今天探索吧就给我们广大朋友来聊聊风能汽车,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。
目前世界各国的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的
最佳答案一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识
国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的
王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。
具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。
美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。
日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略，目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%，为了配合这个新能源战略的实施，提出了下一代汽车燃料计划，明确提出改善和提高汽车燃油经济性标准，推进生物质燃料的应用，促进电动汽车和燃料电池汽车的应用等。近期，日本又将大力发展电动汽车作为低碳革命的重要内容，并且计划到2020年普及以电动汽车为主体的下一代汽车。目前，日本正全面发展三类电动汽车，其混合动力全球销量第一;在纯电驱动方面，规划和产业化推进步伐也是最快的;另外，日本燃料电池产品的研发和产业化推进也优于其他国家。
相对于美国和日本，欧洲更加侧重于温室气体减排战略。满足日益严格的二氧化碳排放限制要求已经成为欧洲对新能源汽车发展的主要驱动力。欧洲的新能源汽车发展在早期主要以生物质燃料、天然气以及氢燃料为主，本世纪初曾经提出到2020年23%的石油替代目标。近期，欧洲则对电动汽车给予高度关注。例如德国2009年下半年发布电动汽车计划，高度重视纯电驱动的电动汽车发展，以纯电为重点，分别提出了2012年、2016年、2020年的产业化和市场化目标。
二、我国发展节能与新能源汽车有较好的基础
国研网：我国发展节能与新能源汽车的背景是怎样的
王晓明：我国发展新能源汽车，是应对节能减排重大挑战的需要，同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。欧美日这些国家，都把新能源汽车作为战略制高点来考虑，国家投入力量加强产业的发展。我国传统汽车领域和国外相比还比较落后，但在新能源汽车方面，我们和发达国家是站在同一个起跑线上，说法较多的是“弯道超车”，我们有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上创新。我国汽车工业以纯电驱动作为技术转型的主要战略方向，重点突破电池、电机和电控技术，推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化，实现汽车工业跨越式发展。近期以混合动力汽车为重点，大力推广普及节能汽车，逐步提高我国汽车燃油经济性水平。“十二五”期间我国将大力发展节能汽车，中度、重度混合动力乘用车保有量计划超过100万辆，但是占总体汽车保有量的比重还是小的。2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车实现产业化，市场保有量有望超过500万辆。
从2001年开始，我国“863”项目共投入20亿元研发经费，形成了以纯电动、油电混合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”，以动力蓄电池、驱动电机、动力总成控制系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。共计有200多家整车及零部件企业、高校和科研院所，以及3000多名科技人员直接参加了电动汽车专项研发。到目前为止，共有160多款各类电动汽车进入了我国汽车产品公告，建成30多个电动汽车国家重点实验室等国家级别的技术创新平台，制定电动汽车相关标准40多项。
我国发展节能与新能源汽车有较好的基础。首先，我国是仅次于日本、韩国的全球第三大锂电池生产国，占全球约25%的市场份额。虽然目前来看，产品还多用于手机、电动工具、电动自行车等领域，但产业规模庞大、产业链基础较好、生产工艺共性点多，具备大规模发展汽车用动力电池的条件。另外，我国也是锂资源储量大国，锂离子动力电池生产已经形成了一个比较完整的产业链。经过近些年的发展，我国动力电池的主要性能明显进步，初步具备了产业化的能力。第二，在车用驱动电机方面，我国电机产业规模位居全球首位，产品量大、面广。我国又是工业电机的生产大国，在电机生产方面有较强的技术基础。目前，我国电动汽车整车已经进入规模化应用阶段，包括动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已经达到国际水平，前期是城市公交，现在乘用车产品也越来越多，比如比亚迪(002594)、郑州日产、奇瑞、长安等都有混合动力性汽车生产上市。
