風電入門(風電包括什么)

1.風電包括什么

風力發(fā)電

二、功率特性 根據(jù)H型風力發(fā)電機的原理，風輪的轉(zhuǎn)速上升速度提高較快（力矩上升速度快），它的發(fā)電功率上升速度也相應(yīng)變快，發(fā)電曲線變得飽滿（如下圖）。在同樣功率下，垂直軸風力發(fā)電機的額定風速較現(xiàn)有水平軸風力發(fā)電機要小，并且它在低風速運轉(zhuǎn)時發(fā)電量也較大。 三、結(jié)構(gòu) 由于此種設(shè)計結(jié)構(gòu)采用了特殊空氣洞力學原理、三角形向量法的連接方式以及直驅(qū)式結(jié)構(gòu)的原理，使得風輪的受力主要集中于輪轂上，因此抗風能力較強；此種設(shè)計的特性還體現(xiàn)在對周圍環(huán)境的影響上，運轉(zhuǎn)時無噪音以及電磁干擾小等特點使得新型垂直軸風力發(fā)電機優(yōu)越性非常明顯。 垂直軸直線葉片永磁發(fā)電機風力發(fā)電電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 附：現(xiàn)有垂直軸風力發(fā)電電源比較： 目前，生產(chǎn)該類型垂直軸風力發(fā)電電源系統(tǒng)產(chǎn)品最多的是日本（2002年開始研究），還有英國、加拿大等國目前也在研制中，這些國家的大部分產(chǎn)品在風輪設(shè)計當中采用平行連接桿，這種方式對發(fā)電機輸出軸要求較高，并且結(jié)構(gòu)相對復雜，現(xiàn)場安裝程序也偏多。另外，從力學方面分析，H型垂直軸風力發(fā)電機功率越大、葉片越長、平行桿的中心點與發(fā)電機軸的中心點距離越長，抗風能力就越差，因此，MUCE采取的是三角形向量法，彌補了上述的一些缺點。 風機葉片是風力發(fā)電技術(shù)進步的關(guān)鍵核心 風力機部件，其良好的設(shè)計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩(wěn)定運行的決定因素。我國風機葉片行業(yè)的發(fā)展是伴隨著風電產(chǎn)業(yè)及風電設(shè)備行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。由于起步較晚，我國風機葉片最初主要是依靠進口來滿足市場需求的。隨著國內(nèi)企業(yè)和科研院所的共同努力，我國風機葉片行業(yè)的供給能力迅速提升。 目前，我國風機葉片市場已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業(yè)主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，國內(nèi)企業(yè)以時代新材、中材科技、中航惠騰、中復連眾為代表。截至到2008年5月，中國境內(nèi)的風電機組葉片廠商共有31家。其中，已經(jīng)進入批量生產(chǎn)階段的公司有10家。2008年，已經(jīng)批量生產(chǎn)的葉片公司生產(chǎn)能力為460萬千瓦。預計2010年，這些葉片公司全部進入批量生產(chǎn)階段后，綜合生產(chǎn)能力將達到900萬千瓦。

2.哪里有關(guān)于風力發(fā)電的基礎(chǔ)知識啊

風力發(fā)電是將風能轉(zhuǎn)換成電能，風能推動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動轉(zhuǎn)動軸和增速機，增速機帶動發(fā)電機，發(fā)電機通過輸電電纜將電能輸送地面控制系統(tǒng)和負荷。

風力發(fā)電技術(shù)是一項多學科的，可持續(xù)發(fā)展的，綠色環(huán)保的綜合技術(shù)。 太陽能發(fā)電是指將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，即直接將太陽光能轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電方式，光伏發(fā)電是利用太陽電池這種半導體電子器件有效地吸收太陽光輔射能，并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式，是當今太陽光發(fā)電的主流。

風力發(fā)電存在著無風時（尤其是夏季白天長夜間短，太陽光強季節(jié)）不發(fā)電的問題，太陽能發(fā)電也存在著無陽光時（尤其是冬季白天短夜間長，北風大的季節(jié)）不發(fā)電的問題，如果能把風力發(fā)電、太陽能發(fā)電結(jié)合在一起互補發(fā)電就解決了這個問題，實現(xiàn)了 365 天連續(xù)供電。 風能和太陽能的利用和發(fā)展已有三千多年的歷史，是一門古老而又年青的科學、實用而又和生活關(guān)系密切的科學、可再生而又能保護環(huán)境的科學、現(xiàn)時而又可持續(xù)發(fā)展的科學、一次投資多年受益的項目。

