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《風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大,全球的風(fēng)能約為2.74×109MW,其中可利用的風(fēng)能為2×107MW,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?!★L(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù),大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),便可以開始發(fā)電?!★L(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也
2、不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。 風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行;我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的,而是一個(gè)有一定科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能;尾翼使葉片始終對(duì)著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定,故其輸出的是13~2
3、5V變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對(duì)蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電,才能保證穩(wěn)定使用?!C(jī)械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機(jī)槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性,表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移,并且聯(lián)軸器可阻止機(jī)械裝置的過載。另一種為直驅(qū)型風(fēng)機(jī)槳葉不通過齒輪箱直接與電機(jī)相連風(fēng)機(jī)電機(jī)類型。隨著現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的日趨成熟,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正
4、不斷向大型化發(fā)展。2002年前后,國(guó)際風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)上主流機(jī)型已經(jīng)達(dá)到1500千瓦以上。目前,歐洲已批量安裝3600千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,美國(guó)已研制成功7000千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,而英國(guó)正在研制巨型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的規(guī)模一直在不斷增大,國(guó)際上主流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已達(dá)到2-3MW。2004年MW級(jí)風(fēng)機(jī)已經(jīng)成為商業(yè)化機(jī)組的主流,1.0MW以上的兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)占到新增裝機(jī)容量的74.9%,比2003年略有上升,是2000年的兩倍。大體上大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有兩種發(fā)展模式。陸地風(fēng)力發(fā)電,其方向是低風(fēng)速發(fā)電技術(shù),主
5、要機(jī)型是2—5MW的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,這種模式關(guān)鍵是向電網(wǎng)輸電。近海風(fēng)力發(fā)電,主要用于比較淺的近海海域,安裝5MW以上的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī),布置大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),這種模式的主要制約因素是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃和建設(shè)成本,但是近海風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)是明顯的,即不占用土地,海上風(fēng)力資源較好。風(fēng)力發(fā)電是一種主要的風(fēng)能利用形式,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)開展了多年,隨著能源環(huán)境的變化和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的成熟,未來幾年風(fēng)力發(fā)電將呈現(xiàn)新的趨勢(shì)?! ?、風(fēng)力發(fā)電成本將大幅降低 風(fēng)力發(fā)電相對(duì)于太陽能、生物質(zhì)等可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對(duì)
6、環(huán)境破壞更小。在過去20多年里,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷取得突破,規(guī)模經(jīng)濟(jì)性日益明顯?! 「鶕?jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室NREL的統(tǒng)計(jì),從1980年至2005年期間,風(fēng)力發(fā)電的成本下降超過90%,下降速度快于其他幾種可再生能源形式。根據(jù)丹麥RIS國(guó)家研究實(shí)驗(yàn)室對(duì)安裝在丹麥的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所進(jìn)行的評(píng)估,從1981~2002年間,風(fēng)力發(fā)電成本由15.8歐分/kWh下降到4.04歐分/kWh,預(yù)計(jì)2010年度電成本下降至3歐分/kWh,2020年降低至2.34歐分/kWh。 隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的改進(jìn),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將越來
7、越便宜和高效。增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量就減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投入費(fèi)用,而且同樣的裝機(jī)容量需要更少數(shù)目的機(jī)組,這也節(jié)約了成本。隨著融資成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗(yàn)豐富,項(xiàng)目開發(fā)的成本也相應(yīng)得到降低。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性的改進(jìn)也減少了運(yùn)行維護(hù)的平均成本。 總體上,風(fēng)力發(fā)電成本將得到大幅降低?! ?、技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化比例必然提高 實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的目的是提高我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝備的制造能力和技術(shù)水平,降低風(fēng)力發(fā)電成本,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,為推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。加大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化力
8、度,一方面可為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的選擇;另一方面,也可迫使國(guó)外同類企業(yè)在參與我國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)大幅度降低產(chǎn)品價(jià)格。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的指導(dǎo)思想是以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以工程為依托,在引進(jìn)消化吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行創(chuàng)新提高,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備?! ?shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化70%,預(yù)計(jì)可降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成本15%,在不改變其它條件的前提下,可使風(fēng)力發(fā)電成本降至0.375元/kWh。如全部實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化,預(yù)計(jì)可降低風(fēng)力