近几年，我国陆续出台了节能与新能源汽车示范推广以及私人消费补贴的相关政策，并在不断扩大试点的范围。在政策的支持下，我国新能源汽车消费市场开始启动，电动汽车基础设施建设也得到了初步发展，部分城市已经形成了网络雏形。随着2009年“十城千辆”工程的实施，电动汽车能源供给基础设施的潜在机会开始受到重视，国家电网公司、南方电网公司、普天海油公司等能源企业，围绕国家新能源汽车发展战略，强势介入充电基础设施建设，各示范城市和社会各界也积极响应。截至2010年年底，已经建设各种类型充电站大约100座，充电桩300多个。
三、发展新能源汽车需标准先行私人消费大规模启动尚需时日
国研网：目前新能源汽车相关标准的制定情况如何私人消费开展的情况又是怎样的
王晓明：新能源汽车的标准体系建设是一个大问题，国家标准委目前正在制定新能源汽车的相关标准。新能源汽车驱动方式、驱动结构、电源结构的变化，充电设施、充电站的变化，都需要制定新的标准来规范。有了标准之后，产业的发展才有依据，否则，不同企业制定不同的标准，导致接口不统一，会造成社会资源的重大浪费。现在据我了解，新能源汽车充电的接口标准已经有了，充电设施也有了一些初步的标准。当然，标准的制定本身是一个不断完善的过程，需要新能源汽车大量的生产和使用，在这个过程中不断的完善和更新。有一种说法，叫“标准先行”，用标准来引导企业，但这在实际执行过程中很难做到，有些存在的问题没有通过大规模的使用是反映不出来的，也就很难把这些问题吸收到标准的调整之中。国外也是如此，有关新能源汽车的相关标准都在制定和完善之中。
新能源汽车的私人消费是业界普遍关心的一个问题。现在新能源汽车真正的走入家庭，还存在几个方面瓶颈的制约。第一个瓶颈是，受动力电池本身能量密度的影响，新能源汽车充一次电行驶的里程较短。比如轻型车目前大约是120-160公里左右，对于消费者来说，在城市内短距离行驶尚可以接受，长距离就很难满足他们的需求。另外，新能源汽车受电池成本过高的影响，整体的价格竞争优势还不明显。新能源汽车的优势在于，行驶同样的距离，其使用电能的成本要比传统内燃机动力汽车使用油的成本要低，但是新能源汽车的购置成本较高，而且比传统汽车要高很多，目前政府要靠补贴才能使新能源汽车的购置成本看起来有竞争力。这也是消费者考虑比较多的一个方面。另外从充电的基础设施来说，家庭的慢充，要对车库和停车场进行改造，目前很多家用的车库和停车场还没有这样的设施，改造也需要花费一定的成本。另外公共场合的快充设施目前还没有到位，所以从充电的便利性来看，也是消费者的一个顾虑。最后一个制约是，新能源汽车的驾驶感觉和体验与传统汽车还存在差距。消费者买车，一定会首先从使用的因素、成本的因素全都考虑过之后，再从舒适性、驾驶体验等方面与传统汽车做一个比较，看是不是有优势。现阶段真正面世的高混、插电式混合动力汽车和纯电动汽车并不多，因此在这些方面的消费者体验还没有真正建立起来，造成消费者在购买这些汽车的时候，心里会打个问号，从一定程度上也影响了消费者对新能源汽车的选择。我个人认为，厂家对这些问题也有比较清醒的认识，所以现在把新能源汽车的发展也分成了几个阶段：近期看私家车、乘用车还是以混合动力为主，逐渐从轻混向中混、高混，中间加电机驱动发展，最后再发展到纯电动汽车。具体到市场来看，还是放到城市公交等领域。例如比亚迪现在把重点就放到了大巴、公交等领域，因为这些车型行驶路线比较固定，充电问题比较好解决，另一方面，在公交领域政府的补贴力度也较大，这部分车型在政府政策的推动下已经形成了市场。但是私人汽车方面，大规模的启动还需要一定的时间，不是短期内可以实现的。
新能源汽车从国家的角度已经列入到七大战略性新兴产业，从发展的战略上已经明确了，具体的支持政策也正在陆续出台，力度上也越来越大，除了新能源汽车的购买补贴外，以后地方政府还会陆续出台一些优惠政策，例如购置税优惠，停车收费优惠，还将会提供一些行驶上的便利，比如传统汽车的限行，对新能源汽车是没有的。所有这些措施，都是为了努力营造一个新能源汽车使用的良好环境和氛围，引导消费者来加深认识，主动购买。从未来的趋势来看，选择新能源汽车的消费者会越来越多，因为不论从技术、成本还是驾驶体验方面，都会越来越好。
四、新能源汽车发展要与能源结构调整相结合
国研网：目前来看，新能源汽车的节能和减排效果怎样
