德国的风电场及其受欢迎程度。
如果不是细心和勤奋的德国人，谁对现代技术了解很多？质量最高、最可靠的汽车诞生于德国。政府严重担心其公民的财务成本。因此，在 2018 年，德国在使用风能发电方面排名第三（仅次于美国和中国）！多年来，德国人一直在推广利用风车发电的理念。大大小小的，高低，它们遍布全国，让国家放弃建设更有害和危险的发电厂。
数字和细节
在德国北部，已经安装了整个山谷的风电场，数公里外都可以看到。巨型风力涡轮机环保、高效、维护成本低，理所当然地被认为是未来的能源。装备的威力直接取决于它的高度！涡轮机越高，它产生的电能就越多。这就是开发商没有止步于此的原因：最近在海多夫小镇安装了一台最大高度高达 247 米的新型风力涡轮机！除了主涡轮机外，发电厂还有 3 台额外的涡轮机，每台 152 米高。总之，它们的力量足以为一千个家庭提供电力。
新设计还采用了创新的蓄电技术。务实而聪明的德国人使用带有清洁水供应的大容量水箱，以防止在没有大风天气的情况下电力下降。未来的技术被认为是非常有前途的，因此许多国家都试图效仿德国。然而，这个国家不太可能被超越......迄今为止，所有已安装风力涡轮机的容量超过 56 吉瓦，占地球上风能总份额的 15% 以上。整个德国有超过 17,000 台风车，它们的生产早已被放在传送带上。
未来是风的力量吗？
1986 年切尔诺贝利发生可怕灾难后，德国政府第一次考虑安装风电场。一座巨大的核电站被毁，造成了可怕的后果，让世界各国领导人开始思考电力行业的变革。今天，德国超过 7% 的电力是由发电机产生的。
国家领导人也在积极发展海上电力产业。 12年前，第一台位于海上的风力涡轮机出现在德国人手中。今天，一个成熟的商业风电场在波罗的海运营，并计划在不久的将来在北海再开设两个风电场。
然而，并非一切都像乍看之下那么简单。即使是这样一种环保的发电方法也有强烈的反对者。他们的主要论点之一是这种结构的高成本，这对国家预算产生了负面影响。还有它们不美观的外观。对对对，你没听错！有些人认为，安装的风力涡轮机使他们无法享受大自然的美景，在他们看来，这比用传统的电力污染这个生态要糟糕得多。风电场的“不怀好意者”还有另一种说法！它们嘈杂的嗡嗡声干扰了房屋靠近垃圾填埋场的人们的安静生活。
尽管如此，在德国风电场的普及和数量增加的趋势是无可争议的。政府正朝着既定方向自信地前进，计划发展常规和海上风能。
也很有趣：
最强风电场
建立一个小型发电厂是无利可图的。这个行业有一个明确的规则——让私人风车为房屋、农场、小村庄提供服务，或者建造一个具有区域重要性的大型发电厂，在国家能源系统的层面上运行，都是有利可图的.因此，世界上不断创建越来越多的强大电站，产生大量电力。
中国甘肃是世界上最大的风电场，每年发电近 7.9 吉瓦。中国近20亿的能源需求巨大，这迫使大型车站的建设。到2020年，计划达到20吉瓦的容量。
2011年，印度Muppandal工厂投产，装机容量1.5GW。
年产能为 1,064 吉瓦的第三大电厂是自 2001 年开始运营的印度斋沙默尔风电场。最初，该站的功率较低，但经过一系列升级后，它达到了现在的价值。这些参数已经接近普通水电站的指标。已实现的发电量开始将风能从次要领域带入能源行业的主要方向，创造了广阔的前景和机遇。
战斗风车
还有一个问题——环保主义者的反对。尽管大多数环保组织都支持风能，但也有人反对。他们不希望风电场建在联邦土地和原始自然地区。风电场也经常受到当地居民的反对，他们不喜欢风力涡轮机破坏视野，并且它们的叶片发出令人不快的声音。
反对风电场的集会
今天在德国，有超过 200 个民间倡议反对建造风力涡轮机。他们认为，政府和能源问题正试图将传统的负担得起的能源转化为昂贵的“环保”能源。
“一切如常。风电场的建设和风力涡轮机的生产消耗大量能源。用新的风力涡轮机更换旧的风力涡轮机，它们的维护和处置以及政府补贴对纳税人来说都是昂贵的。减少二氧化碳排放的信息并不令人信服，”反对风电场的活动人士认为。
计划增加风力涡轮机的容量
尽管三十多年来取得了进步和知识，风能行业作为一个行业仍处于起步阶段。今天，它的份额约占德国生产的总能源的 16%。然而，随着政府和公众转向无碳电力，风电的份额肯定会上升。新的研究计划旨在开发技术、优化运营和生产、提高电力系统的灵活性和降低成本。
这很有趣：来自俄罗斯的物理学家将太阳能电池板的效率提高了 20%
舆论
2016 年德国风能信息：电力生产、发展、投资、产能、就业和舆论。
自2008年以来，风能在社会上享有很高的接受度。
在德国，数十万人在全国范围内投资了民用风电场，成千上万的中小企业在这个新领域取得了成功，2015 年该领域雇佣了 142,900 人，2016 年发电量占德国电力的 12.3%。 .
