风是由太阳辐射热引起的一种自然现象。太阳辐射到地球表面后，由于各处受热不同而产生温差，引起大气对流而形成风［6］。尽管到达地球的太阳能中仅有极少部分转化成为风能，但其总量仍非常可观。风能资源受地理环境影响较大，大多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。地理统计资料表明，风能资源最好的地区是美国、加拿大南部和中欧，比较好的地区有中国东部、俄罗斯西部和澳大利亚沿海地区。我国的风能理论储量在40亿kW以上，理论技术可开发量为6亿～10亿kW；海上风能资源的理论技术可开发量在1亿～20亿kW［7］。这些丰富的蕴藏量使得风能有潜力成为未来能源结构中的重要组成部分。
人类利用风能的历史可以追溯到5 000年之前，使用风能发电则始于丹麦。19世纪末，丹麦气象学家Poul La Cour制造出世界上第一台风力发电机，随后各国相继建造了大批风电机组，其中1931年苏联首先研制出当时世界上最大的30 kW水平轴风电机组，1941年美国建造出一台1 250 kW风电机组［7］。在接下来的时间里，风力发电技术发展比较缓慢［9］。20世纪八九十年代风电技术开始在欧洲得到快速发展，风电机组单机容量从几十千瓦发展到数百千瓦。世纪之交至今是风电产业高速发展时期，兆瓦级容量机组成为发展趋势，并成功走向商业化，双馈异步式和永磁直驱式变桨距的变速恒频风电机组是兆瓦级风电机组的主流技术形式［10］。目前，3 MW以下风电机组的制造技术业已非常成熟，单机容量已经达到12 MW［11］。截至2019年，全球风电装机总容量已达651 GW，如图1－4所示。(www.xing528.com)
图1-4 2001—2019年全球风电装机总容量
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