【正文】 ................................. 2 國外風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................... 2 我國風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................... 2 本文的主要內容 ............................................................................................ 3 2 風力 發(fā)電機 ................................................................................................................ 5 傳統(tǒng)的風力發(fā)電機 ........................................................................................ 5 籠型異步發(fā)電機 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 有刷雙饋異步發(fā)電機 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 新型風力發(fā)電機 ............................................................................................ 7 開關磁阻發(fā)電機 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 永磁無刷直流發(fā)電機 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 全永磁懸浮風力發(fā)電機 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 國內外發(fā)展現(xiàn)狀 風力發(fā)電的特點 ： 風力發(fā)電是利用風能來發(fā)電，而風力發(fā)電機組（簡稱風電機組）是將風能轉化為電能的機械。槳葉具有良好的空氣動力外形，在氣流作用下能產(chǎn)生空氣動力使風輪旋轉，將風能轉換成機械能，再通過齒輪箱增速驅動發(fā)電機，將機械能轉變成電能?，F(xiàn)代風電機組風輪的效率可達到 40%。 風力發(fā)電的運行方式主要有兩類。另一類是作為常規(guī)電網(wǎng)的電源，與電網(wǎng)并聯(lián)運行，聯(lián)網(wǎng)風力發(fā)電是大規(guī)模利用風能的最經(jīng)濟方式。 由于風速是隨時變化的，風電的不穩(wěn)定性會給電網(wǎng)帶來一定影響，目前許多電網(wǎng)內都建設有調峰用的抽水蓄能電站，使風電的這個缺點可以得到克服。據(jù)測算，對于一臺 3MW 的風輪機，其壽命周期內所 發(fā)出的電能是它所消耗能量的 35 倍 。葉片、輪轂和塔架等部件的生產(chǎn)，材料開采和設備運輸都需要消耗能源。這種排放稱為間接排放 。例如：風力泵水 (或稱“提水 ” )，尤其是在中東一些缺水地區(qū)應用很廣泛。風力脫鹽 (或稱“海水淡 化” )、風力發(fā)電技術綜述 2 制氫等也是重要的風能利用領域。直到 20 世紀70 年代以前，只有小小型充電用風力機達到實用階段。 1973 年發(fā)生石油危機以后，美國、西歐等發(fā)達國家為尋求替代化石燃料的能源，投入大量經(jīng)費，動員高科技產(chǎn)業(yè)，利用計算機、空氣動力學、結構力學和材料科學等領域的新技術研制現(xiàn)代風力發(fā)電機組，開創(chuàng) 了風能利用的新時期。 20 世紀 70 年的石油危機，使美國、西歐等發(fā) 達國家為尋求替代化石燃料的能源，投入大量經(jīng)費研制現(xiàn)代風力發(fā)電機組，開創(chuàng)了風能利用的新時代。至 2020 年底，歐洲約占世界風電總裝機容量的 74％，北美占 18％，亞太地區(qū)僅占 8％。 我國 風力發(fā)電 發(fā)展 現(xiàn)狀 中國現(xiàn)代風力發(fā)電機技術的開發(fā)利用起源于 20 世紀 70 年代初。在世紀開始的時候，中國還有約 2020 萬人口沒有用上電，在常規(guī)電網(wǎng)外，推廣獨立供電的風力發(fā)電機組，對解決農(nóng)、牧、漁民看電視、聽收音機、照明和用電動鼓風機做飯等生活用電問題，對于改善和提高當?shù)亟?jīng)濟，促進地區(qū)社會、文化事業(yè)發(fā)展，加強民族團結，鞏固國防建設有著重大的意義。從 1989 年起全國各地陸續(xù)利用外國政府贈款或優(yōu)惠貸款，引進機組建設風電場，裝機容量逐年增長，規(guī)模在 1 萬kW 以上的有新疆達坂城，內蒙古輝騰錫勒廣東南澳， 惠來，遼寧東崗、丹東，吉林通榆和浙江 蒼山、鶴頂山等風電場， 2020 年底全國共有 萬 kW。東部沿海還有更豐富的海上風能資源，距離電力負荷中心又近，海上風電場在遠期將是后續(xù)能源基地。由于研制周期長，趕不上市場對更大容量機組的需求，大部分樣機得不到機會繼續(xù)改進和完善，未能轉化成商品。國家“九五”科技攻關項目安排的風力發(fā)電項目主要內容有：大型風 電機組總體設計關鍵技術；葉片設計、制造與試驗；電控技術及裝備；風電場集中控制及遠程監(jiān)控；風電機組電氣性能測試技術。由于風能開發(fā)有著巨大的經(jīng)濟、社會、環(huán)保價值和發(fā)展前景，近 20 年來風電技術有了巨大的進步，風電開發(fā)在各種能源開發(fā)中增速最快。與風電發(fā)達國家相比，中國在風力發(fā)電機制造技術和風力發(fā)電控制技 術方面存在較大差距，目前國內只掌握了定槳距風機的制造技術和剛剛投入應用的兆瓦級永磁直驅同步發(fā)電機技術，在風機的大型化、變槳距控制、主動失速控制、變速恒頻等先進風電技術方面還有待進一步研究和應用 。風能是低密度能源，具有不穩(wěn)定和隨機性特點，控制技術是風力機安全高效運行的關鍵，因此研制適合于風電轉換、運行可靠、效率高、控制且供電性能良好的發(fā)電機系統(tǒng)和先進的控制技術是風力發(fā)電推廣應 用的關鍵。 風力發(fā)電技術綜述 5 2 風力發(fā)電機 傳統(tǒng)的風力發(fā)電機 籠型異步發(fā)電機 籠型異步發(fā)電機是傳統(tǒng)風力發(fā)電系統(tǒng)廣泛采用的發(fā)電機。圖中的功率變換器是指軟并網(wǎng)用的雙向晶閘管起動裝置，箭頭指功率 P的流動方向。由于電機轉子整體強度、剛度都比較高，不怕飛逸，比較適合風力發(fā)電這種特殊場合，所以籠型異步發(fā)電機發(fā)展很快，其技術日趨成熟，在世界各大風電場與風力機配套的發(fā)電機中，絕大多數(shù)是采用籠型異步發(fā)電機，但不能有效地利用風能，效率低。其系統(tǒng)結構如圖 2所示。但是此種電機是有 刷結構，運行可靠性差，需要經(jīng)常維護，并且此種結構不適合于運行在環(huán)境比較惡劣的風力發(fā)電系統(tǒng)中。 圖 3 雙饋異步發(fā)電機的系統(tǒng)結構圖 同步發(fā)電機 近年來，采用同步發(fā)電機來代替異步發(fā)電機是風力