然而，最近，由于风电对景观的影响、为建造风力涡轮机而砍伐森林的案例、低频噪声排放以及对野生动物的负面影响等，当地对风电扩张的抵制有所增加。作为猛禽和蝙蝠。
政府支持
自 2011 年以来，德国联邦政府一直在制定一项新计划，以增加可再生能源的商业化，特别关注海上风电场。
2016 年，德国决定从 2017 年开始用拍卖取代上网电价，理由是风能市场的成熟性最好以这种方式服务。
能源转型
2010 年的“能源转型”政策被德国联邦政府采纳，导致可再生能源，尤其是风能的使用大幅扩张。德国的可再生能源份额从 1999 年的 5% 左右增加到 2010 年的 17%，接近经合组织 18% 的平均水平。生产者有 20 年的固定上网电价保证，保证固定收入。成立能源合作社，努力下放控制权和利润。大型能源公司在可再生能源市场中所占的份额非常小。核电站已经关闭，现有的 9 座核电站将于 2022 年提前关闭。
迄今为止，对核电厂的依赖减少导致对化石燃料和从法国进口电力的依赖增加。不过，顺风顺水，德国出口到法国； 2015 年 1 月，德国的平均价格为 29 欧元/兆瓦时，法国为 39 欧元/兆瓦时。阻碍有效利用新的可再生能源的因素之一是缺乏对能源基础设施 (SüdLink) 的相关投资以将电力推向市场。输电限制有时会迫使德国向丹麦的风电支付停产费用；在 2015 年 10 月/11 月，这是 96 GWh，成本为 180 万欧元。
在德国，对新建电力线路的态度各不相同。工业关税被冻结，因此能源转型增加的成本转嫁给了电费较高的消费者。 2013 年，德国人的电费是欧洲最高的。
海上风电
德国湾的海上风电场
海上风电在德国也有很大的潜力。海上风速比陆地快 70-100%，而且更加稳定。能够充分利用海上风电潜力的新一代 5 兆瓦或更大的风力涡轮机已经开发出来，并提供了原型。这使得海上风电场在克服了与新技术相关的通常的初始困难之后能够盈利地运营。
2009年7月15日，德国第一台海上风力发电机组建成。该涡轮机是北海阿尔法文图斯海上风电场的 12 台风力涡轮机中的第一台。
核事故后 发电厂 在 日本 在 2011 德国联邦政府正在制定一项新计划，以增加可再生能源的商业化，特别关注海上风电场。根据规划，大型风力发电机将安装在远离海岸线的地方，那里的风比陆地上吹得更平稳，而且巨大的风力发电机不会打扰居民。该计划旨在减少德国对煤炭和核电站能源的依赖。德国政府希望到 2020 年安装 7.6 吉瓦，到 2030 年安装 26 吉瓦。
主要问题将是缺乏足够的网络容量来将北海产生的电力传输到德国南部的大型工业消费者。
2014 年，德国海上风电场增加了 410 台涡轮机，容量为 1,747 兆瓦。由于尚未完成并网，2014年底只有总容量为528.9兆瓦的涡轮机并网。尽管如此，据报道，德国在 2014 年底打破了海上风电的障碍。功率增加了两倍，超过 3 吉瓦，这表明该行业的重要性日益增加。
建设风电场的经济理由
在决定在给定区域建设风电场之前，要进行彻底和广泛的调查。专家找出当地风、风向、速度和其他数据的参数。值得注意的是，在这种情况下，气象信息的用处不大，因为它们是在不同的大气层级收集的，追求不同的目标。
获得的信息为计算工厂的效率、预期生产力和产能提供了基础。一方面，考虑到建站的所有成本，包括设备的购买、交付、安装和调试、运营成本等。另一方面，计算站的运营可以带来的利润。将获得的值相互比较，与其他站点的参数进行比较，然后对在给定区域内建站的便利程度做出判断。
海上风电
德国风电场在北海的位置
2006 年 3 月安装了德国第一台海上（海上但靠近海岸）风力涡轮机。该涡轮机由距离罗斯托克海岸 500 米的 Nordex AG 安装。
一个容量为 2.5 兆瓦、叶片直径为 90 米的涡轮机安装在 2 米深的海域。基础直径18米。地基铺设了550吨沙子、500吨混凝土和100吨钢材。总高度为 125 米的结构由两个浮桥安装而成，面积分别为 1750 和 900 平方米。
