已占总发电量的5~10%。
全世界风电总装机容量1994年底为350万;
1995
年新增140万，达到490万kw;
从图1中可以看到1996年底总装机容量为607
万kw:
1997年底总装机容量跃升至780万kW;
1998年底总装机容量达到900万
kw;
1999年底总装机容量达到1393万kw;
到2000年底总装机容量达到1700万
kw.估计2001年底总装机容量达到2000万kw。
表1-12000年世界风力发电装机容量排在前四名的国家
从表1-1可以看到德国位居第一，装机容量为166Mkw;
西班牙位居第二，装机容量为775Mkw;
第三位是荷兰，装机容量为40OMkw;
第四为是意大利，装机容量为170Mkw;
第五位为美国，装机容量为62Mkw。
随着风力发电装机容量的增长，风力发电的成本则在不断下降。
在过去的二十年里，风力发电的成本下降已超过了80%，在80年代，风力发电成本是30美分/KWH，到2000年风力发电成本降到了4美分/Kwh，预计到2005年风电成本可以降到2.5~3.5美分/kwh。
风力发电装机容量的增长、风电成本的下降都得益于风机技术的发展。
近二十年来，由于科学技术的长足发展，促进了风电机组技术的发展。
80年代初在风电市场的第一代风电机组，其转子直径为10-llm，单机发电容量只有22-3OKW;
到九十年代中期，第六
1
代风电机组问世，其转子直径长达50m，单机容量增加到500-1000KW;
目前，欧洲市场的第七代风电机组，单机容量达1650KW，成为现在可以系列生产的最大风电机组。
据资料统计表明:
第六代风电机组每KW的出厂价比第四代（1991年，50-225KW）价格下降20%，其它投资成本（基础、联网、道路等）下降50%，发电成本下降30%。
伴随着风力发电发展，如何评价风能的价值、如何评价风能的经济性、以及用什么方法来评价，成为各国竞相开展的研究课题。
这方面研究工作大多是在九十年代的初期。
从风电场角度来评价风电经济性的方法包括项目财务评价方法，这种方法沿用传统的项目评价方法。
它是从投资项目的角度出发，按照财税制度分析对风电场进行成本效益分析。
第二种方法是生命周期法，该方法是从动态的角度来分析风电成本。
第三种方法是蒙特卡洛模拟法，该方法将风电的经济性评价寓于电力系统的扩展规划中。
第四种方法为可避免成本法。
该方法针对风电系统包括风电和不包括风电两种情况分别计算发电成本和可靠性，可以看到有风力发电的电力系统能节约常规燃料费、节约装机容量。
这种方法是迄今为止众多风电场经济性评价方法中最全面、客观的，应用较广。
上面这四种方法是从风电场角度来评价的。
为了对风能和其它常规能源进行比较，国际社会开展了“社会总成本研究”社会总成本就是采用某种发电技术时社会必须付出的全部代价。
从这个角度讲，由于风力发电是无污染，可再生的，因此它无污染防治、健康保障的成本，同时它也无资源消耗费用。
德国霍姆耶尔1988年首次发表了这方面的研究结果，得出风能的社会总成本最低。
美国奥丁格尔也进行了社会总成本研究，他还规定采用如下方法进行研究:
定量法、定性法、投资回报率法、减少成本法。
得出结论:
从社会总成本的角度看，风力发电是最受欢迎的发电技术。
到目前为止风力发电在各国电力系统中已占一定的比例。
德国风力发电占4%的电力需求;
在丹麦，风力发电占需求的5%，到2005年，丹麦风力发电将占电
力需求的10%。
有关机构预测，到2030年风力发电量将占世界总发电量的25%。
最近欧盟订定新的能源指针，计划新能源所占比例应于2010年以前达到22.1%。
为达到此目标，欧盟建议欧盟各国应达到如下的目标.
