在风力资源丰富的国家发展风力发电具有巨大潜力。最适合发展风电的地方是多风的海岸线、岛屿的海滨地区、大型内陆湖泊以及山区。公共电网需要发展完善，以应对风力发电量的不稳定。目前建造和维护风力发电机的技术已经成熟，许多建设都在海上进行。
1）风力发电的发展
许多风力发电技术的发展都在丹麦。在20世纪70年代能源危机发生后，风力发电于80年代开始发展。风力发电开发的困难在于风的不稳定和难测性，它在反复试错的过程中发展起来。起初使用的是55 kW的小型风力发电站，后来规模逐渐增大。20世纪90年代建成了200 500 kW的风力发电机。如今，风电机组最常见的规模是1 MW及以上（图3-116）。丹麦仍然是世界上最大的风力发电国之一。风电工业还在试图不断改善风力发电设计，例如对叶片、发电机以及运行时叶片位置的调整（图3-117、图3-118）。风电工业在不断追求发展，针对风刃、传动装置、发电机、运行时叶片调节的研究在持续进行。一旦风力发电机被建立，保养费用是昂贵的，尤其当它们在海上。很多针对开发垂直式风电机的努力正在进行，它受风向的影响小，且噪音影响低（图3-119、图3-120）。将发电机布置在地上能方便安装和维修，但对叶片的设计必须非常精准以保证效果。
图3-116 1985 2000年风力发电机的规格比较
随着时间的推移，风力发电机规格不断提高
图3-117 带有直接驱动环形发电机的风力发电机
这是一种提高风力发电机效率的新尝试
图3-118 维斯塔斯（Vestas）风力发电机
这种发电机的涡轮直径为27 m，发电功率达225 kW
图3-119 螺旋形风力发电机
垂直风力发电机发展迅速。图示的这种螺旋形风力发电机高5 m，直径3 m，适合安装于建筑物的屋顶。资料源于Quiet Revolution公司
图3-120 垂直风力发电机
该发电机由Vertical Wind公司生产
（1）瑞典的风力发电。由于电力成本低廉和不易得到风电许可证，瑞典风电的发展一直缓慢，但是这种情况已经得到改善（图3-121）。从20世纪90年代初开始，风电站的设置数量有所增加（图3-122）。大约一半的风电站由能源公司（大约35%）和个人（15%）建造。新的创新型的所有制形式，例如股份公司、合作组织和社区协会等负责剩余的风电站。2007年，大约由1 000个风电机组共发出14.3亿 kWh电量，按照瑞典政府的规划在2015年可达到100亿 kWh的风力发电量，这项计划不在于规定要具体设立多少风电站，更重要的是表达了为风电的未来发展创造条件的雄心。就风电问题，瑞典能源部设定的目标是2020年提高到300亿 kWh。瑞典风力发电协会则以25亿 kW为目标。
（2）规划风电场。风电场一经出现，大地的景观也就受到影响，因为这些风车实在太显眼了。越来越多的风电场出现在海上。通过远离重要的候鸟迁徙路线、重要的候鸟休息场所、著名的鱼类产卵和鱼苗所在地和海豹经常上岸休息的地方，大量关于风电场选址的矛盾就能够避免。风电机的发电能力随风速增大而迅速提高（和风速的立方成正比），当风速加倍时，产出的电力可增加8倍，因此确保风电场设置在多风的地方就尤为重要（图3-123）。需要考虑的因素包括噪音问题和安全距离问题等。新的叶片建造减少了空气震动的声音。风力发电机如果距离居住区域250—400 m时可以满足法律对声级的规定。对风电场的位置还有军事上的考虑，风力发电机可能会干扰军事侦察系统和卫星通信。
（3）接入电网。风电不需要储存而是直接输送给电网。在多风的时候将水力电站的水节省下来，在无风的时候则多使用水电站输送的电力，通过这种方式，风力发电的电量波动可以稳定下来。
（4）小型充电式风力发电机。有许多小型的风电机组（50—500 W）设计用作持久的和可靠的蓄电池（图3-124）。它们被用在轮船、度假别墅等等，提供了一种极好的太阳能电池的备选和补充（图3-125）。
（5）国际对比。在21世纪早期，风力发电主要在欧洲国家。2006年德国有当时世界上最大的风力发电量，大约19 000个风电机组能产生约2 050万 kW的电能，年发电量超过300亿 kWh，可满足德国5.65%的能源需求。丹麦风电产量占其全部发电量的17%，拥有5 275个涡轮机，可达到313.7万 kW的发电能力，2006年发电量超过60亿 kWh。在20世纪90年代末期，西班牙安装的风力发电机数量就已经和2007年瑞典的风力发电机数目一样多了，现在他们拥有的发电机数量，瑞典要到2020年才能达到。但北美、中国和印度都大力发展风力发电，2010年，中国已成为世界装机容量最大的风力发电国家，2014年美国和中国的装机容量已经接近全球总发电量的一半，印度的装机容量也已经接近西班牙（图3-126、图3-127）。
