第3章 风能篇

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风能的开发利用历史悠久，涉及多个国家和地区的人们。以下是一些关键的历史发展： 古埃及、中国、古巴比伦是世界上最早利用风能的国家之一。公元前，人们利用风力提水、灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。 10世纪伊斯兰人用风车提水，11世纪风车在中东已获得广泛的应用。13世纪风车传至欧洲，14世纪已成为欧洲不可缺少的原动机。 1887年7月，苏格兰学者james blyth在他的度假别墅里，建成了第一台风电机组，用于蓄电池充电和别墅照明。 20世纪下半叶的世界石油危机之后，在化石能源告急和生态环境恶化的背景下，风能作为一种清洁高效的可再生能源，得到迅猛发展。 1941年，世界首个mw级风电机组在美国vermont被发明，并接入当地电网。 1980年，由20台风电机组组成的世界首个风电场在美国new hampshire建成。 中国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪中国人民就利用风力提水、灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。 到了宋代更是中国应用风车的全盛时代，当时流行的垂直轴风车，一直沿用至今。 中国的风能开发在20世纪70年代中期以后列入“六五”国家重点项目，得到迅速发展。进入80年代中期以后，中国先后从丹麦、比利时、瑞典、美国、德国引进一批中、大型风力发电机组。 风能的开发是一个长期的历史过程，涉及多个国家和地区的人们。从古代的风车和帆船到现代的风力发电，风能的利用技术不断发展和完善。今天，风能作为一种清洁、可再生的能源，在全球范围内得到了广泛的应用和重视。 风能发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在多个领域都有广泛的应用。以下是一些主要的应用领域： 风力发电可以直接并入电网，为电网提供清洁能源，减少对化石燃料的依赖。在风力资源丰富的地区，如沿海、草原等地，可以建设大型风电场，为当地乃至整个电网提供大量的电力。 在偏远地区或电网覆盖不到的地方，风力发电可以作为独立的能源供应系统，为当地居民提供电力。这种应用方式对于解决偏远地区的用电问题具有重要意义。 风力发电可以与其他可再生能源（如太阳能、水能）结合，形成混合能源系统，提高能源供应的稳定性和可靠性。这种综合利用多种能源的方式，可以更好地满足不同地区和不同需求的能源供应。 在一些工业领域，如海水淡化、农业灌溉等，风力发电可以提供必要的能源支持。例如，利用风力驱动水泵抽取水源，解决城市供水问题，或者推动海水淡化设备的运转，解决当地居民的饮用水问题。 随着技术的发展，风力发电也被用于为电动车辆充电站提供电力，推动交通领域的绿色转型。此外，一些城市开始推广使用电动自行车和电动公交车等新能源交通工具，这些工具可以利用风能进行充电或辅助行驶，从而降低对化石燃料的依赖。 近年来，随着绿色建筑理念的兴起，越来越多的建筑开始利用风能。比如，一些建筑采用了风能空调系统，利用室外风流推动空调系统的运转，从而降低建筑的能耗。还有一些建筑在设计时就考虑到了自然通风，通过建筑布局和设计来引导风流，提高建筑的通风效率，减少对机械通风的依赖。 风能发电的应用领域非常广泛，涵盖了电力供应、离网系统、混合能源系统、工业应用、交通领域和建筑领域等多个方面。随着技术的不断进步和应用范围的扩大，风能发电将在未来能源体系中占据更加重要的地位。 以下是一些在风能发电领域的上市公司： 明阳智能该公司是风能龙头企业，业务包括大型风力发电机组及其核心部件的研发、生产、销售、智能化运维等。2024年第二季度，明阳智能的毛利率为17.28%，净利率为5.47%，营收67.21亿，同比增长-14.84%，归属净利润3.56亿，同比增长-59.57%，当前总市值189.22亿，动态市盈率52.06倍。 特变电工该公司也是风能龙头企业，其业务包括输变电业务（变压器、电线电缆及其他输变电产品的研发、生产和销售，输变电国际成套系统集成业务等）、新能源业务（多晶硅、逆变器的生产与销售，为光伏、风能电站提供设计、建设、调试及运维等全面的能源解决方案）、能源业务（煤炭的开采与销售）等。