在德国，波罗的海有 1 个商业风电场 - Baltic 1（en：Baltic 1 Offshore Wind Farm），北海的两个风电场正在建设中 - BARD 1（en：BARD Offshore 1）和 Borkum West 2 (en: Trianel Windpark Borkum) 位于 Borkum 岛（弗里斯兰群岛）的海岸。位于博尔库姆岛以北 45 公里的北海也是 Alpha Ventus 测试风电场（en：Alpha Ventus Offshore Wind Farm）。
到 2030 年，德国计划在波罗的海和北海建造 25,000 兆瓦的海上发电厂。
WPP的优点和缺点
今天，世界上有超过20,000个不同容量的风电场。它们大多安装在海洋沿岸，以及草原或沙漠地区。风电场有很多优点：
- 无需准备安装设备的区域
- 风电场的维修和保养比任何其他电站便宜得多
- 由于靠近消费者，传输损耗显着降低
- 对环境无害
- 能源完全免费
- 设施之间的土地可用于农业用途
同时，也有缺点：
- 源不稳定迫使使用大量电池
- 机组在运行过程中发出噪音
- 风车叶片的闪烁对心灵有非常负面的影响
- 能源成本远高于其他生产方法
另一个缺点是此类站的项目投资成本高，包括设备价格、运输、安装和运营成本。考虑到单独安装的使用寿命 - 20-25 年，许多站点是不可持续的。
缺点非常显着，但缺乏其他机会减少了它们对决策的影响。对于许多地区或州来说，风能是获得自己能源的主要方式，而不是依赖其他国家的供应商。
盖尔多夫的专业知识
2017 年 12 月，德国公司 Max Bögl Wind AG 推出了世界上最高的风力涡轮机。支架的高度为 178 m，考虑到叶片，塔的总高度为 246.5 m。
在盖尔多夫开始建造风力涡轮机
新的风力涡轮机位于德国盖尔多夫市（巴登-符腾堡州）。它是其他四座塔的一部分，高度从 155 米到 178 米不等，每座塔都配备一台 3.4 兆瓦的发电机。
该公司认为，每年的发电量将达到 10,500 兆瓦时。该项目造价7500万欧元，预计每年可产生650万欧元。该项目从联邦环境、自然保护、建筑和核安全部（Bundesministerium für Umwelt、Naturschutz、Bau und Reaktorsicherheit、BMUB）获得了 715 万欧元的补贴。
盖尔多夫的风电场
超高风车使用实验性蓄水技术。水库是一个 40 m 高的水塔，它与位于风力涡轮机下方 200 m 的水力发电站相连。多余的风能用于逆重力抽水并将其储存在塔中。如有必要 水被释放以提供电力 当前的。在储能和电网供电之间切换仅需 30 秒。一旦功率下降，水就会回流并旋转额外的涡轮机，从而增加发电量。
“通过这种方式，工程师解决了与可再生能源相关的最大问题之一——它们的不规则性和电力对气候特征的依赖性。四个风力涡轮机和一个抽水蓄能电站的容量足以为盖尔多夫市的 12,000 名居民提供能源，”盖尔多夫项目开发工程师 Alexander Schechner 说。
风电场的类型
风力发电厂的主要和唯一类型是将数十个（或数百个）风力发电厂集成到一个系统中，这些风力发电厂产生能量并将其传输到单个网络。几乎所有这些装置都具有相同的设计，但个别涡轮机有一些变化。车站的组成和所有其他指标都非常统一，取决于各个单元的总容量。它们之间的区别仅在于放置方法。是的，有：
- 地面
- 沿海
- 离岸
- 漂浮的
- 飙升
- 山
如此丰富的选择与在全球各个地区运营某些站点的公司的条件、需求和能力有关。大多数安置点都与需求有关。例如，风能领域的世界领先者丹麦根本没有其他机会。随着行业的发展，将不可避免地出现其他的机组安装选择，最大限度地利用当地的风力条件。
规格
这种涡轮机的尺寸令人印象深刻：
- 叶片跨度 - 154 m（维斯塔斯 V-164 涡轮机的一个叶片长度为 80 m）
- 建筑高度 - 220 m（带有垂直升高的刀片），对于 Enercon E-126，从地面到旋转轴的高度为 135 m
- 每分钟转子转数 - 标称模式下从 5 到 11.7
