中國新能源產(chǎn)業(yè)-展示頁
2025-07-01 05:59本頁面
【正文】 （3）式中：PW—每秒空氣流過風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪斷面面積的風(fēng)能，即風(fēng)能功率，W；Cp—葉輪的風(fēng)能利用系數(shù)；hm—齒輪箱和傳動系統(tǒng)的機(jī)械效率，—，；he—發(fā)電機(jī)效率，—；r—空氣密度，kg/m3；A—風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2；V—風(fēng)速，m/s。2 風(fēng)力發(fā)電基本知識 風(fēng)能的計(jì)算公式空氣運(yùn)動具有動能。因此，開發(fā)利用風(fēng)能對世界各國科技工作者具有極強(qiáng)的魅力，從而喚起了世界眾多的科學(xué)家致力于風(fēng)能利用方面的研究。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]。據(jù)世界氣象組織（WMO）和中國氣象局氣象科學(xué)研究院分析，地球上可利用的風(fēng)能資源為200億kW，是地球上可利用水能的20倍。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。中國成為亞洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動者之一，其總裝機(jī)容量居世界第8位，2005年新增裝機(jī)容量居世界第6位。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日臻完善，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)額定功率最大已經(jīng)到5MW，葉輪直徑達(dá)到126m。國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢田 德 （內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)新能源技術(shù)研究所，呼和浩特 010018） 風(fēng)能是一種可再生的清潔能源。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(jìn)步。截止2005年世界裝機(jī)容量已達(dá)58,982MW，風(fēng)力發(fā)電量占全球電量的1%。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。因此，風(fēng)能是一種廣義的太陽能。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。風(fēng)能的利用方式不僅有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水，而且還有風(fēng)力致熱、風(fēng)帆助航等。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(jìn)行論述。風(fēng)能是指風(fēng)所具有的動能。 貝茨（Betz）理論第一個(gè)關(guān)于風(fēng)輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A貝茨假定風(fēng)輪是理想的，也就是說沒有輪轂，而葉片數(shù)是無窮多，并且對通過風(fēng)輪的氣流沒有阻力。此外還進(jìn)一步假設(shè)氣流在整個(gè)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(shí)都是沿著風(fēng)輪軸線的。這個(gè)表達(dá)式稱為貝茨公式。將(4)式除以氣流通過掃掠面A時(shí)風(fēng)所具有的動能，可推得風(fēng)力機(jī)的理論最大效率 （5）(5)式即為有名的貝茲（Betz）理論的極限值。能量的轉(zhuǎn)換將導(dǎo)致功率的下降，它隨所采用的風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的型式而異，因此，風(fēng)力機(jī)的實(shí)際風(fēng)能利用系數(shù)Cp[3]。 （6）式中：ρ—空氣密度，kg/m3；h—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，Pa；t—溫度，℃。 風(fēng)力機(jī)的主要組成1) 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)小型水平軸風(fēng)力機(jī)主要組成部分有：風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔架、調(diào)向機(jī)構(gòu)、蓄能系統(tǒng)、逆變器等。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪是由1~3個(gè)葉片組成的。
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