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风能系统与风能期货-基础组件详解与交易入门指南

发布日期:2024-05-08

任何风能系统的基础组件都大同小异,主要包括以下部分:
  1. 叶片:大小和形状相同的叶片被连接到驱动轴上。
  2. 驱动轴:叶片连接的旋转轴,将风的动能传递给泵或发电机。
  3. 泵或发电机:用于收集风能并将其转换为机械力(泵)或电能(发电机)。

在传统的应用中,风能被直接用作如碾磨谷物或抽水的机械力,就称之为风车;而如果它将风能转化为电能,我们则称之为风力涡轮机。

涡轮机系统并不总是孤立的,有时它需要额外的组件,例如:

  • 电池:用于电力存储。
  • 输电线:将电力分配至电力系统。

这些组件的选择和使用取决于具体的应用环境和需求。

广期所将不断丰富产品体系,围绕新能源产业链,深入太阳能发电、风能、锂电等储能细分领域,上市新品种。

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风能的优点和缺点各是什么

1、(1)、风能的优点:蕴量巨大、分布广泛、可以再生、无污染。 (2)、风能的缺点:密度低、不稳定、地区差异大、风能的广域分散性、随机性和能量的低密度性!2、风力发电:大型系统的优点是系统供电可靠性高,运行维护成本低,缺点是系统造价高。 .小型该系统的优点是系统发电量较高,系统造价较低,运行维护成本低。 缺点是小型风力发电机可靠性低。 ...由于太阳能与风能的互补性强,风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。 风力发动机是一种把风能变成机械能的能量转化装置。 如图1-4所示,风力发动机由5部分组成:...其缺点是启动较为困难。 ...小风力发电机的容量不大,功率一般从几瓦到几千瓦,大都具有结构简单,搬运方便的优点。 ...在风能的利用中,蓄能是一个重要的问题。 ...3、风力发电的优势是:太阳能发电造价太高,技术含量高,天气恶劣的时候发电会受影响;而风力发电却是天气越恶劣风越大,发电越好。

光伏发电系统与风力发电系统各是什么?主要区别是什么?

把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,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,大约是每秒三米的微风速度(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,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或 空气污染。

风力发电所需要的装置,称作 风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和 铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如 碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)

由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。

发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。

风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;中国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。

上海大力发展风能、太阳能、生物质能等非化石能源到2030年非化石能源占比力争达到25%

据上海市人民政府网站7月28日披露消息,上海市委、市政府日前已印发了《上海市关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的实施意见》和《上海市碳达峰实施方案》(以下称《实施意见》和《实施方案》)。

记者注意到,实现碳达峰、碳中和,是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,按照国家关于碳达峰碳中和工作的总体部署和要求,上海方面推进两个政策的出台,进一步明确了上海市碳达峰碳中和工作顶层设计和总体部署。

其中,到2025年,单位生产总值能源消耗比2020年下降14%,非化石能源占能源消费总量比重力争达到20%,到2030年,非化石能源占比力争达到25%,确保2030年前实现碳达峰。

两份低碳政策文件是上海贯彻绿色发展理念非常重要的纲领性文件,但由于资源禀赋也有限,原来产业、能源结构较重,新型城镇化还在进行当中,所以实现双碳目标的难度很大,挑战也很大。上海节能减排中心副总工程师齐康在微信接受《每日经济新闻》记者采访时分析指出。

到2025年单位生产总值能源消耗比2020年下降14%

《实施意见》是上海市实现碳达峰碳中和目标的时间表和路线图,主要包括三个部分:其一是明确碳达峰碳中和工作的指导思想、基本原则和主要目标。

其中,政策的主要目标提出:在十四五期间,产业结构和能源结构明显优化,重点行业能源利用效率明显提升,煤炭消费总量进一步削减,与超大城市相适应的清洁低碳安全高效的现代能源体系和新型电力系统加快构建,绿色低碳技术创新研发和推广应用取得重要进展。

《实施意见》提出,到2025年上海市单位生产总值能源消耗比2020年下降14%,非化石能源占比力争达到20%,森林覆盖率达到19.5%以上,单位生产总值二氧化碳排放确保完成国家下达指标。到2030年非化石能源占比力争达到25%,森林覆盖率力争达到21%,单位生产总值二氧化碳排放比2005年下降70%,确保2030年前实现碳达峰。到2060年非化石能源占比达到80%以上,经济社会发展全面脱碳,碳中和目标顺利实现。