王晓明：新能源汽车的节能、二氧化碳减排效果不能仅从新能源汽车本身使用的环节来看，还得看上游能源的结构，也就是说要从新能源汽车的全生命周期来考虑。我们也做过测算，分成几种不同的技术路线来考虑，相对于传统的汽油车，在中国现有的能源结构下，纯电动汽车节能是有效果的，要好于传统的内燃机汽车，但在减排方面，二氧化碳排放目前还略高于内燃机汽车。为什么在这种情况下，我们还是在积极发展纯电动汽车原因就是上游的能源结构趋势是可变的，比如我国就在逐步提高清洁能源、低碳能源的比重，核电、风能、太阳能、水电的比重越高，电动汽车全生命周期的节能减排效果就会越好，即使依靠现在火电为主的能源结构，如果未来采用IGCC、超超临界等发电技术之后，发电效率大概能够提高40%，下游用电来驱动的新能源汽车，它的减排效果就能好于传统的内燃机汽车。总结起来就是两个方面，一方面传统的火力发电技术还在进步，另一方面从结构上看，我国的一次能源结构也在进一步改善，风电、太阳能等新能源的比重会越来越高，一次能源向电能转换过程中二氧化碳的排放也会逐步减少，这样，新能源汽车的减排效果会逐渐地体现出来。
针对节能减排效果来说，根据我们的研究结果，着眼于长期应该将电动汽车作为汽车产业发展的主要方向。无论是提升传统汽车的燃油经济性，还是大规模普及混合动力汽车与其他类型的节能汽车，所能够带来的耗油和排放减少最终都将遇到瓶颈制约。因此从长远来看，纯电动汽车才是汽车工业未来的发展方向。然而，纯电动汽车对于技术的要求也最高，普及起来比混合动力汽车困难得多，短期内尚不具备全面推广的条件。因此，至少在未来二三十年中，混合动力汽车仍将会是汽车工业走向低碳之路的重要过渡。
国研网：新能源汽车大规模推广以后，会不会对电网造成更大的压力
王晓明：新能源汽车的发展从社会上来说是一个系统工程，不仅仅是驱动方式的改变，同时对能源基础设施、能源结构的调整也有它的需求。从能源，尤其是电网来说，现在发展智能电网也是一个方向，全球各个国家，包括中国，都在大力推进。智能电网很重要的一个方面就是适应了新能源以及新能源汽车发展趋势的变化。新能源汽车有充电的需求，但是可以利用峰谷的方式充电。比如家庭用的新能源汽车，可以在夜间采用慢充的方式，用7到8个小时完成充电，这个时间正好是电网负荷比较低的时候，这种方式本身可以起到调峰的作用，利用峰谷电来完成新能源汽车的充电对整个电网的稳定是有好处的。另外，新能源汽车可以加强对电网分布式的利用，比如在一个区域，一个局部的城市或者一个社区使用新能源汽车，就形成了一个分布式的储能系统。新能源汽车的电池起到储能的作用，每辆车都是一个小的储能单位，整个车辆汇总起来，就变成一个储能系统，这个储能系统和电网配合就能实现一些功能上的互补。就目前的情况和未来的发展趋势来看，新能源汽车对电网运行不会造成大的冲击。
五、小型低速电动车发展尚存在争议
国研网：目前我国的一些地方，小型低速电动车发展很快，能否为我们介绍一下这方面的情况
王晓明：在山东等一些地方，正在发展一些小型低速电动车，实际应该称之为小型低速低成本电动车，这些车型之所以发展的快，不是因为小型和低速，而是因为它的低成本，消费者的门槛比较低。低成本的主要原因还是因为使用一些传统上低成本的铅酸电池，另外整车的设计、制造方面牺牲了一些舒适性、安全性。从小型低速电动车的发展上来说，行业内的争论比较多。有专家认为，小型低速电动车在新能源汽车市场化的方面提供了一个很好的切入点，基于现有平台的这些电动汽车，价格都比较高，主要是电池的价格比较高，市场接受起来还比较困难。而小型低速电动车由于大多是在一些中小城市、城乡结合部来使用，很多购买者是第一次购买，没有传统汽车做一个参照和比较，另外由于电费较低造成使用成本较低，加上购置成本也比较低，因此接受度比较高，市场就形成了，以后可以通过电池的不断改进，车辆整体设计的不断改进提高整车的技术水平。这是一种观点，认为不能否定小型低速电动车的发展，而是要引导它的发展，不断地进行技术升级。另一种观点认为，这种小型低速电动车，与国家鼓励发展的战略性新兴产业方向不一致。战略性新兴产业有两个判断的重要前提条件，其中一个非常重要的就是重大的技术创新，具体到新能源汽车领域，主要是围绕动力电池、电机、电控方向的技术创新，而小型低速电动车很难说是重大的技术创新。第三种观点认为，要分开来看，国家鼓励的战略性新兴产业，不一定要把小型低速电动车纳入到里面，而小型低速电动车的发展现在也不一定要出台政策去限制，而是可以通过一种引导的方式把这两种路线结合起来是最好的。
马斯克称飞行汽车概念有问题:噪音大风力大危险，目前飞行汽车现状怎么样？
最佳答案飞行汽车其实在航空领域一直都是讨论的一个重点话题，而且受到很多人的追捧。因为现在城市交通非常拥堵，空中飞行对于出行效率是可以提高的，所以现在有很多的汽车大厂都会布局飞行汽车。马斯克作为特斯拉的CEO，其实对于航天领域的发展一直都是非常热衷的。并且之前的sports X龙飞船还很多次把宇航员送上了太空，马斯克其实对于会飞的东西非常喜欢。
