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离岸风力发电(离岸风力发电的优缺点)

发布时间:2022-11-17 12:00来源:www.51edu.com作者:畅畅

离岸风力发电的优缺点

中国拥有9000英里的漫长海岸线,所以发展海上风能的潜力也非常可观。虽然全球海上风能行业仍然处于早期发展阶段,但我们相信海上风能能够而且应当成为中国可再生能源领域不可或缺的一部分。中国国家气象局初步估计中国的潜在海上风能装机容量为7.5亿千瓦。根据轮毂高度的不同,这一潜力可能还会更大。

海上风能对于从广东到山东的东部沿海地区人口密集省份尤其具有意义。这些省份拥有大量海上风能资源,其中广东和福建最为优越。同时,这些省份的城市也是中国制造业企业集中之地。通过在电力需求量最大的沿海地区附近发展海上风电场,中国避免了建设一系列远距离输电线路从中国西北陆上风电设施输送电力的麻烦。

海上风能的初始投资成本较高,毫无疑问这是阻碍中国发展海上风能的因素之一。但是,海上风能的最小运营成本、更长使用寿命的涡轮机、更高更稳定的发电量等长期优势,完全可以弥补其短期劣势。

中国政府在推动海上风能发展方面发挥了至关重要的作用。要克服海上风能投资成本较高的问题,政府需要制定适当的激励计划。中国政府认识到了这一点,因此采取了相应措施来推动海上风能的商业化。去年,中国在上海附近的东海上成功建成了第一个海上风电场,预计将于今年5月投入运行。另外,广东、福建、浙江、江苏和山东的海域上还有许多其他项目提案。

但是,中国在海上风能专业技术方面存在很大差距。虽然该市场的增长速度一直令人印象深刻,但中国公司在先进的海上制造与工程领域仍然处于赶超阶段。为全面实现中国的海上风能潜力,从具有海上风能经验的发达国家获得技术转让是很重要的。

离岸风力发电的优缺点分析

清洁能源,它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充,很少产生污染。清洁能源的价值也十分可观,本文简要介绍几种常见的绿色能源:太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能、氢能、核能。

一 

太阳能的优点

1、时间长久:根据天文学的研究结果可知,太阳系已存在了50亿年左右的时间,根据太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算,太阳能资源尚可继续维持600亿年之久。对于人类存在的年代来说,真的是取之不尽,用之不竭。

2、清洁安全:太阳能素有干净能源、安全能源之称。他不仅毫无污染,远比常规能源清洁,也毫无危险,比原子核能安全多了。

3、普照大地:太阳辐射能既不需要我们开采和挖掘,也不需要运输。普天之下,无论高山、岛屿,大陆、海洋,都一视同仁,既无专利可言,也不可能进行垄断,开发利用极其方便。

4、数量巨大:每年到达地球表面的太阳辐射能约为3630万亿吨标准煤,被陆地表面接受的太阳辐射能也达到762万亿吨标准煤。

 太阳能的缺点

1、效率低、成本高:太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说经济型还不能与常规能源相竞争。在今后的相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。

2、不稳定性:因为受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,因此,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源竞争的替代能源,那么就必须很好的解决蓄能问题,但现在蓄能也是太阳能利用中一个较为薄弱的环节。

3、分散性:到达地球表面的太阳辐射能的总量虽然大,但是能流密度很低。平均来说,北回归线附近,夏季在天气较为晴朗的情况下,正午时太阳辐射的辐照度最大,在垂直于太阳光方向1平米面积上接收到的太阳能平均有1000w;若按全年日夜平均,则只有200w。而在冬季大致只有一半,阴天只有1/5左右,这样的能流密度是很低的。

风能的优点

1、风能为洁净的能量来源,风力发电是可再生能源,风力发电节能环保。

2、风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于其它发电机。

3、风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。

风能的缺点

1、风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。

2、风能利用受地理位置限制严重,在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。

3、风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。在地势比较开阔,障碍物较少的地方或地势较高的地方适合用风力发电。

4、进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。

5、风速不稳定,产生的能量大小不稳定;且风能的转换效率低。

6、风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟。现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。

近岸风力发电

洋流又称海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动。引起海流运动的因素主要动力是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平气压强梯度力。加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有垂直流动。其中盛行风是风海流的主要动力。由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底处的表现,和在开阔海洋上有很大的差别。

流按成因分为风海流、密度流和补偿流。

风海流(吹送流)

亦称吹送流,漂流:在风力作用下形成的。盛行风吹拂海面,推动海水随风漂流,并且使上层海水带动下层海水流动,形成规模很大的洋流,叫做风海流。世界大洋表层的海洋系统,按其成因来说,大多属于风海流。

