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时间：2021年x月x日

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
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焦作地区风力发电的推广前景

●风力发电的大背景
1. 焦作污染及能源短缺的现状
其一，焦作在我国豫北地区的太行山脚之下，奔腾的黄河经过小浪底水利枢纽，顺从地从焦作这个美丽的城市流过。这里有丰富的人文历史和地下矿藏，有蜚声海内外的太极故里、云台山世界地质公园，还有一座一百零八年之久的焦作煤矿。焦作这个花园城市居然被评为全国十大污染城市，对于已经成功从一个煤炭资源型工业城市转型的焦作，为何深陷污染困境？究其原因，焦作原来是一个工业城市，很多有污染的工厂都分布在城区，特别是焦作电厂，焦作电厂为焦作的经济发展做出了历史性的突出贡献，同时它也年复一年，日复一日的向焦作的天空中喷吐大量的废气，造成焦作的空气中时刻弥漫着粉尘的味道，目前已成了大气污染的主要元凶。据焦作居民反映，焦作的天气没有多少天是晴空万里的，通常是灰蒙蒙的，给人一种很压抑的感觉，好像时刻就要下雨似的；居民家里的家具，商店里的商品等，必须经常的擦洗，否则就会有一层厚厚的灰，甚至有一次还出现了下尘雨（雨滴到伞上会留下污迹）的现象；特别是焦作电厂附近，自行车在外边放上一晚上，就会落上一层灰……还有，长时间的空气污染已经严重影响到了居民的健康，许多人都得了咽炎等呼吸道疾病。

其二，我国近年来能源消费中平均煤炭占68%,石油占21%,而相对清洁的水电能源和天然气各占8%和3% (见下表) 。
主要能源种类
煤炭
石油
水力发电
天然气
平均消费比例
68%
21%
8%
3%

在全国节能减排及能源短缺的大背景下，焦作电力网供负荷严重不足。根据焦作电力调度历史记录，焦作供电区全口径最大负荷260万千瓦，其中网供最大负荷178万千瓦，地方小火电40万千瓦，万方自发自用40多万千瓦。据近期监测记录，不限电的情况下焦作今年最大负荷已达246万千瓦、县里和市区基本各占一半。严重的污染及能源短缺的现状与焦作建设具有国际知名度的山水旅游城市的战略南辕北辙

2．国家对风能开发的支持
风能作为可再生能源的重要组成部分，已受到世界各国的高度关注，我国也把风力发电作为“十二五”及至今后可再生能源重要的发展方向，考虑到我国巨大的能源需求，我国政府一直十分重视对风能的开发利用的支持，2002年，财政部，国家税务总局联合下发文件明确：经国务院批准对风力发电实行按土增值税应按税额减半征发的优惠政策。06年1月1日国家又颁布并实施了《中华人民共和国可再生能源法》,这表明了国家正在推进可再生能源的开发利用。

从06年开始中国风电行业发生转折性飞速发展

3．风能的有利之处
其一，众所周知，风能具有清洁，无污染的优点，风能是一种无污染的可再生能源，其分布广泛，随着风能是一种最具活力的可再生能源，它实际上是太阳能的转换形式，因此可以认为是取之不尽的。风能的应用将可能改变人类长期依赖化石燃料和核燃料的局面。造一座风能发电场的环境代价是相当小的，对环境几乎不造成影响。
其二，有关资料显示:风力发电每产生1kw.h清洁风电,相当于火力发电消耗380g标准煤所产生的电能。装机容量为50mw，年可利用小时数2600h的风力发电场,每年可生产1.3亿kw.h的电能,可节约标准煤4.94万吨,大约相当于原煤10.17万吨,可减排烟尘650吨,灰渣1.56万吨,二氧化碳14.98万吨, 二氧化硫793万吨,氮氧化物585吨。
另外，对于焦作地区来说,水力发电不具有十分有利的地理条件,核能发电不具备客观条件,与太阳能相比,风力发电最具有发展条件,是新能源开发的首选。

● 风力发电的方式

风力发电的原理：（重点以小型风力发电机为例）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，大约是微风速度便可以开始发电。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。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13-25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电。使风力发电机产生的电能变成化学能，然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