表1-2欧盟各国新能源计划
2
续表1-2欧盟各国新能源计划
1.2我国风力发电的发展状况
我国风力发电始于风车提水。
50年代后期已开始研究小型风力发电机组。
至70年代，先后制成了1、2、10、12、8、20千瓦的样机并应用于网外无电地区。
风力发电真正发展是在80年代以后，此时风电机组基本上依靠进口。
1986年山东荣城从丹麦进口了三台55千瓦的风电机组，于当年并网发电。
1989年新疆达坂城和广东南澳进口90千瓦、100千瓦和150千瓦的风电机组17台，装机容量为4490千瓦，均于当年并网发电。
进入90年代风力发电的发展更加迅速。
1996年，国家在“双加”工程中，按照扶强扶优的原则，选择了达坂城二厂等四个风电场进行重点改造，进口了133台600千瓦、13台300千瓦的发电机组，合计83799千瓦，分别于1997~1998年竣工同年，国家计委又制定了“乘风计划”，旨在以技贸结合形式与国外组建合资企业，在建设24万千瓦风电场的同时，引进技术、消化吸收，达到自主开发、自行设计制造大型发电机组的能力。
1998年同外商合资成立了“洛阳美德风电设备有限公司”和“西安维德风电设备有限公司”，至此风电机组国产化已提到了日程。
我国二十年来风力发电的发展可以从装机容量上看到，如表1-3所示。
表1-3我国风机装机容量变化情况
从表1-3可以看到:
在“七五”（85一90年）末风电场建设装机容量仅为342MW年均
3
、34倍。
进入“九五”我国的风电场建设步入崭新装机6.386MW，是“七五”的9
的发展阶段，1996年的新增装机容量为22.35MW，年底总装机容量为57.676MW;
1997年在“乘风计划”和“双加”工程的推动下，年新增装机容量越升至108.5MW，年底总装机容量增加到166.5MW;
1998年实际新增装机37.45MW，比1997年有所下降，年底实际装机容量达到203.95MW。
虽然我国风电机组装机容量在不断增加，但与国际形式相比，我国的发展速度还是非常低的，远远跟不上发展的需求。
我国目前风机国产化的水平还很低，刚刚处在起步阶段。
表1-4风机生产国家对中国市场的占有情况
从表1-4可以看到我国风电机组几乎都被外国市场占领，国产风机仅占1.2%，大大地阻碍中国风力发电的发展。
正是由于长期以来，我国风机制造技术与国际水平有着很大的差距，落后于国内风电场建设的需要，国内大多数风电场的风机设备依靠国外进口，这使得我国的风电成本一直居高不下。
据统计我国的风电成
/KWH左右，还无法同常规能源相竟争，发展国产风机是当务本大约在0.72元
之急。
正如前面所述，为了促进风机国产化我国政府也制定了相关的政策，“乘风计划”、“双加工程”都是在扶持国产风机的发展。
据专家预测，如果风机国产化率达60%，则可使风电机组成本降低15%，风电成本可降至0.375元/KWH。
伴随风机国产化的发展，我国风力发电的发展即将翻开崭新的一页。
1.3发展风力发电的必要性和意义
发展风力发电等再生能源对于保护环境、改善能源结构等有着重要的战略意义，己经成为人们的共识。
而且现在是必须大力发展风力发电的时候了。
从世界能源发展趋势看:
根据最新资料表明，世界能源消耗量从1970年的83亿吨标准煤到1995年14亿吨标准煤，增长了68.7%。
预计到2020年将达到195亿吨标准煤，50年增长1.35倍。
尽管到2020年石油、煤、夭然气、核能仍然是能源供应的主力，但风力发电等再生能源以及其它新能源的发展令人瞩目。
从1970年的约13.8亿吨标准煤发展到1995年的30.2
4
亿吨标准煤.增长了1.19倍，预计到2020年将达到40.9亿吨标准煤50年将增长1.96倍届时风力发电等可再生能源在能源结构中占21%左右。
风力发电等可再生能源发展是最快的。
从1970年的约8.9亿吨标准煤，到1995年的21.3亿吨标准煤增长了1.4倍，到2020年将达到37.8亿吨标推煤，50年增长3.24倍。
现在世界能源结构中所利用的化石能源主要仍然是煤炭，其次才是石油和天然气，
其比例约为68%:
17%:
15%。
根据国际上通行的能源预测，石油将在40年时间内枯竭，天然气将在60年内用光，煤炭也只能用220年。
在人类利用能源的历史长河中，石油、煤炭、天然气等常规能源毕竟是短暂的一瞬间。
我国是人口第一大国、能耗第二大国、人均资源占有量相对匾乏，发展风力发电的再生能源更是非常必要的。
我国能源构成中火力发电所占比例为58.70%，占第一位。
不仅考虑煤等自然资源将枯竭，就是从环境保护方面看发展风力发电也是十分必要的。
因为以煤为主的能源构成会造成“温室效应”和“酸雨”现象，导致环境污染。