大气运动是海洋水体运动的主要动力。陆地形状和地转偏向力也会对洋流方向产生一定影响。

大洋中深度小于二三百米的表层为风漂流层,行星风系作用在海面的风应力和水平湍流应力的合力,与地转偏向力平衡后,便生成风漂流。行星风系风力的大小和方向,都随纬度变化,导致海面海水的辐合和辐散。一方面,它使海水密度重新分布而出现水平压强梯度力,当它和地转偏向力平衡时,在相当厚的水平层中形成水平方向的地转流;另一方面,在赤道地区的风漂流层底部,海水从次表层水中向上流动,或下降而流入次表层水中,形成了赤道地区的升降流。

大洋表层生成的风漂流,构成大洋表层的风生环流。其中,位于低纬度和中纬度处的北赤道流和南赤道流,在大洋的西边界处受海岸的阻挡,其主流便分别转而向北和向南流动,由于科里奥利参量随纬度的变化(β-效应)和水平湍流摩擦力的作用,形成流辐变窄、流速加大的大洋西向强化流。每年由赤道地区传输到地球的高纬地带的热量中,有一半是大洋西边界西向强化流传输的。进入大洋上层的热盐环流,在北半球由于和大洋西向强化流的方向相同,使流速增大;但在南半球则因方向相反,流速减缓,故大洋环流西向强化现象不太显著。

大洋表层风生环流在南半球的中纬度和高纬度地带,由于没有大陆海岸阻挡,形成了一支环绕南极大陆连续流动的南极绕极流。

密度流

在密度差异作用下引起。不同海域海水温度和盐度的不同会使海水密度产生差异,从而引起海水水位的差异,在海水密度不同的两个海域之间便产生了海面的倾斜,造成海水的流动,这样形成的洋流称为密度流。

大洋上的结冰、融冰、降水和蒸发等热盐效应,造成海水密度在大范围海面分布不均匀,可使极地和高纬度某些海域表层生成高密度的海水,而下沉到深层和底层。在水平压强梯度力的作用下,作水平方向的流动,并可通过中层水底部向上再流到表层,这就是大洋的热盐环流。

补偿流

因为海水挤压或分散引起。当某一海区的海水减少时,相邻海区的海水便来补充,这样形成的洋流称为补偿流。补偿流既可以水平流动,也可以垂直流动,垂直补偿流又可以分为上升流和下降流,如秘鲁寒流属于上升补偿流。

其他形式

在大洋的东部和近岸海域,当风力长期地、几乎沿海岸平行地均匀吹刮时,一方面生成风漂流,发生海水的水平辐合和辐散,而出现上升流和下降流;另一方面因海水在近岸处积聚和流失而造成海面倾斜,发生水平压强梯度力而产生沿岸流,就形成沿岸的升降流。

大洋西向强化流在北半球向北(南半球向南)流动,而后折向东流,至某特定地区时,流动开始不稳定,流轴在其平均位置附近便发生波状的弯曲,出现海流弯曲(或蛇行)现象,最后形成环状流而脱离母体,生成了中央分别为来自大陆架的冷水的冷流环和来自海洋内部的暖水的暖流环。这是一类具有中等尺度的中尺度涡。此外,在大洋的其他部分,由于海流的不稳定,也能形成其他种类的中尺度涡。这些中尺度涡集中了海洋中很大一部分能量,形成了叠加在大洋气候式平均环流场之上的各种天气式涡旋,使大洋环流更加复杂。

在海洋的大陆架范围或浅海处,由于海岸和海底摩擦显著,加上潮流特别强等因素,便形成颇为复杂的大陆架环流、浅内海环流、海峡海流等浅海海流。

综上所述,产生洋流的主要原因是风力和海水密度差异。实际发生的洋流总是多种因素综合作用的结果。

按冷暖性质分类

海流按其水温低于或高于所流经的海域的水温,可分为寒流和暖流两种。 ①暖流:水温较流经海区水温高的是暖流,来自水温高处。②寒流,亦称凉流,冷流:本身水温比周围水温低,来自水温低处。表层海流的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒,深处的水平流速则在10厘米/秒以下。铅直流速很小,从几厘米/天到几十厘米/时。海流以流去的方向作为流向,恰和风向的定义相反。

