风力发电:风是没有公害的能源之一,而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。
1、什么是风力发电?
把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。
2、风力发电的原理?
风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
3、风力发电是从什么开始的呢?
利用风力发电的尝试,早在二十世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在 5 千瓦以下。
4、全球风能总量有多大?
全球的风能约为 2.74 万亿千瓦,其中可利用的风能为 200 亿千瓦(目前全球风电装机约 3.2 亿千瓦),比地球上可开发利用的水能总量还要大 10 倍。
5、我国风能总量有多少?
我国 10 米高度层的风能资源总储量为 32.26 亿千瓦,其中实际可开发利用的风能资源储量为 2.53 亿千瓦。而据估计,中国近海风能资源约为陆地的 3 倍,所以,中国可开发风能资源总量约为 10 亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙可开发的风能储量分别为 1143 万千瓦、2421 万千瓦、3433 万千瓦和 6178 万千瓦,是中国大陆风能储备最丰富的地区。
6、地形对风有什么影响?
山谷和海峡能改变气流运动的方向,还能使风速增大,而丘陵、山地会因为摩擦而使风速减小,孤立的山峰会因海拔高而使风速增大。平坦的海面上风能持续且稳定,没有台风的海域最适合建设海上风电。
7、中国风力资源是怎样分布的?
东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区,新疆北部、内蒙古、甘肃北部也是中国风能资源丰富的地区。黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半岛的风能资源也较好。青藏高原随风速大,但海拔高、空气密度小,所以有效风能密度也较低。云南、贵州、四川、甘肃、陕西南部、河南、湖南西部、福建、广东、广西的山区及新疆塔 里木盆地和西藏的雅鲁藏布江为风能资源贫乏地区。
8、风力发电的主要设备是什么?
风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。
9、风力发电机组有哪些分类?
风力发电机组主要由两大部分组成:? 风力机部分――它将风能转换为机械能;? 发电机部分――它将机械能转换为电能。
根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征,再加上它们的不同组合,风力发电机组可以有多种多样的分类。
1、按照风机旋转主轴的方向 (即主轴与地面相对位置) 分类,可分为:
“ 水平轴式风机 ”――转动轴与地面平行,叶轮需随风向变化而调整位置;
“ 垂直轴式风机 ”――转动轴与地面垂直,设计较简单,叶轮不必随风向改变而调整方向。
2、按照桨叶数量分类可分为:“ 单叶片 ”﹑“ 双叶片 ”﹑“ 三叶片 ” 和 “ 多叶片 ” 型风机。
叶片的数目由很多因素决定,其中包括空气动力效率、复杂度、成本、噪音、美学要求等等。大型风力发电机可由 1、2 或者 3 片叶片构成。叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风中的能量,因此噪音比较大。而如果叶片太多,它们之间会相互作用而降低系统效率。目前 3 叶片风电机是主流。另外从美学角度上看,3 叶片的风电机看上去较为平衡和美观。#p# 副标题 #e#
3、按照风机接受风的方向分类,则有 “ 上风向型 ” ――叶轮正面迎着风 向 (即在塔架的前面迎风旋转)和 “ 下风向型 ”――叶轮背顺着风向,两种类型。
上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风; 而下风向风机则能够自动对准风向,从而免除了调向装置。但对于下风向风机,由于一部分空气通过塔架后再吹向叶轮,这样塔架就干扰了流过叶片的气流而形成所谓塔影效应,使性能有所降低。
4、其他常见分类:
按照功率传递的机械连接方式的不同,可分为 “ 有齿轮箱型风机 ” 和无齿轮箱的 “ 直驱型风机 ”。
根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为:“ 定桨距 (失速型) 机组 ” ――桨叶与轮毂的连接是固定的,以及 “ 变桨距机组 ” ――叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角可在一定范围 内 (一般 0~90 度)调节变化。
按照叶轮转速是否恒定可分为:“ 恒速风力发电机组 ” 和 “ 变速风力发电机组 ”。
根据风力发电机组的发电机类型分类,可分为:“ 异步发电机型 ”、“ 同步发电机型 ”。
根据风机的输出端电压高低化分,一般可分为:“ 高压风力发电机 ”――风力发电机输出端电压为 10~20kV,甚至 40kV,可省掉风机的升压变压器直接并网。“ 低压风力发电机 ”――输出端电压为 1kV 以下,目前市面上大多为此机型。
10、如何选购风力发电机组?
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适,因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。
11、国内外知名的风力发电机厂家有哪些?
根据 2014-2015 年德国 das 等媒体发布的全球 10 大风电机设备制造商排名,
年销量从大到小依次为:
维斯塔斯(丹麦)
泰玛科技(中国)
华锐(中国)
金风科技(中国)
埃纳康(德国)
GE 风电(美国)
苏斯兰(印度)
国电联合动力(中国)
西门子(德国)
明阳风电(中国)
12、风力发电的前景如何?
中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。按照国家规划,未来 15 年,全国风力发电装机容量将达到 2000 万至 3000 万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资 7000 元计算,根据《风能世界》杂志发布,未来风电设备市场将高达 1400 亿元至 2100 亿元。