國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)-wenkub
2022-11-14 08:54:30 本頁面
【正文】 z）理論的極限值。此外還進一步假設(shè)氣流在整個風(fēng)輪掃掠面上的氣流是均勻的，氣流速度的方向無論在風(fēng)輪前后還是通過時都是沿著風(fēng)輪軸線的。 貝茨（ Betz）理論 第一個關(guān)于風(fēng)輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的 A在本文中，將對國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行論述。中國陸地 10m 高度層可利用的風(fēng)能為 kW，海上可利用的風(fēng)能是陸地上的 3倍， 50m高度層可利用的風(fēng)能是 10m高度層的 2倍，風(fēng)能資源非常豐富。今后 ，國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將明顯加快。近 30年來，國際上在風(fēng)能的利用方面，無論是理論研究還是應(yīng)用研究都取得了重大進步。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日臻完善，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機單機額定功率最大已經(jīng)到 5MW，葉輪直徑達(dá)到 126m。 1 引 言 風(fēng)是最常見的自然現(xiàn)象之一，是太陽對地球表面不均衡加熱而引起的“空氣流動”，流動空氣具有的動能稱之為風(fēng)能。 風(fēng)能是一種技術(shù)比 較成熟、很有開發(fā)利用前景的可再生能源之一 [1]。 2 風(fēng)力發(fā)電基本知識 風(fēng)能的計算公式 空氣運動具有動能。貝茨于 1926年建立的。 通過分析一個放置在移動空氣中的“理想”風(fēng)輪得出風(fēng)輪所能產(chǎn)生的最大功率為 （ 4） 式中： Pmax— 風(fēng)輪所能產(chǎn)生的最大功率； — 空氣密度， kg/m3； A— 風(fēng)力發(fā)電機葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積， m2； V— 風(fēng)速， m/s。它說明，風(fēng)力機從自然風(fēng)中所能索取的能量是有限的，其功率損失部分可以解釋為留在尾流中 的旋轉(zhuǎn)動能。 從空氣密度公式可以看出，空氣密度的大小與大氣壓力、溫度有關(guān)。葉片的結(jié)構(gòu)形式多樣，材料因風(fēng)力機型號和功率大小而定，如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強塑料樹脂葉片等。因風(fēng)速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風(fēng)輪單位面積捕捉的風(fēng)能越多，但造價、安裝費等也隨之加大。 （ 5）限速機構(gòu) 當(dāng)風(fēng)速高于風(fēng)力機的設(shè)計風(fēng)速時，為了防止葉片損壞，需要對風(fēng)輪轉(zhuǎn)速進行控制。 2) 大型風(fēng)力發(fā)電機 大型風(fēng)力發(fā)電機組由兩大部分組成：氣動機械部分和電氣部分。 3 風(fēng)力機與風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 風(fēng)力機與風(fēng)力發(fā) 電技術(shù)的發(fā)展史 風(fēng)能，是人類最早使用的能源之一。拉庫爾研制成功了風(fēng)力發(fā)電機， 1908年丹麥已建成幾百個小型風(fēng)力發(fā)電站。 1980年以來，國際上風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)日益走向商業(yè)化。 目前，已經(jīng)備離岸風(fēng)力發(fā)電設(shè)備商業(yè)生產(chǎn)能力的廠家 ，主要有丹麥的 Vestas（包括被其整合的 NEGMicon），美國的 GE風(fēng)能，德國的 Nordex、 Repower、 Pfleiderer/Prokon、 Bonus 和德國著名的 Enercon公司。按葉片數(shù)量分，單葉片，雙葉片，三葉片，四葉片和多 葉片；按主軸與地面的相對位置分，水平軸、垂直軸 (立軸 )式；按槳葉工作原理分，升力型、阻力型。如表 1所示，截止 2020年 12月 31日世界裝機容量已達(dá) 58,982MW，年裝機容量為 11,310MW，增長率為 24%；風(fēng)力發(fā)電量占全球電量的 1%，部分國家及地區(qū)已達(dá) 20%甚至更多。 2020年歐洲風(fēng)能協(xié)會（ EWEA）與綠色和平組織（ Greenpeace International）發(fā)表了一份標(biāo)題為“風(fēng)力 12（ Wind Force 12）”的報告，勾畫了風(fēng)電在 2020 年達(dá)到世界電量 12%的藍(lán)圖。海上風(fēng)能可開發(fā)量是陸地風(fēng)能儲量的 3倍
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