按地理位置分类

赤道流、大洋流、极地流及沿岸流等。 具体为赤道逆流,北赤道暖流,南赤道暖流,西风漂流和环流。

离岸高效风力发电机

离岸风和向岸风:从海洋吹向陆地就是向岸风,从陆地吹向海洋就是离岸风。比如,东南信风在大陆东岸是向岸风,在大陆西岸就是离岸风,我国东部太平洋沿岸,夏季吹向岸风,冬季西北风就是离岸风。东北信风在大陆东岸是向岸风,在大陆西岸就是离岸风。向岸风多雨,离岸风少雨。

一、离岸风:

作用:离岸风容易导致海水远离海岸,使所经水域海水流出,深层水上泛补给,使自海洋来的暖湿气流无法深入陆地,从而对沿岸起减湿作用。

影响:离岸风的存在是渔场形成的重要原因,例如秘鲁渔场、加利福尼亚渔场。离岸风容易导致海水远离海岸,使所经水域海水流出,深层水上泛补给。离岸风从陆地吹向海洋,海水在该方向风力的作用下,也从海岸沿着风向运动。在大面积风向一致时,本地区水体都离岸运动,周围的海水不能补充,从而造成沿岸附近海平面略微降低,使航道和码头的深度变浅,船舶航行时容易搁浅和触礁,吃水量大的船舶不能进港和停靠码头,产生源升流。当盛行风向,或者离岸风直接使表层海水吹离海岸时,上层亏缺的水便由下部的水来补充,因而产生源升流。

二、向岸风:

空气从海上吹向岸边,会产生向岸风,是由海上较重的冷空气推动陆地较轻的热空气产生的。下午随着陆地温度的升高,向岸风会明显的变强。白天,由于海陆表面增热不同而形成的海风,由大的湖泊、水库等水域表面吹向陆面的风,均为向岸风。低纬度大陆东岸的信风带内和中高纬度大陆西岸的西风带内,由海面吹向陆面的风,也属于向岸风。

风力发电的优势和劣势

风力发电机是获取风动力,火力机组是靠燃煤驱动。风电机组小切简单。火力机组大且配套设备很多很复杂。

风机基础出力看老天爷脸色不稳定。火电机组输出平稳。风电机组在高空,火电机组在地下。风力发电机不叫杂。鼠笼异步的双馈的。直流永磁的都有。这个问题太大了。

风力发电的优点就是风电属于清洁能源,不消耗资源。不产生排放。但是出力不稳定,对电网稳定运行有影响。火电相反!

风力发电的难点

风力发电机能用正弦波逆变器的。具体:

风力发电机的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。

风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成超低速风力发电机为一由转动盘、固定盘、风轮叶片、固定轮、立竿、集电环盘、舵杆、尾舵和逆变器组成的系统。转动盘和固定盘构成该系统的发电机,逆变器包括50赫正弦波振荡器、整形电路、低压输出电路和倒相推挽电路。本系统中的发电机的优点,一是具有超低速建压特点,能在叶片转速低于每分钟100转时正常发电,为弱风地区风力资源的开发利用提供了新途径;二是结构简易,铁芯无开槽,也无电枢绕组,易维修,使用寿命长.

风力发电机的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。

风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。

离岸风力发电的优缺点是什么

风从海洋吹向陆地就是向岸风,从陆地吹向海洋就是离岸风。比如东南信风在大陆东岸是向岸风,在大陆西岸就是离岸风,我国东部太平洋沿岸,夏季吹向岸风,冬季西北风就是离岸风。东北信风在大陆东岸是向岸风,在大陆西岸就是离岸风。向岸风多雨,离岸风少雨。

一、离岸风:

作用:离岸风容易导致海水远离海岸,使所经水域海水流出,深层水上泛补给。使自海洋来的暖湿气流无法深入陆地,从而对沿岸起减湿作用。

影响:离岸风的存在是渔场形成的重要原因,例如秘鲁渔场、加利福尼亚渔场。离岸风容易导致海水远离海岸,使所经水域海水流出,深层水上泛补给。海水上泛带来丰富的营养盐类,盐类是浮游生物的饵料,浮游生物是鱼类饵料,从而形成渔场。

离岸风从陆地吹向海洋,海水在该方向风力的作用下,也从海岸沿着风向运动。在大面积风向一致时,本地区水体都离岸运动,周围的海水不能补充,从而造成沿岸附近海平面略微降低。使航道和码头的深度变浅,船舶航行时容易搁浅和触礁,吃水量大的船舶不能进港和停靠码头。