而风力发电却是无污染可再生的能源。
从我国风能储量看发展风力发电也是十分必要的。
我国幅员辽阔，风能资源较丰富，具有发展风力发电的先决条件。
据国家气象局估计，我国风能资源储量约为1.6xl03KW/年左右，其中地理上和经济上可开发利用的为1.6xl03KW/年。
目前，在德国风力发电能满足4%的电力需求。
在丹麦风力发电力占电力需求的5%。
预计到2030年，风力发电占世界总发电量的25%。
我国风力发电的发展与世界上先进国家相比有很大的差距，随着现代化进程步伐的加快，我国能源需求会不断上升，能源的压力会不断加大。
因此，大力发展风力发电是十分必要的，而且也符合我国制定的长期可持续发展战略的初衷。
5
2中国风力发电社会总成本的研究
2.1研究方法的选择
某种发电方式的社会总成本是指采用该种发电方式时社会必须付出的全部费用。
它包括内部成本和外部成本，内部成本指的是实际成本;
外部成本。
一般包括污染成本、资源消耗成本、环境保护和用于人体健康等方面的成本。
定量地对风力发电社会总成本评价实质是从技术、经济、社会、环保、资源等方面进行全面系统的综合评价问题。
因此
2.2原理及步骤
2.2.1具体步骤为:
（1）明确问题的范围，提出具体的要求，包含的因素以及各因素之间的关系，这样就可以明确要解决什么问题，需要的情报资料是否己够用。
（2）建立层次结构
根据问题的性质和要达到的目标，将其分解成不同的组成因素，再按各因素间的相互关联影响及隶属关系，将因素按不同层次聚类，形成一个多层次的结构模型，目标层，准则层，指针层，方案层等。
用框图n一n说明层次的递接结构与因素的从属关系。
最上层是目标层，在这一层中是系统所要达到的目标。
中间一层是准则层，准则层中的内容是横向排除衡量达到目标的各项准则。
第三层是方案层，排列了各种可能采取的方案。
（3）构造判断矩阵
当建立了分析层次后，便可以逐层逐次进行两两比较。
利用评分法来比较他们的优
6
图2-1层次结构图
劣，并根据一定的比率标度将判断定量化，形成比较判断矩阵。
表2-1判断矩阵标度极其含义
（4）进行层次单排序极其一致性检验
l层次单排序。
步骤:
a计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi
b计算Mi的N次方跟Wi
C对Wi进行归一
Wi
2一致性检验
7
a计算判断矩阵的最大特征根值λmax
式中:
n为判断矩阵阶数;
wi（1=1，2，„n）为判断矩阵特征向量元素;
bi=（1=1，2.?
?
„n）为判断矩阵A与其特征向量w乘积的向量的元素，计算公式为:
或
B计算判断矩阵一致性指标Cl
C计算判断矩阵一致性检验系数CR，判断其一致性:
CIRI
其中Rl为平均一致性指标，它与判断矩阵阶数n有关，n=1一9的RI值分别为:
表2-2与n对应的RI值表
当CR&
lt;
0.01，判断矩阵一致性通过，否则需要重新作出判断。
2.2.2进行层次总排序
利用层次单排序的计算结果，综合出对于最高层次的相对优劣顺序。
这一过程自上而下逐层进行，便求出某一层次所有因素对于最高目标的相对重要性的排序权值。
2.2.3层次总排序一致性检验
8
CR&
0.l，一致性检验通过。
3层次分析综合评价法的应用
3.1建立层次结构模型
目标层
准则层
方案层
3.2构造判断矩阵
-1、表3-2、表3-3、根据我国电力工业目前的发展状况，构造出判断矩阵如表3
表3-4、表3-5对于总目标“社会总成本综合评价”，它的准则层可分为四方面:
实际成本、污染成本、健康成本、资源消耗成本。
根据它们的重要性不同，形成判断矩阵。
9
对准则层“实际成本”准则，各种发电方式之间的重要性（成本高低）比较形成判断矩阵。
表3-3以污染成本为准则四种发电形式重要性比较
对准则层“健康成本”准则，各种发电方式之间的重要性（成本高低）
比较形成判断矩阵
对准则层“资源消耗成本“准则，各种发电方式之间的重要性（成本高低）比较，形成判
断矩阵
-1、表3-2、表3-3、表3-4、表3-5是由相关资料得出的。
表3
10
3.3进行层次单排序极其一致性检验
以求解F一A矩阵为例，
1、进行层次单排序
（1）计算判断矩阵每一行元素的乘积
M1=1*2*3*1=6
M2=1/2*1*3*1/2=3/4
M3=1/3*1/3*1*1/2=1/18
M4=1*2*2*4
（2）计算Mi的n次方根
jn
（3）对向量归一化
特征向量W=（W1W2W3W4）=（0.3560.210.110.322）表示准则层四元素
对目标的相对权重值。
2
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