图3-121 瑞典最大的风力发电机之一
这座风力发电机建在于默奥市（Umeå）的霍尔姆松德（Holmsund），功率达到3 MW（维斯塔斯公司生产），每年可以发电600万—700万 kWh。资料源于拉尔斯 贝科斯托姆（Lars Bäckström）摄影(www.xing528.com)
图3-122 1982 2005年瑞典风力发电的发展
资料源于瑞典能源部
图3-123 瑞典风力最多的地区
当然，风力发电机应该布置在图中这些地方
（6）自己安装的风力发电机。根据《新技术》周报（2008年39期）在瑞典安装风力发电机时应该遵守以下几点：① 与瑞典能源部一起核定本地风力情况。② 根据风力发电量的输出电量和全年的风速来推测每年的风力发电量。③ 进行经济评估来看它能否盈利。④ 申请市政建筑许可证，市政当局有很多规章制度。⑤ 申请公共事业公司的授权。⑥ 一旦得到许可证并且得到公共事业公司授权，就订购发电机。⑦ 安装风力发电机并且通知公共事业公司准备接入电网。⑧ 让专业技术员接入电网，开始电力生产。
2）波浪发电
能源价格和技术发展提高了人们对波浪发电的兴趣。地球表面的70%由水覆盖，全球潜在的波浪发电量是每年100—150 000亿 kWh，波浪发电有着和水力发电一样的经济潜力，欧洲最适合波浪发电的区域是英国、挪威、葡萄牙的外围海域，波罗的海每年的潜在发电量在240亿 kWh。不同类型的波浪发电站正
图3-124 小型风力发电机
英国马利卡（Marlec）公司在生产小型风力发电机领域处于全球领先地位，这种小型风力发电机在1979年就已经上市
图3-125 气球发电
加拿大梅根能源公司（Magenn Power）研发的一种系统，在这种系统中，氦气球在空气中旋转，通过锚定它的电缆来产生电力
图3-126 2014年世界上风力发电前10位的国家
资料源于全球风能委员会（GWEC）
图3-127 1997 2014年全球建成风力发电装机容量的发展
最大的风力发电机制造商有丹麦维斯塔斯（Vestas），美国通用电气（General Electric），德国埃纳康（Enercon）、西门子（Siemens）、恩德（Nordex）和瑞能（Repower），西班牙歌美飒（Gamesa），印度苏司兰（Suzlon）等。资料源于全球风力能源委员会，（GWEC）
在欧洲各地测试中。苏格兰的海洋动力输出公司（Ocean Power Delivery）正在葡萄牙外海域测试三个130 m长的“沙蚕”。丹麦的波浪巨龙公司（Wave Dragon）拥有一项类似浮动水电站的技术，这项技术正在威尔士外的海域进行测试。在挪威，弗雷德 奥尔森能源公司（Fred Olsen Energy）在布置了漂浮浮筒的海上测试平台上测试波浪发电。2008年，世界上第一个商业化的波浪发电园区在葡萄牙北部城市阿古萨多拉（Aguçadoura）建成，三座英国海蛇波浪动力公司（Pelamis Wave Power）制造的波浪发电机组大约150 m长，具有1.25 MW的输出功率。下一阶段将再建造25个波浪发电站。在瑞典西海岸，海洋基地公司（Seabased）、ABB公司和瀑布公司（Vattenfall）正在测试马茨 雷昂（Mats Leijon）教授的波浪发电概念，由一组浮标在海床上连成线性的发电机组。瑞典的第一个波浪发电园区包括1 000个波浪发电单元，覆盖了600 m2海面，总输出功率10—12 MW，年发电量50 000kWh（图3-128）。
图3-128 瑞典波浪发电机
该发电机由随着海浪上下浮动的浮筒组成。浮筒的运动通过导线传输到位于海底的线型的发电机。导线使一个强磁体在产生电力的固定片上上下移动，大约20%的能量可以转换为电能。一个直径3 m的浮筒可以产生10 kW的电力。这种利用波浪发电的概念由乌普萨拉大学的马茨 雷昂（Mats Leijon）教授提出，并由海洋基地公司（Seabased AB）将其商业化。插图为列夫 欣德格伦（Leif Kindgren）绘制
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