产生源升流。当盛行风向,或者离岸风直接使表层海水吹离海岸时,上层亏缺的水便由下部的水来补充,因而产生源升流。

二、向岸风:空气从海上吹向岸边,会产生向岸风,是由海上较重的冷空气推动陆地较轻的热空气产生的。下午随着陆地温度的升高,向岸风会明显的变强。

白天,由于海陆表面增热不同而形成的海风,由大的湖泊、水库等水域表面吹向陆面的风,均为向岸风。低纬度大陆东岸的信风带内和中高纬度大陆西岸的西风带内,由海面吹向陆面的风,也属于向岸风。

风力发电 优缺点

优点:不消耗其它能源。缺点:缺乏持续性。

离岸风力发电的优缺点有哪些

风力发电一定配置在风力较大的地区,可以在左上角工具栏中查找,点击风力资源的查看,地图深蓝色区域则为风力大的区域,浅色则为风力小的区域。在深蓝色区域放置风力发电机则可运行。

离岸风力发电厂

风电底座鱼礁化是压力大的意思,由于海上风场的离岸距离较远,开展海洋渔业养殖的难度较高,一般除了海上风电与海洋渔业出现海域重叠的区域外,大多不考虑协同发展。

然而,最大限度利用海域资源,补贴电价损失的影响成为政府和业主共同关注的方向,其中风渔结合就是其中重要的方向。

风力发电的优势表现在哪些方面

风能是世界发展最快的能源,也是相对简单的技术能源。在一道高耸的巨塔和转动的扇叶背后,藏着轻量物料、空气动力和电脑操控系统之间的一套复杂相互作用。电力从旋转轮,通过变速齿轮箱,然后送到发电机,虽然有些涡轮机不用齿轮箱也可直接推动。

今日的风能

20年的技术进步得出了工艺成熟的风力发电机,可快速安装。今天,一台现代风力发电机比20年前发电超过100倍,而风力发电场提供的电力已可跟常规电站一样。

2004年前,全球风电装机容量已达到40,300兆瓦,足以供电给欧洲大约1,900万户家庭,约共4,700万人。

由于市场逐渐成长,风电的生产成本在过去15年已下降了一半。现在,在风能潜力高的地方,风电的竞争力可与新的燃煤电站相比,在一些地方更可与天然气相提并论。

2020年前的风能

在过去数年全球风能装机上升了三成,所以在2020年前,全球有12%的能源供应来自风能完全是可实现的。这也可创造200万个就业职位,和避免107亿吨二氧化碳排放。

受惠于平均发电机大小和容量持续改善,2020年前在有利位置上风能发电的成本可下降至每千瓦时(度)2.45仙欧元,比2003年的3.79仙低百分之36。电网联网并不包括在成本计算内,因为这也是任何一种新电站发电的成本之一。

2020年后的风能

世界风能资源相当大,而且分布在各大洲。以现在的技术,风能可提供每年约53,000兆兆瓦时(TWh)的电力。这是2020年世界能源需求预测的两倍多,让电力行业有十多年的时间提速发展。单以美国为例,便有足够的风能潜力满足现在3倍以上的能源需求。

风能的好处:

对环境友善-减少二氧化碳排放,舒缓气候变化是风能发电的最重要好处。而且,也没有其他化石燃料和核能所产生的污染物。

达到能源平衡-一部寿命有20年的风力发电机,只是生产、安装和投入服务后三至六个月产生一些二氧化碳,其后的19年多并不会制造环境成本。

装置快速-修建一个风力发电场只消数星期,工序包括大型起重机在强化混凝土地基上安装涡轮机塔、引擎机房和扇叶。

可靠而可再生的资源-风力推动涡轮机不花成本,而且也不受化石燃料价格的影响。风力也不需要像化石燃料般开采、钻探或运送到发电站。世界化石燃料价格上升,风力发电的成本而正在下降。

而且,在一些大型项目,中型发电机的可利用率高达到98%,就是说只有2%是用作维修,远胜常规电站的性能。

风的可变性

怀疑风能者所担心的风可变性问题对电网管理并没有构成原先估计那么多问题。能源需求的涨落和保护常规电站受损的需要对电网系统的要求,比风能还要高,而全球经验显示国家电力系统是可以应付这些要求。例如在强风的晚上,风电机可以在丹麦西部提供近五成的电量,而且电力负荷证实是可以应付得来的。

超级电网的设置也可减少风可变性的问题,容许风速在不同地区互相补充的改变。

向前迈进一步

尽管风能近年快速发展,但仍然不能保证它的未来。虽然现在已有50个国家拥有风能,世界风能的增长主要仍是来自少数国家,包括德国、西班牙和丹麦。如果世界要达到目标,其他国家还需要大力改善风电行业。所以,2020年前全球能源有百分之12来自风能的预测不是百分百肯定的事,而是我们当前的目标。

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