在眾多新能源領(lǐng)域中，風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的開發(fā)和利用被首當其沖優(yōu)先發(fā)展，是當今國際上的一大熱點，因為風電和光電的利用，不用開采、不用運輸、不用排放垃圾、沒有環(huán)境污染的技術(shù)，是保護我們的地球，造福子孫后代的百年大計工程。 廣州尚能風力發(fā)電設(shè)備有限公司是一家致力于小型風力發(fā)電機和風光互補路燈，風光互補發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)生產(chǎn)銷售的風力發(fā)電設(shè)備公司。

3.風力發(fā)電基礎(chǔ)分類及特點 簡寫

盡管風力發(fā)電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類：①水平軸風力發(fā)電機，風輪的旋轉(zhuǎn)軸與風向平行；②垂直軸風力發(fā)電機，風輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。

水平軸風力發(fā)電機 水平軸風力發(fā)電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發(fā)電機旋轉(zhuǎn)速度快，阻力型旋轉(zhuǎn)速度慢。

對于風力發(fā)電，多采用升力型水平軸風力發(fā)電機。大多數(shù)水平軸風力發(fā)電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉(zhuǎn)動。

對于小型風力發(fā)電機，這種對風裝置采用尾舵，而對于大型的風力發(fā)電機，則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構(gòu)。 風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機，風輪在塔架后面的則成為下風向風機。

水平軸風力發(fā)電機的式樣很多，有的具有反轉(zhuǎn)葉片的風輪，有的再一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風力發(fā)電機在風輪周圍產(chǎn)生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。 垂直軸風力發(fā)電機 垂直軸風力發(fā)電機在風向改變的時候無需 wind turbine 對風，在這點上相對于水平軸風力發(fā)電機是一大優(yōu)勢，它不僅使結(jié)構(gòu)設(shè)計簡化，而且也減少了風輪對風時的陀螺力。

利用阻力旋轉(zhuǎn)的垂直軸風力發(fā)電機有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風輪，這是一種純阻力裝置；S型風車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩，但尖速比低，在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。

達里厄式風輪 是法國G.J.M達里厄于19世紀30年代發(fā)明的。在20世紀70年代，加拿大國家科學研究院對此進行了大量的研究，現(xiàn)在是水平軸風力發(fā)電機的主要競爭者。

達里厄式風輪是一種升力裝置，彎曲葉片的剖面是翼型，它的啟動力矩低，但尖速比可以很高，對于給定的風輪重量和成本，有較高的功率輸出?，F(xiàn)在有多種達里厄式風力發(fā)電機，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。

這些風輪可以設(shè)計成單葉片，雙葉片，三葉片或者多葉片。 雙饋型發(fā)電機 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，雙饋型感應(yīng)發(fā)電機（Double-Fed Induction Generator）在風能發(fā)電中的應(yīng)用越來越廣。

這種技術(shù)不過分依賴于蓄電池的容量，而是從勵磁系統(tǒng)入手，對勵磁電流加以適當?shù)目刂?，從而達到輸出一個恒頻電能的目的。雙饋感應(yīng)發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上類似于異步發(fā)電機，但在勵磁上雙饋發(fā)電機采用交流勵磁。

我們知道一個脈振磁勢可以分解為兩個方向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢，而三相繞組的適當安排可以使其中一個磁勢的效果消去，這樣一來就得到一個在空間旋轉(zhuǎn)的磁勢，這就相當于同步發(fā)電機中帶有直流勵磁的轉(zhuǎn)子。雙饋發(fā)電機的優(yōu)勢就在于，交流勵磁的頻率是可調(diào)的，這就是說旋轉(zhuǎn)勵磁磁動勢的頻率可調(diào)。

這樣當原動機的轉(zhuǎn)速不定時，適當調(diào)節(jié)勵磁電流的頻率，就可以滿足輸出恒頻電能的目的。由于電力電子元器件的容量越來越大，所以雙饋發(fā)電機組的勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力也越來越強，這使得雙饋機的單機容量得以提高。

雖然，部分理論還在完善當中，但是雙饋反應(yīng)發(fā)電機的廣泛應(yīng)用這一趨勢將越來越明顯。 風力發(fā)電，不合國情國 風力發(fā)電原理圖 內(nèi)紛紛上馬的風力發(fā)電廠大多是形象工程。