●风力发电在焦作的前景：
1.焦作的发展政策
焦作是一个产煤城市, 焦作过去拉动经济发展的主要以煤资源产业为主, 支柱产业单一,这样的发展模式直接导致诸多能源问题和环境破坏问题。近年来焦作作为一个中原崛起城市,已经开始调整发展模式,向着煤城→旅游城→山水园林城市方向转型,由过去的冒烟工业向无烟工业发展。焦作正在响应国家的可持续发展政策,走上了人与自然和谐共存的可持续发展道路。在这样一个发展和政策背景下,开发新能源已经成为焦作城市发展一个重点。
2．焦作在风电装备方面的优势
风力发电产业是焦作近两年崛起的新兴产业，先后建设了风电塔架生产项目、玻璃钢风电机壳生产项目、大型风电叶片等相关项目，特别是大型风电叶片项目，技术处于国内领先水平。目前，名都风电科技公司与新疆金风科技公司投资9800万元的年产300套大型风电叶片（采用北京航空航天大学、上海交大技术专利）、华宝公司与香港中国风能股份有限公司合作投资4800万元的年产500套风电塔架、锦辉集团投资3000万元的年产500套玻璃钢风电发电机机壳等重点项目已建成投产。河南华宝工业有限公司投资1亿元的年产200台风电发电机组项目，已通过省发改委备案，正在积极开展市场调研、资金筹集等前期工作。下步工作中，我市将紧紧抓住风电产业发展的机遇，制定优惠政策，创造有利条件，培育产业龙头，促进产业发展。

3．对焦作的发展好处
其一、经济效益
焦作地区由于风力资源客观条件可以选用中小型风力发电设施,安装在云台山等山地风力集中区以及各具备风力条件的场所,为了扩大风力利用面,可以选用低风力启动风力发电机安装在各公路两旁以及农村区域。

小的风力发电机比大的更合适。因为，它更容易被小风量带动而发电，持续不断的小风，会比一时狂风更能供给较大的能量，当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能，也就是说一台220W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合作用，获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。使用风力发电机，就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电，其节约的程度是明显的，一个家庭一年的用电只需20元充电瓶液的代价。现以目前应用最多的300w小型风力发电机为例,在年平均风速4.2米每秒的工作区,每台300w风力发电机在保证全年处于正常工作状态下,每年可发电700kw.h左右,可节约能源费用300-500元。如果在焦作地区能广泛推广,每年能带来的直接经济效益将十分可观。而作为一个旅游城市风力发电设施的广泛应用必将为焦作城市面貌增添新的光彩,从而吸引更多旅游资源,为旅游发展带来间接的经济效益。
其二、环境效益
焦作地区由于发展长期依赖煤炭,已造成很严重的大气污染环境污染,空气中粉尘含量超标,严重危害了当地居民的身体健康。09年焦作入列“十大污染城市”,为焦作城市发展造成了十分不良的影响。
因此改善此境况,风力发电能起到一定良效,有关资料显示:风力发电每产生1kw.h清洁风电,相当于火力发电消耗380g标准煤所产生的电能。装机容量为50mw，年可利用小时数2600h的风力发电场,每年可生产1.3亿kw.h的电能,可节约标准煤4.94万吨,大约相当于原煤10.17万吨,可减排烟尘650吨,灰渣1.56万吨,二氧化碳14.98万吨, 二氧化硫793万吨,氮氧化物585吨。
有害物质种类
烟尘
灰渣
二氧化碳
二氧化硫
氮氧化物
减排量(单位:吨)
650
1.56万
14.98万
793万
585
一个装机容量为50mw,年利用2600h的风力发电场所能减排的有害物质

其三、社会效益
每装机1mw将直接增加就业5人(包括安装人员,技术人员,维修人员等),间接增加就业20人(包括各级管理人员,运输人员等),装机为50mw的风力发电场可直接增加就业200人,间接增加就业近千人。因此,风力发电的应用能为社会创造很大的财富价值和劳动价值，这对于焦作的经济社会发展将产生很大的推动作用。
风力发电装置本身就是一种景观,风力发电装置的大规模安装和运转为城市添加新的风景,吸引外来者,而焦作作为旅游城市必能因此吸引更多旅游资源,投资项目,从而促进旅游产业的更快,更好的发展。最重要的是为招商引资营造了良好的城市面貌。
综上所述,从多个方面来看,焦作推广风力发电不仅是简简单单地响应国家开发新能源的政策,更是建设山水园林城市的有力措施，将对焦作经济社会建设产生巨大的推动作用。

●对风力发电推广的几项建议
1、在政策方面，政府应加大对风力发电这种新能源开发的支持力度，并制定相关的可行性方案。
2、在市场层面，应当通过政策引导、经济激励等措施，引导民间资本进入新能源开发和推广领域。
3、在社会层面，可通过宣传教育、参与体验和消费补贴等手段，使广大消费者参与风力发电的使用。
4、建立示范点，比如采用小型风力发电装置改造城市路灯，改善城市交通面貌；在一些城镇首先实验安装具有一定规模的风力发电设施，提高影响力。
5、经过调研，焦作地区不具有建设大中型风力发电设施的客观条件，所以建议推广小型风力发电。
6、建议高校，政府机构，及大型企业先行先试，起一定模范作用。

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