2024年第二季度，特变电工的毛利率为16.48%，净利率为3.67%，营收242.79亿，同比增长2.84%，归属净利润10.41亿，同比增长-62.16%，当前总市值601.79亿，动态市盈率4.99倍。 金雷股份该公司是风能龙头企业之一，2024年第二季度季报显示，金雷股份毛利率19.33%，净利率9.79%，营收4.58亿，同比增长26.84%，归属净利润4478.67万，同比增长-55.45%，当前总市值47.64亿，动态市盈率10.61倍。 电工合金该公司在近5个交易日期间整体上涨4.9%，最高价为14.34元，最低价为12.51元，总市值上涨了2.2亿。 梦网科技该公司在近5个交易日中有5天上涨，期间整体上涨12.18%，最高价为12.15元，最低价为9.82元，总成交量3.43亿手。 国统股份该公司在近5个交易日中有3天上涨，期间整体上涨4.29%，和5个交易日前相比，国统股份的市值上涨了7247.89万元，上涨了4.29%。 朗进科技该公司在近5个交易日中有4天上涨，期间整体上涨6.78%，最高价为20.39元，最低价为17.64元，总成交量3622.67万手。 中光防雷该公司近5日股价上涨6.47%，总市值上涨了1.83亿，当前市值为28.23亿元，2024年股价下跌-11.2%。 汇洲智能该公司近5个交易日股价上涨2.56%，最高价为3.3元，总市值上涨了1.6亿，当前市值为62.61亿元。 天顺风能该公司是中国最具规模的风力发电塔架专业制造企业之一，目前公司持有电站860mw，在建两个分布式风电站，预计年底前并网，总计900mw。 金风科技该公司是全球领先的风电整体解决方案提供商，业务包括风力发电机组的研发、制造、销售和服务等。2023年，金风科技实现营业收入人民币504.57亿元，净利润人民币13.31亿元；销售风机2505台，总容量.29mw；金风科技风力发电机组及零部件销售收入为人民币329.37亿元，占总营收比重为65.28%。 三一重能该公司是一家专注于风力发电设备的研发、制造和销售的企业。2023年，三一重能总营收149.39亿元，同比上年增长21.21%；净利润20.07亿元，同比增长21.78%。新增订单为14.1gw，创历史新高，实现爆发增长；对外销售容量为7.24gw；截至2023年底，在手订单为15.89gw。 风力发电机组的增强随着技术的进步，风力发电机组的尺寸和容量不断增大，提高单机容量和发电效率。这包括高效叶片设计、材料创新和控制系统升级等方面的技术突破。 海上风电是风电行业的重要发展方向。这涉及到适应恶劣海洋环境的风电机组设计、海上支撑结构的创新，以及可靠的海上电网和输电技术的建设。 深水风电技术深水风电技术是海上风电领域的重要突破，包括海上浮式风电平台的设计和建造，以及海洋结构材料和设计的优化，以适应深水环境的挑战。 超高海拔风电超高海拔地区的风能资源丰富且稳定，因此超高海拔风电是风电行业的新兴领域。这需要研发适应高海拔地区环境的机组，并解决高海拔地区基础设施建设的挑战。 气候条件适应性不同气候条件对风力发电系统的影响不可忽视。这要求在设计风力发电系统时考虑极端气候条件，并利用先进的气象预测技术来提高电力输出的可靠性。 储能技术的发展对于解决风力发电的间歇性和可靠性问题至关重要。这包括电池储能技术、储氢技术和压缩空气储能技术等方面的研究和开发。 智能化控制和管理智能化控制和管理系统的应用将提高风力发电系统的效率和可靠性。这涉及到大数据分析、人工智能算法的应用，以及远程监控和操作技术的发展。 电力系统的灵活性和互联为了实现可再生能源的大规模集成，电力系统需要具备灵活性和互联性。这包括智能电网技术、虚拟电厂和能源互联网的建立，以实现多能源的集成和优化调度。 碳中和和可持续发展碳中和和可持续发展是全球能源转型的关键目标。这要求通过技术创新和系统优化，降低风力发电系统的能耗，提高发电效率，并进行生命周期分析和环境影响评估。 国际合作与政策支持国际合作与政策支持对于推动风电行业的发展至关重要。这包括技术共享、经验交流，以及制定支持风电产业发展的政策和法规。 未来的风能发电布局将更加注重技术创新、系统优化和可持续发展，以实现更高效、可靠和环保的风力发电系统。