工信部副部長苗圩近日語出驚人，他認為中國風沙伴存，風電設(shè)備受風沙磨損大，上馬太多風電項目不合我國國情。苗圩說，國外有風地方?jīng)]有沙，比如說是海洋風。

苗圩說：中國是有風的地方就有沙，風沙對風力發(fā)電設(shè)備磨損非常厲害?，F(xiàn)在風能發(fā)電風機應(yīng)該是20年的壽命，但是如果有風沙的侵蝕壽命還到不了20年。

再過5年，壽命肯定要出問題，特別是甘肅那個千萬千瓦級的風力發(fā)電站典型的形象工程。就此話題，苗圩表示，能源布局的重點，應(yīng)該是供給端和使用端要做到平衡。

而現(xiàn)狀是高級能源拉著低級能源運轉(zhuǎn)。苗圩舉例說，湖北本來水電是優(yōu)勢，三峽的電應(yīng)該更多留在湖北用，這是最好的清潔能源。

但是現(xiàn)在卻把湖北的電運到東部區(qū)，湖北再從周邊買煤運到湖北，引發(fā)一連串的效應(yīng)，河南就不夠用了，就再到山西、山東甚至到新疆去運煤。進行全國大旅行，全國鐵路貨運一半用來運送煤炭。

這是多大的物流成本，多大的浪費。據(jù)報道，甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地于2008年8月全面啟動，標志著中國正式步入了打造風電三峽工程階段。

據(jù)氣象部門最新風能評估結(jié)果表明，酒泉風能資源總儲量為1.5億千瓦，可開發(fā)量4000萬千瓦以上，可利用面積近1萬平方公里。 馬格努斯效應(yīng)風輪 馬格努斯效應(yīng)風輪，由自旋的圓柱體組成，當它在氣流中工作時，產(chǎn)生的移動力是由于馬格努斯效應(yīng)引起的，其大小與風速成正比。

有的垂直軸風輪使用管道或者漩渦發(fā)生器塔，通過套管或者擴壓器使水平氣流變成垂直氣流，以增加速度，偶寫還利用太陽能或者燃燒某種燃料，是水平氣流變成垂直方向的氣流。 徑流雙輪效應(yīng)風輪 徑流雙輪效應(yīng)或叫雙輪效應(yīng)是一種新型風能轉(zhuǎn)化方式。

首先它是一種雙輪結(jié)構(gòu)，相對于水平軸流式風機，它是徑流式的，同已有的立軸式風機一樣都是沿長軸布設(shè)槳葉的，直接利用風的推力旋轉(zhuǎn)工作的，單輪立軸風輪因軸兩側(cè)槳葉同時接受風力而扭矩相反，相互抵消，輸出力矩不大。設(shè)計為雙輪結(jié)構(gòu)并靠近安裝，同步運轉(zhuǎn)，就將原來的立軸力矩輸出對槳葉流體。

4.風力發(fā)電資料

風能是一種可再生的清潔能源。

近30年來，國際上在風能的利用方面，無論是理論研究還是應(yīng)用研究都取得了重大進步。風力發(fā)電技術(shù)日臻完善，并網(wǎng)型風力發(fā)電機單機額定功率最大已經(jīng)到5MW，葉輪直徑達到126m。

截止2005年世界裝機容量已達58,982MW，風力發(fā)電量占全球電量的1%。中國成為亞洲風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動者之一，其總裝機容量居世界第8位，2005年新增裝機容量居世界第6位。

今后，國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將明顯加快。 風是最常見的自然現(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能。

因此，風能是一種廣義的太陽能。據(jù)世界氣象組織（WMO）和中國氣象局氣象科學研究院分析，地球上可利用的風能資源為200億kW，是地球上可利用水能的20倍。

中國陸地10m高度層可利用的風能為2.53億kW，海上可利用的風能是陸地上的3倍，50m高度層可利用的風能是10m高度層的2倍，風能資源非常豐富。 風能是一種技術(shù)比較成熟、很有開發(fā)利用前景的可再生能源之一。

風能的利用方式不僅有風力發(fā)電、風力提水，而且還有風力致熱、風帆助航等。因此，開發(fā)利用風能對世界各國科技工作者具有極強的魅力，從而喚起了世界眾多的科學家致力于風能利用方面的研究。

在本文中，將對國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行論述。 風力發(fā)電基本知識編輯本段 1 風能的計算公式 空氣運動具有動能。