而且也没有对飞行器有任何偏见，但是在他看来飞行汽车这个概念是有一些问题的。因为飞行汽车声音会很大，会非常的吵，而且产生的风也是非常大的。而且他还把飞行汽车形容成带着轮子的直升机，而且他不相信可以占据天空。虽然小鹏汇天对于飞行汽车进行了亮相，但是现在很多企业飞行汽车只是停留在概念产品的这个阶段。
对于政策法规要求是不明确的，而且技术可靠性也是有待提高的。甚至价格方面一定是非常高昂的，所以让很多消费者也是非常疑虑的。飞行汽车项目已经有200多个参与的，有丰田、大众这些头部车企。还有英特尔、谷歌这些科技巨头，但是现在飞行汽车还是在起步的阶段。尤其是对于低空空域开放、管理问题和产品的合规问题，需要进行理清。
而且现在国内很多的地方，对于一些小型的无人机方面的态度都是非常谨慎的。会担心无人机在人口比较密集的地方发生坠毁，所以可能会引发一些伤亡事故。而且对于飞行汽车安全标准是非常复杂的，涉及范围也非常大，所以监管部门的态度也是非常谨慎的。并且对于国内的一些飞行驾照也是没有普及的，所以现在推广飞行汽车也是不能去急于求成的。
国外新能源汽车发展现状及趋势
最佳答案全球新能源汽车产量呈上升趋势
全球新能源车正处于快速发展阶段，中国宣布将在2035年停售燃油车并且在2050年全面停止使用燃油车，欧洲出台最严格碳排放政策，政策倒逼大车企转向电动化。2018年以前，全球新能源汽车产量高增速发展，2019年增速有所放缓，全球新能源汽车产量约为217万辆，2020年产量约为255万辆。
注：2020数据为前瞻结合历年发展情况及2020年全球新能源汽车行业的发展现状初步测算数据，仅供参考。
全球新能源汽车销量增速上升
根据EV Sales数据，2019年全年全球一共售出了约221万辆新能源汽车，同比增长近10%。据EV
Sales初步估算，2020年全球新能源汽车销量约为324万辆，其中欧洲取代中国，成为全球新能源汽车增长的主要推动力，欧洲以外地区新能源汽车销量增长较慢，但仍然保持显著增长趋势。
欧洲取代中国成为最大销售地区
面对新能源汽车这块市场蛋糕，全球各地区纷纷发力，依据各国国内新能源汽车行业本身及产业链现状推动发展。从区域分布来看，2019年中国是全球最大的新能源汽车市场，2020年被欧洲取代。
2020年，欧洲新能源汽车市场占全球市场的43.06%;中国大约占41.27%;美国占比10.12%;日本占比0.96%。
注：内圈为2020年区域竞争格局，外圈为2019年区域竞争格局。
纯电动和插混动力为主要产品，氢燃料电池汽车占比较小
从全球新能源汽车产品结构来看，纯电动和插混动力仍然占据新能源汽车绝大部分市场份额。截至2020年上半年，纯电动汽车占比约68%;插电式混合动力汽车占比约32%;氢燃料电池汽车占比不足1%。
——更多数据来请参考前瞻产业研究院《中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
关于国内外风能技术的研究开发现状
最佳答案国内外风力发电技术现状与发展
风能是一种可再生的清洁能源。近30年来，国际上在风能的利用方面，无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善，并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW，叶轮直径达到126m。截止2005年世界装机容量已达58,982MW，风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一，其总装机容量居世界第8位，2005年新增装机容量居世界第6位。今后，国内外风力发电技术和产业的发展将明显加快。
1 引 言
风是最常见的自然现象之一，是太阳对地球表面不均衡加热而引起的“空气流动”，流动空气具有的动能称之为风能。因此，风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织（WMO）和中国气象局气象科学研究院分析，地球上可利用的风能资源为200亿kW，是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW，海上可利用的风能是陆地上的3倍，50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍，风能资源非常丰富。
风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一[1]。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水，而且还有风力致热、风帆助航等。因此，开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力，从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。在本文中，将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势进行论述。