- 涡轮机的总重量约为 6000 吨，包括。基础 - 2500 吨，支撑（载体）塔 - 2800 吨，其余 - 发电机机舱和带叶片的转子的重量
- 叶片开始旋转的风速 - 3-4 m / s
- 转子停止的临界风速 - 25 m/s
- 每年产生的能量（计划） - 1800 万千瓦
必须牢记，这些结构的力量不能被视为恒定不变的东西。这完全取决于风的速度和风向，风的存在是按照自己的规律存在的。因此，总能量生产远小于确定涡轮机能力所获得的最大值。尽管如此，由数十台涡轮机组成的大型综合体（风电场）组合成一个系统，能够为消费者提供相当大的国家规模的电力。
统计数据
1990-2015 年德国的年度风能，以半对数图显示，红色为装机容量 (MW)，蓝色为发电量 (GWh)
近年来装机容量和风能发电量见下表：
| 年 | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 装机容量（兆瓦） | 55 | 106 | 174 | 326 | 618 | 1,121 | 1,549 | 2,089 | 2 877 | 4 435 |
| 发电量 (GWh) | 71 | 100 | 275 | 600 | 909 | 1,500 | 2,032 | 2 966 | 4 489 | 5 528 |
| 功率因数 | 14,74% | 10,77% | 18,04% | 21.01% | 16,79% | 15,28% | 14,98% | 16,21% | 17,81% | 14,23% |
| 年 | 2000 | 2001年 | 2002年 | 2003年 | 2004年 | 2005年 | 2006年 | 2007年 | 2008年 | 2009 |
| 装机容量（兆瓦） | 6 097 | 8 738 | 11 976 | 14 381 | 16 419 | 18 248 | 20 474 | 22 116 | 22 794 | 25 732 |
| 发电量 (GWh) | 9 513 | 10 509 | 15 786 | 18 713 | 25 509 | 27 229 | 30 710 | 39 713 | 40 574 | 38 648 |
| 容量系数 | 17,81% | 13,73% | 15,05% | 14,64% | 17,53% | 16,92% | 17,04% | 20,44% | 19,45% | 17,19% |
| 年 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 年 | 2017年 | 2018 | 2019 |
| 装机容量（兆瓦） | 26 903 | 28 712 | 30 979 | 33 477 | 38 614 | 44 541 | 49 534 | 55 550 | 59 420 | 61 357 |
| 发电量 (GWh) | 37 795 | 48 891 | 50 681 | 51 721 | 57 379 | 79 206 | 77 412 | 103 650 | 111 410 | 127 230 |
| 容量系数 | 16,04% | 19,44% | 18,68% | 17,75% | 17,07% | 20,43% | 17,95% | 21,30% | 21,40% |
| 年 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 年 | 2017年 | 2018 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 装机容量（兆瓦） | 30 | 80 | 188 | 268 | 622 | 994 | 3 297 | 4 150 | 5 260 | |
| 发电量 (GWh) | 38 | 176 | 577 | 732 | 918 | 1,471 | 8 284 | 12 365 | 17 420 | 19 070 |
| % 风力发电 | 0,1 | 0,5 | 1.2 | 1.4 | 1,8 | 2,6 | 10,5 | 16.0 | 16,8 | |
