风力发电技术.ppt

风力发电技术
宋先
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绪论
1-1 风与风力资源
一、风的产生与特性
产生:风是地球外表大气层由于太阳的热辐射而引起的空气流动;大气压差是风产生的根本原因。
特性:周期性、多样性、复杂性
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绪论
二、风的能量与测量
1、产生能量的基本要素: 风具有一定的质量和速度。
2、风能的一些主要特性参数:如风能、风能密度、风速与风级、风向与风频以及风的测量等。
1)风能:空气运动产生的动能称为“风能”。
2)风能密度:单位时间内通过单位截面积的风能。
3)风速与风级:风速就是空气在单位时间内移动的距离,国际上的单位是米/秒(m/s)或千米/小时(km/h)。分13级
4)风向与风频:通常把风吹来的地平方向定为风的方向,即风向。风频是指风向的频率,即在一定时间内某风向出现的次数占各风向出现总次数的百分比,
5)风的测量:风的测量仪器主要有风向器、杯形风速器和三杯轻便风向风速表等。
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绪论
三、风力资源
据理论计算,太阳辐射到地球的热能中约有2%被转变成风能,全球大气中总的风能量约为10 14MW,×10 9MW,这比世界上可利用的水能大10倍。
(一)世界风力资源分布
根据世界能源理事会的有关资料,地球表面有27%的地区年平均风速高于5m/s(距地而10m高)。如将这些地方用作风力发电场,则每km2的风力发电能力最大值可达8Mw,总装机容量可达24x1013w。
据分析,实际上陆地面积中风力大于5m/s 的地区,其中仅4%有可能安装风力发电机组。
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世界风能资源评估
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(二)中国风力资源
中国风能资源十分丰富, 3×10 9MW ,。
在中国,风能资源主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部至南部沿海地带及岛屿。
1、风能最佳区:(1)东南沿海、山东半岛、辽东半岛以及海上岛屿。(2)内蒙古、甘肃北部。(3)黑龙江南部、吉林东部。
2、风能较佳区:(1)西藏高原中北部。(2)三北北部。(3)东南沿海(离海岸线20—50kM)
3、风能可利用区:(1)两广沿海。(2)大小兴安岭山区。3)东从辽河平原向西,过华北太平原经西北到最西端,左侧绕西藏高原边缘部分,右侧从华北向南面淮讨、长江到南岭。
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绪论
(三)风能的利用
按照不同的需要,风能可以被转化成其他不同形式的能量,如机械能、电能、热能等,以实现提水灌溉、发电、供热、风帆助航等功能。21世纪风能利用的主要领域是风力发电。
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绪论
1-2 风力发电设备
一、组成:风力发电机组包括两大部分;
一部分是风力机,由它将风能转换为机械能;
另一部分是发电机,由它将机械能转换为电能。
二、分类:
1)根据它收集风能的结构形式及在空间的布置,可分为水平轴式或垂直轴式。
2)从塔架位置上,分为上风式和下风式;
3)还可以按桨叶数量,分为单叶片、双叶片、三叶片、四叶片和多叶片式。
4)从桨叶和形式上分,有螺旋桨式、H型、S型等;
5)按桨叶的工作原理分,则有升力型和阻力型的区别。
6)以风力机的容量分,则有微型(1kW以下)、小型(1—10kW)、中型(10—100kW)和大型(100kw以上)机。
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绪论
1、水平轴力风机
特点:风力机的风轮轴与地面呈水平状态,称水平轴风力机。
组成:它一般内风轮增速器、调速器、调向装置、发电机和塔架等部件组成,大中型风力机还有自动控制系统。图
应用:这种风力机的功率从几十千瓦到数兆瓦,是日前最具有灾际开发价值的风力机:
类型:有传统风车、低速风力机及高速风力机等3大类型。
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风力机的主要技术指标参数
风轮直径,通常风力机的功率越大,直径越大;
叶片数目,高速发电用风力机为2—4片,低速风力机大干4片;
叶片材料,现代常采用高强度低密度的复合材料;
风能利用系数,—;
启动风速,一般为3—5m/s;
停机风速,通常为15—35m/s;
输出功率,现代风力机一般为几百干瓦—几兆瓦;
发电机,分为直流发电机和交流发电机;
另外还有塔架高度等等。
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