2 风力发电基本知识
2.1 风能的计算公式
空气运动具有动能。风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A，则当风速为V的风流经叶轮时，单位时间风传递给叶轮的风能为
（1）
其中：单位时间质量流量m=ρAV
（2）
在实际中， （3）
式中：
PW—每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能，即风能功率，W；
Cp—叶轮的风能利用系数；
hm—齿轮箱和传动系统的机械效率，一般为0.80—0.95，直驱式风力发电机为1.0；
he—发电机效率，一般为0.70—0.98；
r—空气密度，kg/m3；
A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积，m2；
V—风速，m/s。
2.2 贝茨（Betz）理论
第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A·贝茨于1926年建立的。
贝茨假定风轮是理想的，也就是说没有轮毂，而叶片数是无穷多，并且对通过风轮的气流没有阻力。因此这是一个纯粹的能量转换器。此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的，气流的方向无论在风轮前后还是通过时都是沿着风轮轴线的。
通过分析一个放置在移动空气中的“理想”风轮得出风轮所能产生的最大功率为
（4）
式中：Pmax—风轮所能产生的最大功率；
—空气密度，kg/m3；
A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积，m2；
V—风速，m/s。
这个表达式称为贝茨公式。其假定条件是风速与风轮轴方向一致并在整个风轮扫掠面上是均匀的[2]。
将(4)式除以气流通过扫掠面A时风所具有的动能，可推得风力机的理论最大效率
（5）
(5)式即为有名的贝兹（Betz）理论的极限值。它说明，风力机从自然风中所能索取的能量是有限的，其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。
能量的转换将导致功率的下降，它随所采用的风力机和发电机的型式而异，因此，风力机的实际风能利用系数Cp<0.593[3]。
2.3 温度、大气压力和空气密度
通过温度计和气压计测试出实验地点的环境温度和大气压，由下式计算出空气密度。
（6）
式中：ρ—空气密度，kg/m3；
h—当地大气压力，Pa；
t—温度，℃。
从空气密度公式可以看出，空气密度的大小与大气压力、温度有关。
2.4 风力机的主要组成
1) 小型风力发电机
小型水平轴风力机主要组成部分有：风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。
（1）风轮
风轮是风力机从风中吸收能量的部件，其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。水平轴风力发电机的风轮是由1~3个叶片组成的。叶片的结构形式多样，材料因风力机型号和功率大小而定，如木心外蒙玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。
（2）发电机
在风力发电机中，已采用的发电机有3种，即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机，发出的交流电通过整流装置转换成直流电。
（3）塔架
塔架用于支撑 发电机和调向机构等。因风速随离地面的高度增加而增加，塔架越高，风轮单位面积捕捉的风能越多，但造价、安装费等也随之加大。
（4）调向机构
垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风，因此不需要调向机构。对于水平轴风力机，为了得到最高的风能利用效率，应用风轮的旋转面经常对准风向，需要对风装置。常用的调向机构主要有尾舵、舵轮、电动对风装置。
（5）限速机构
当风速高于风力机的设计风速时，为了防止叶片损坏，需要对风轮转速进行控制。
（6）贮能装置
贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。
（7）逆变器
用于将直流电转换为交流电，以满足交流电气设备用电的要求。
2) 大型风力发电机