值得注意的是,上海政府官网指出,实现碳达峰碳中和目标,上海具备较好的工作基础和新的发展机遇,但也面临一些困难和压力挑战。

一方面,上海始终高度重视节能低碳工作,不断完善工作机制,在推进能源结构和产业结构优化调整、推动重点领域节能降碳、建设碳排放权交易市场等方面开展了一系列工作;但另一方面,上海城市发展还未完全成熟定型,能源和产业结构尚处于转型中,非化石能源资源相对匮乏,上海碳达峰碳中和目标实现也面临不少挑战。

对此,中财绿指首席顾问施懿宸在接受记者微信采访时表示,整体来看,《实施方案》贯彻落实了《2030年前碳达峰行动方案》的主要目标与核心行动。目标层面,提出的要求,比《2030年前碳达峰行动方案》所提出的到2025年单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%的目标更具有挑战性,展现了超大型城市的责任担当。

参与上述政策深度编制工作的上海节能减排中心副总工程师齐康向记者指出,从后续上海双碳工作的推进来看,关键还是在做好国家规定动作的同时,做出上海自身的特色和亮点。一是要切实推动上海的产业转型和能源转型,包括加大非化石能源的力度,发展好绿色低碳产业和绿色金融等;二是切实推动科技创新,加强氢能、碳资源利用等前瞻性科技的布局,培育好新产业和新动能;三是发挥好上海自身文化优势,在碳的语言上做好国际交流,发出全球声音,做好低碳科技和产业的国际国内链接。

上海将重点实施碳达峰十大行动

《每日经济新闻》记者注意到,上海方面已将碳达峰的战略导向和目标要求贯穿于经济社会发展的全过程和各方面,在加强统筹谋划的同时,进一步聚焦重点举措、重点区域、重点行业和重点主体。《实施方案》则是上海市推进碳达峰工作的具体施工图,为此,上海将重点实施碳达峰十大行动,具体包括:

在能源绿色低碳转型行动方面,大力发展风能、太阳能、生物质能等非化石能源,推进海上风电和光伏+等工程,积极争取国家支持建设市外大型非化石能源基地,加快推进外电入沪通道项目。严格控制煤炭消费,合理调控油气消费,加快构建与超大城市相适应的清洁低碳安全高效的现代能源体系和新型电力系统。

具体而言,《实施方案》提出,到2025年,可再生能源占全社会用电量比重力争达到36%。大力推进光伏大规模开发和高质量发展,实施一批光伏+工程。到2025年,光伏装机容量力争达到400万千瓦,风电装机容量力争达到260万千瓦;到2030年,光伏装机容量力争达到700万千瓦,风电装机容量力争达到500万千瓦,方案还提出:严格控制煤炭消费,合理调控油气消费,加快建设新型电力系统。

齐康对记者分析指出,发展非化石能源是双碳工作推进的重要一环,但由于资源禀赋有限,难度也很大,需要更多的政策聚焦和更大的工作力度。并且随着非化石能源占比的提升,能源电力系统调节资源的需求也将提升,现有电厂灵活性改造、相关长时储能技术、新型电力系统等技术创新需尽快突破,因此相关科技创新和新型产业的培育也需重点关注。

另外,在节能降碳增效行动上,上海除了深入推进节能精细化管理外,还将实施节能降碳重点工程,推进建筑、交通、照明、通讯、供冷(热)等基础设施节能升级改造,推广先进低碳、零碳建筑技术示范应用,推动市政基础设施综合能效提升。实施上海化学工业区、宝武集团上海基地、临港新片区等园区节能降碳工程,以高耗能、高排放、低水平项目为重点,推动能源系统优化和梯级利用,推进工艺过程温室气体和污染物协同控制,打造一批达到国际先进水平的节能低碳园区。

在工业领域碳达峰行动上,上海提出要加快产业结构、布局和工艺流程的优化升级,推进高桥、吴泾等重点地区整体转型,推动钢铁行业和石化化工行业碳达峰。坚决遏制两高一低项目盲目发展,深入推进产业绿色低碳转型。

