風(fēng)力發(fā)電小知識
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大,全球的風(fēng)能約為2.74×10^9MW,其中可利用的風(fēng)能為2×10^7MW,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。
利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試,早在二十世紀初就已經(jīng)開始了。三十年代,丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù),成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機,廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用,它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機的發(fā)電成本低得多。不過,當(dāng)時的發(fā)電量較低,大都在5千瓦以下。
把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械動能,再把機械能轉(zhuǎn)化為電力動能,這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機組。這種風(fēng)力發(fā)電機組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機和鐵塔三部分。(大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才會擁有尾舵)
風(fēng)輪是把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時,槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動。由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低,而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著,這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;所以,在帶動發(fā)電機之前,還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個調(diào)速機構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,然后再聯(lián)接到發(fā)電機上。為保持風(fēng)輪始終對準風(fēng)向以獲得最大的功率,還需在風(fēng)輪的后面裝一個類似風(fēng)向標的尾舵。
一般說來,三級風(fēng)就有利用的價值。但從經(jīng)濟合理的角度出發(fā),風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。據(jù)測定,一臺55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機組,當(dāng)風(fēng)速為每秒9.5米時,機組的輸出功率為55千瓦;當(dāng)風(fēng)速每秒8米時,功率為38千瓦;風(fēng)速每秒6米時,只有16千瓦;而風(fēng)速每秒5米時,僅為9.5千瓦??梢婏L(fēng)力愈大,經(jīng)濟效益也愈大。在我國,現(xiàn)在已有不少成功的中、小型風(fēng)力發(fā)電裝置在運轉(zhuǎn)。盡管風(fēng)力發(fā)電機多種多樣,但歸納起來可分為兩類:①水平軸風(fēng)力發(fā)電機,風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行;②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機,風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。
水平軸風(fēng)力發(fā)電機
水平軸風(fēng)力發(fā)電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風(fēng)力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)速度快,阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。對于風(fēng)力發(fā)電,多采用升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機。大多數(shù)水平軸風(fēng)力發(fā)電機具有對風(fēng)裝置,能隨風(fēng)向改變而轉(zhuǎn)動。對于小型風(fēng)力發(fā)電機,這種對風(fēng)裝置采用尾舵,而對于大型的風(fēng)力發(fā)電機,則利用風(fēng)向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構(gòu)。
垂直軸風(fēng)力發(fā)電機
垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)向改變的時候無需對風(fēng),在這點上相對于水平軸風(fēng)力發(fā)電機是一大優(yōu)勢,它不僅使結(jié)構(gòu)設(shè)計簡化,而且也減少了風(fēng)輪對風(fēng)時的陀螺力。
結(jié)構(gòu)與功能
A:風(fēng)葉【捕捉風(fēng)力,轉(zhuǎn)動低速軸】;
B:低速軸【隨旋翼轉(zhuǎn)動,用齒輪裝置轉(zhuǎn)動高速軸】;
C:高速軸【通過齒輪增強轉(zhuǎn)速(1000-1800轉(zhuǎn)/分鐘)傳遞到發(fā)電機】;
D:風(fēng)速計【測量風(fēng)速并發(fā)射數(shù)據(jù)到控制器】;
E:風(fēng)向標【測量風(fēng)力的方向以及將數(shù)據(jù)傳遞到偏航驅(qū)動器】;
F:控制器【開啟或停止風(fēng)力發(fā)電機,讓它只在理想風(fēng)速下運作(一般為8-55英里/小時)】;
G:發(fā)電機【運用高速軸的動力和電磁感應(yīng)發(fā)電】;
H:偏航驅(qū)動【根據(jù)風(fēng)向標的數(shù)據(jù),更正風(fēng)力發(fā)電機的定位】;
I:剎車【在危機情況或過高速風(fēng)力時制動旋翼】。
隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展,風(fēng)能市場也迅速發(fā)展起來。中國風(fēng)力等新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊,預(yù)計未來很長一段時間都將保持高速發(fā)展,同時盈利能力也將隨著技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)步提升。風(fēng)電發(fā)展到目前階段,其性價比正在形成與煤電、水電的競爭優(yōu)勢。風(fēng)電的優(yōu)勢在于:能力每增加一倍,成本就下降15%,近幾年世界風(fēng)電增長一直保持在30%以上。隨著中國風(fēng)電裝機的國產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)?;?,風(fēng)電成本可望再降。因此風(fēng)電開始成為越來越多投資者的逐金之地。

責(zé)任編輯:電改觀察員
- 相關(guān)閱讀
- 火力發(fā)電
- 風(fēng)力發(fā)電
- 水力發(fā)電
- 光伏太陽能
-
重新審視“雙循環(huán)”下的光伏行業(yè)
2020-11-02光伏行業(yè),光伏技術(shù),光伏出口 -
能源轉(zhuǎn)型進程中火電企業(yè)的下一程
2020-11-02五大發(fā)電,火電,煤電 -
國內(nèi)最高額定水頭抽蓄電站2#引水上斜井滑模混凝土施工順利完成
2020-10-30抽水蓄能電站,長龍山抽水蓄能電站,水力發(fā)電
-
能源轉(zhuǎn)型進程中火電企業(yè)的下一程
2020-11-02五大發(fā)電,火電,煤電 -
資本市場:深度研究火電行業(yè)價值
2020-07-09火電,火電公司,電力行業(yè) -
國家能源局印發(fā)2020年能源工作指導(dǎo)意見:從嚴控制、按需推動煤電項目建設(shè)
2020-06-29煤電,能源轉(zhuǎn)型,國家能源局
-
高塔技術(shù)助力分散式風(fēng)電平價上網(wǎng)
2020-10-15分散式風(fēng)電,風(fēng)電塔筒,北京國際風(fēng)能大會 -
創(chuàng)造12項世界第一!世界首個柔性直流電網(wǎng)工程組網(wǎng)成功
2020-06-29?清潔能源,多能互補,風(fēng)電 -
桂山風(fēng)電項目部組織集體默哀儀式
2020-04-08桂山風(fēng)電項目部組織