大型风力发电机组由两大部分组成：气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴，其功能是驱动发电机转子，将风能转换为机械能。电气部分包括异步发电机、电力电子变频器、变压器和电网，其功能是将机械能转换为频率恒定的电能。近年来，又研制成功了直驱式变速恒频风力发电机组（无增速齿轮箱）。
3 风力机与风力发电技术
3.1 风力机与风力发电技术的发展史
风能，是人类最早使用的能源之一。远在公元前2000年，埃及、波斯等国已出现帆船和风磨，中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。我国是世界上最早利用风能的国家之一，早在距今1800年前，我国就有风力提水的记载。1890年丹麦的P·拉库尔研制成功了风力发电机，1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。自二十世纪初至二十世纪六十年代末，一些国家对风能资源的开发，尚处于小规模的利用阶段[4]。
随着大型水电、火电机组的采用和电力系统的发展，1970年以前研制的中、大型风力发电机组因造价高和可靠性差而逐渐被淘汰，到二十世纪六十年代末相继都停止了运转。这一阶段的试验研究表明，这些中、大型机组一般在技术上还是可行的，它为二十世纪七十年代后期的大发展奠定了基础。
1980年以来，国际上风力发电机技术日益走向商业化。主要机组容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麦在Vindeby建成了世界上第一个海上风电场，由11台丹麦Bonus 450kW单机组成，总装机4.95MW。随后荷兰、瑞典、英国相继建成了自己的海上风电场。
目前，已经备离岸风力发电设备商业生产能力的厂家，主要有丹麦的Vestas（包括被其整合的NEG-Micon），美国的GE风能，德国的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德国著名的Enercon公司。单机额定功率覆盖范围从2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。叶轮直径从80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。
3.2 风力机的种类
风力发电机是把风能转换为电能的装置，鉴于风力发电机种类繁多，因此分类法也是多种。按叶片数量分，单叶片，双叶片，三叶片，四叶片和多叶片；按主轴与地面的相对位置分，水平轴、垂直轴(立轴)式；按桨叶工作原理分，升力型、阻力型。目前风力发电机三叶片水平轴类型居多。
水平轴风力机，风轮的旋转轴与风向平行，如图1所示；垂直轴风力机，风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向，如图2所示。
4 国内外风力发电的现状
4.1 世界风力发电的现状
目前，中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行，风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示，截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW，年装机容量为11,310MW，增长率为24%；风力发电量占全球电量的1%，部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2，前十名合计51750.9MW，约占世界总装机容量的87.7%。
2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势：有11个国家的装机容量已高于1,000MW，其中7个欧洲国家（德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙），3个亚洲国家（印度、中国、日本），还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量，其增长率为48%[5]。
2002年欧洲风能协会（EWEA）与绿色和平组织（Greenpeace International）发表了一份标题为“风力 12（Wind Force 12）”的报告，勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测，而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求，论证了风电达到世界电量12%的可能性。报告还指出中国2020年风电装机有可能达到1.7亿千瓦[6]、[7]。