比如,在钢铁行业碳达峰方面,政策提出,开展宝武集团上海基地碳达峰、碳中和试点示范行动。严禁钢铁行业新增产能,确保粗钢产量只减不增。推进高炉加快调整,十五五期间推进高炉产能逐步转向电炉,到2030年,废钢比提升至30%。石化行业上,大力推进石化化工行业高端化、低碳化转型升级,推动原料轻质化,提高低碳化原料比例,优化产品结构,促进产业协同提质增效。在上海化学工业区推进二氧化碳资源化利用等碳中和关键新材料产业为主的园中园建设。

对此,施懿宸表示,《实施方案》是上海这样的超大城市将碳达峰的战略导向和目标要求贯穿于经济社会发展的全过程和各方面、深度推进碳达峰工作的重要举措。从行动层面来看,《实施方案》与《2030年前碳达峰行动方案》相同,通过组织碳达峰十大行动来进一步聚焦重点举措、重点区域、重点行业和重点主体。从这其中的亮点来看,《实施方案》又深度融合地区产业、经济和科技发展特点,彰显了上海特色。例如,产业方面,在工业领域碳达峰行动中,系基于上海市工业部门发展基础,另外,也着重强调了推动钢铁行业碳达峰和推动石化化工行业碳达峰。

提升低碳零碳负碳科技创新策源能力

此外,在城乡建设领域碳达峰行动上,上海将推动城乡建设绿色低碳转型,建立建筑全生命周期的能耗和碳排放约束机制。加快提升建筑能效水平,大力优化建筑用能结构,推广太阳能建筑装配一体化。

交通领域绿色低碳行动上,将优化综合交通运输结构,加快形成绿色低碳的交通运输体系。推动运输工具和用能低碳转型,加大传统燃油车辆的低碳替代力度。加快绿色交通基础设施建设,积极引导市民绿色低碳出行。

另外,上海还将推进循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、推进绿色低碳全民行动和绿色低碳区域行动。

值得注意的是,在绿色低碳科技创新行动中,上海提出依托科创中心建设,结合国家和本市能源产业低碳转型需求,制订碳中和技术发展路线图,明确聚焦深远海风电、储能和新型电力系统、可控核聚变发电、绿氢制储、零碳炼钢、二氧化碳资源化利用、生物基高分子材料化工、生物质航空燃料、核动力船舶、碳捕集和封存、超高效光伏电池、人工光合作用等低碳零碳负碳重点领域,深化应用基础研究,对此,施懿宸分析认为,这一要求也是上海在充分考量城市科研基础设施、城市未来发展需求、城市科技创新特色的基础上作出的特色布局。

国际国内合作方面,上海将强化对外合作、政策保障和组织实施。积极开展绿色经贸合作、服务绿色一带一路建设、国内外交流合作;在政策保障方面,上海还将通过建立统一规范的碳排放统计核算体系、健全法规标准体系;完善经济政策、积极发展绿色金融、推进市场化机制建设这五个方面来落实保障。

可以看到,政策在经济方面还是颇有亮点。在政策保障中提出要积极发展绿色金融,明确依托国际金融中心建设,充分发挥要素市场和金融机构集聚优势,加快建立完善绿色金融体系,今年6月,上海市通过首部绿色金融法规,即《上海市浦东新区绿色金融发展若干规定》。大力发展绿色金融,是上海作为对外经贸窗口、对接国际绿色金融的重要举措,在lsquo;双碳rsquo;目标下,不仅将撬动金融资源注入绿色产业,还将助力上海进一步提高国际金融中心的核心竞争力。施懿宸如是指出。

商道纵横合伙人、零碳倡议项目首席专家曹原今日在微信回复记者问询时表示,上海市推进碳达峰碳中和工作,需要工业和交通部门持续提升电气化程度,意味着上海电力负荷将持续显著增长:更高的新能源汽车保有量、钢铁企业提高废钢电炉冶炼比例、探索绿氢直接还原炼铁等碳达峰重点项目,都需要充沛的清洁电力支撑。

在电源侧,除了加速发展海上风电等市内新能源电站,也亟需增加市外非化石能源基地支撑,包括新增西南水电、西北风光电力入沪。积极参与市外风光基地建设,显著增加入沪清洁电量,也能与市内风电光伏形成互济关系,整体提高上海市可再生电力消纳水平。

在需求侧,上海作为全球单位面积电力负荷强度最高的城市,需求侧参与新型电力系统建设至关重要且潜力巨大。需要工业和建筑领域电力大用户积极参与需求侧响应,推广分布式新能源+储能的微电网建设,提升可调度负荷容量。

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