風能是指風所具有的動能。如果風力發(fā)電機葉輪的斷面積為A，則當風速為V的風流經(jīng)葉輪時，單位時間風傳遞給葉輪的風能為 （1）其中：單位時間質(zhì)量流量m=ρAV(2)在實際中， （3）式中： PW-每秒空氣流過風力發(fā)電機葉輪斷面面積的風能，即風能功率，W; Cp-葉輪的風能利用系數(shù)； hm-齒輪箱和傳動系統(tǒng)的機械效率，一般為0.80-0.95，直驅(qū)式風力發(fā)電機為1.0; he-發(fā)電機效率，一般為0.70-0.98; r-空氣密度，kg/m3; A-風力發(fā)電機葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2; V-風速，m/s。

2 貝茨（Betz）理論 第一個關(guān)于風輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A·貝茨于1926年建立的。 貝茨假定風輪是理想的，也就是說沒有輪轂，而葉片數(shù)是無窮多，并且對通過風輪的氣流沒有阻力。

因此這是一個純粹的能量轉(zhuǎn)換器。此外還進一步假設(shè)氣流在整個風輪掃掠面上的氣流是均勻的，氣流速度的方向無論在風輪前后還是通過時都是沿著風輪軸線的。

通過分析一個放置在移動空氣中的"理想"風輪得出風輪所能產(chǎn)生的最大功率為 （4）式中：Pmax-風輪所能產(chǎn)生的最大功率； -空氣密度，kg/m3; A-風力發(fā)電機葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2; V-風速，m/s。 這個表達式稱為貝茨公式。

其假定條件是風速與風輪軸方向一致并在整個風輪掃掠面上是均勻的。 將（4）式除以氣流通過掃掠面A時風所具有的動能，可推得風力機的理論最大效率 貝茲（Betz）理論的極限值。

它說明，風力機從自然風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。 能量的轉(zhuǎn)換將導致功率的下降，它隨所采用的風力機和發(fā)電機的型式而異，因此，風力機的實際風能利用系數(shù)Cp<0.593[3]。

3 溫度、大氣壓力和空氣密度 通過溫度計和氣壓計測試出實驗地點的環(huán)境溫度和大氣壓，由下式計算出空氣密度。 式中：ρ-空氣密度，kg/m3; h-當?shù)卮髿鈮毫?，Pa; t-溫度，℃。

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)。 4 風力機的主要組成 1） 小型風力發(fā)電機 小型水平軸風力機主要組成部分有：風輪、發(fā)電機、塔架、調(diào)向機構(gòu)、蓄能系統(tǒng)、逆變器等。

（1）風輪 風輪是風力機從風中吸收能量的部件，其作用是把空氣流動的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L輪旋轉(zhuǎn)的機械能。水平軸風力發(fā)電機的風輪是由1~3個葉片組成的。

葉片的結(jié)構(gòu)形式多樣，材料因風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。 （2）發(fā)電機 在風力發(fā)電機中，已采用的發(fā)電機有3種，即直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。

小型風力發(fā)電機多采用同步或異步交流發(fā)電機，發(fā)出的交流電通過整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電。 （3）塔架 塔架用于支撐 發(fā)電機和調(diào)向機構(gòu)等。

因風速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風輪單位面積捕捉的風能越多，但造價、安裝費等也隨之加大。 （4）調(diào)向機構(gòu) 垂直軸風力機可接受任何方向吹來的風，因此不需要調(diào)向機構(gòu)。

對于水平軸風力機，為了得到最高的風能利用效率，應(yīng)用風輪的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)常對準風向，需要對風裝置。常用的調(diào)向機構(gòu)主要有尾舵、舵輪、電動對風裝置。

（5）限速機構(gòu) 當風速高于風力機的設(shè)計風速時，為了防止葉片損壞，需要對風輪轉(zhuǎn)速進行控制。 （6）貯能裝置 貯能裝置對獨立運行的小型風力機是十分重要的。

其貯能方式有熱能貯能、化學能貯存。 （7）逆變器 用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足交流電氣設(shè)備用電的要求。

2） 大型風力發(fā)電機 大型風力發(fā)電機組由兩大部分組成：氣動機械部分和電氣部分。氣動機械部分包括風輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸，其功能是驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子，將風能轉(zhuǎn)換為機械能。

電氣部分包括異步發(fā)電機、電。