4.2 国内风力发电的现状
根据国家气象科学院的估算[8]，我国陆地地面10米高度层风能的理论可开发量为32亿kW，实际可开发量为2.53亿kW。海上风能可开发量是陆地风能储量的3倍。
内蒙古 实际可开发量 0.618亿kW
西藏 实际可开发量 0.408亿kW
新疆 实际可开发量 0.343亿kW
青海 实际可开发量 0.242亿kW
黑龙江 实际可开发量 0.172亿kW
2005年中国除台湾省外新增风电机组592台，装机容量50.3万kW。与2004年当年新增装机19.8万kW相比，2005年当年新增装机增长率为254%。
截至2005年底，中国除台湾省外累计风电机组1864台，装机容量126.6万kW，风电场62个。分布在15个省（市、自治区、特别行政区），它们按装机容量排序如表3所示。与2004年累计装机76.4万kW相比，2005年累计装机增长率为65.6%。2005年风电上网电量约15.3亿kW.h[9]。
中国“十一五”国家科技支撑计划重大项目“大功率风电机组研制与示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW双馈式变速恒频风电机组的研制；1.5~2.5MW、2.5MW直驱式变速恒频风电机组的研制；1.5MW风电机组叶片、齿轮箱、双馈式发电机、直驱式永磁发电机的研制及产业化；1.5MW双馈式风电机组控制系统及变流器、直驱式风电机组控制系统及变流器的研制及产业化；近海风电场建设关键技术的研究；近海风电机组安装及维护专用设备的研制；大型风电机组相关标准制定及风电技术发展分析等16个课题的研究[10]。“十一五”末，我国风电技术的自主研发能力将接近世界前沿水平。
4.3小型风力发电机
4.3.1小型风力发电机行业现状
作为农村可再生能源主要支柱之一的小型风力发电行业在2005年度得到长足的发展，从事小型风电产业的开发、研制、生产单位达到70家。据23个生产企业报表统计，2005年共生产30kW以下独立运行的小型风力发电机组共33,253台，比上年增长34.4%，其中200W、300W、500W机组共生产24,123台，占全年总产量的72.5%；15个单位共出口小型风力发电机组5,884台，比上年增长40.7%，创汇282.7万美元，主要出口到菲律宾、越南等24个国家和地区。并且，由于汽油、柴油、煤油价格飞涨，且供应渠道不畅通，内陆、江湖、渔船、边防哨所、部队、气象站和微波站等使用柴油发电机的用户逐步改用风力发电机或风光互补发电系统。
4.3.2小型风力发电机行业发展趋势
1) 由于广大农牧民生活水平提高、用电量不断增加，因此小型风力发电机组单机功率在继续提高，50W机组不再生产，100W、150W机组产量逐年下降，而200W、300W、500W和1kW机组逐年增加，占总年产量的80%。
2) 由于广大农民迫切希望不间断用电，因此“风光互补发电系统”的推广应用明显加快，并向多台组合式发展，成为今后一段时间的发展方向。
3) 随着国家《可再生能源法》及《可再生能源产业指导目录》的制定，相继还会有多种配套措施及税收优惠扶植政策出台，必将提高生产企业的生产积极性，促进产业发展。
4) 目前我国尚有2.8万个村、700万户、2,800万人口没有用上电，且分散居住在边远山区、农牧区、常规电网很难达到，有关专家分析700万无电用户中、300万户可用微水电解决用电，而400万户可以用小型风力发电或风光互补发电，满足农牧民用电需要[11]。
4.3.3浓缩风能型风力发电机
浓缩风能型风力发电机由内蒙古农业大学新能源技术研究所研制，已获得中国实用新型专利（专利号：ZL94244155.9）。该型风电机组将稀薄的风能经浓缩风能装置加速、整流和均匀化后驱动叶轮旋转发电，从而提高了风能的能流密度，降低了自然风的湍流度，改善了风能的不稳定等弱点，提高了风能品位，降低了风电度电成本。该风力发电机具有的切入风速低、发电量大、噪音低、安全性高、寿命长、度电成本低等特点。
浓缩风能型风力发电机可独立运行、风光互补运行、多机联网运行和并入低压电网运行。现已研制开发的系列产品有200W、300W、600W、1kW、2kW等机组。浓缩风能型风力发电机经过中试后，可以向中、大型机组发展。这种新型风电技术在中国和世界的应用，将有效地提高风电系统的供电水平和质量，有效地利用低品位的风能，提高风电商品竞争力，具有重要的经济益和生态环保效益[12]。
5 结 论
在今后的20年内，国际上风力发电产业将是增长最快的产业，风力发电技术也将进入快速发展的黄金时期；在中国，并网型风力发电机组装机容量增长将明显加快，令世界瞩目，离网型风力发电机组发展的地域广、潜力大，装机总容量最终将超过并网型风力发电机组。
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