| 容量系数 | 14,46% | 25,11% | 35,04% | 31,18% | 16,85% | 19,94% | 28,68% | 34,01% | 37,81% |
状态
德国风电场地理分布
| 状态 | 涡轮编号 | 安装容量 | 净用电量份额 |
|---|---|---|---|
| 萨克森-安哈尔特 | 2 861 | 5,121 | 48,11 |
| 勃兰登堡 | 3791 | 6 983 | 47,65 |
| 石勒苏益格-荷尔斯泰因 | 3 653 | 6 894 | 46,46 |
| 梅克伦堡-前波莫瑞 | 1 911 | 3,325 | 46,09 |
| 下萨克森 | 6 277 | 10 981 | 24,95 |
| 图林根 | 863 | 1,573 | 12.0 |
| 莱茵兰-普法尔茨 | 1,739 | 3,553 | 9,4 |
| 萨克森 | 892 | 1,205 | 8.0 |
| 不来梅 | 91 | 198 | 4,7 |
| 北莱茵-威斯特法伦 | 3 708 | 5 703 | 3.9 |
| 黑森州 | 1,141 | 2144 | 2,8 |
| 萨尔 | 198 | 449 | 2,5 |
| 巴伐利亚 | 1,159 | 2,510 | 1.3 |
| 巴登-符腾堡州 | 719 | 1 507 | 0,9 |
| 汉堡 | 63 | 123 | 0,7 |
| 柏林 | 5 | 12 | 0,0 |
| 在北海的架子上 | 997 | 4 695 | |
| 在波罗的海的架子上 | 172 | 692 |
最大的风力发电机是什么
当今世界上最大的风力涡轮机是来自汉堡 Enerkon E-126 的德国工程师的创意。第一台涡轮机于 2007 年在德国埃姆登附近发射。风车的功率为 6 兆瓦，当时是最大的，但在 2009 年已经进行了部分改造，因此功率增加到 7.58 兆瓦，这使涡轮机成为世界领先的。
这一成就非常显着，使风能成为世界上一些成熟的领导者。对它的态度发生了变化，从胆怯的尝试取得严重的结果的范畴，行业已经进入了能源生产大户的范畴，迫使人们计算风能在不久的将来的经济效应和前景。
棕榈被 MHI Vestas Offshore Wind 拦截，其涡轮机的声明容量为 9 兆瓦。第一个此类涡轮机的安装于 2016 年底完成，运行功率为 8 兆瓦，但在 2017 年，维斯塔斯 V-164 涡轮机获得的功率为 9 兆瓦，记录了 24 小时运行。
这种风车的规模确实很大，并且最常安装在欧洲西海岸和英国的货架上，尽管在波罗的海也有一些标本。这种风力涡轮机组合成一个系统，总容量为 400-500 兆瓦，是水力发电厂的重要竞争对手。
这种涡轮机的安装在风力足够强且均匀的地方进行，海岸最大程度地符合这种条件。没有自然风屏障，恒定稳定的流量可以组织发电机最有利的运行模式，将其效率提高到最高值。
存在哪些类似物，它们的操作参数
世界上有不少风力发电机制造商，他们都在努力增加涡轮机的尺寸。这是有利可图的，可以让您提高产品的生产力，增加发电量，并使大公司和政府对推进风能计划感兴趣。因此，几乎所有主要制造商都在积极生产最大功率和尺寸的结构。
其中最著名的大型风力涡轮机制造商是已经提到的 MHI Vestas Offshore Wind, Erkon。此外，来自著名公司西门子的 Haliade150 或 SWT-7.0-154 涡轮机是已知的。列表 制造商及其产品 可以足够长，但是这些信息用处不大。主要是风能的产业化发展和推广， 风能的利用 为了人类的利益。
来自不同制造商的风力涡轮机的技术特性大致相同。这种平等是由于使用了几乎相同的技术，符合单一维度的结构特征和参数。今天没有计划建造更大的风车，因为每个这样的巨型风车都需要大量资金，并且需要大量的维护和维护成本。
这种结构的维修工作要花很多钱，如果增加尺寸，那么成本的增加将成倍增长，这将自动导致电价上涨。这种变化对经济极为不利，引起大家的强烈反对。
