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风力发电机简介

作者:王叶滔来源:清华大学 日期:2010年8月17日 15:37

     国际上利用风力发电是本世纪发展壮大起来的,随着风电技术不断进步,容量逐步增大,单机容量已达几百千瓦,并有兆瓦级风力发电机问世,近十几年来风力发电机产品质量有了显著提高,作为一种新的,安全可靠的,干净的能源而受到国际上风资源丰富国家的关注与大规模开发。目前,世界上风电总装电容量约为7000MW,美国最多,约有1700MW。中国是风资源丰富的国家,特别是新疆、内蒙古与沿海地区。我国风力发电在八十年代开始发展,初期大多是独立运行户用百瓦级风电机组,安装在边远,孤立无电地区供农牧民使用。近年来,大型并网风力发电机组引入我国,多台风电机组安装在风资源丰富地区组成风电场,接入地区电网供电,现在,我国并网风电机组装机总容量约为100MW。风电的优越性可归纳为下面五点:

     1.风力发电是一种干净的自然能源,没有常规能源(如煤电,油电)与核电会造成环境污染的问题。
     2.风电技术日趋成熟,产品质量可靠,可用率已达95%以上,已是一种安全可靠的能源,
     3.风力发电的经济性日益提高,发电成本已接近煤电,低于油电与核电,若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资,则风电经济性将优于煤电。
     4.风力发电场建设工期短,单台机组安装仅需几周,从土建、安装到投产,只需半年至一年时间,是煤电、核电无可比拟的。
     5.投资规模灵活,有多少钱装多少机。
               
目前商用大型风力发电机组一般为水平轴风力发电机,它由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能,它由气动性能优异的叶片(目前商业机组一般为2—3个叶片)装在轮毂上所组成,低速转动的风轮通过传动系统由增速齿轮箱增速,将动力传递给发电机。上述这些部件都安装在机舱平面上,整个机舱由高大的搭架举起,由于风向经常变化,为了有效地利用风能,必须要有迎风装置,它根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动,使机舱始终对风(见图一)。

 


    风电机组的功率调节有两种方式,一种是失速调节,另一种是变桨距调节—即叶片可以绕叶片上的轴转动,改变叶片气动数据,实现功率调节;整台机组由电控系统进行监视与控制,可以实现无人操作管理。
风能是一种无污染的可再生能源,它取之不尽,用之不竭,随着生态环境的要求和能源的需要,新能源的开发日益受到重视,由于风力发电经济性日益改善,因此国家对风力发电已制定了发展计划,提出2000年风电装机40MW以上的奋斗目标,为二十一世纪大规模开发风电打下良好的基础。

 
 


 

所属类别: 电力系统的发展和最新技术

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