文档介绍：风力发电技术
风力发电技术,是把风能转变为电能的技术。通过风力发电机实现,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。
风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风轮是集风装置,它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向,从而能最大限度地获取风能。一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。塔架是风力发电机的支撑机构,稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。风力机的输出功率与风速的大小有关。由于自然界的风速是极不稳定的,风力发电机的输出功率也极不稳定。风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的,先要储存起来。目前风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。
风力机部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。我国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚,我国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力,我国风机叶片行业的供给能力迅速提升。
目前,我国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。外资企业主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等,国内企业以时代新材、中材科技、中航惠腾、中复连众为代表。截至到2008年5月,中国境内的风电机组叶片厂商共有31家。其中,已经进入批量生产阶段的公司有10家。2008年,已经批量生产的叶片公司生产能力为460万千瓦。预计2010年,这些叶片公司全部进入批量生产阶段后,综合生产能力将达到900万千瓦。
风能是非常重要并储量巨大的能源,它安全、清洁、充裕,能提供源源不绝,稳定的能源。目前,利用风力发电已成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视,而且发展速度最快。
风力发电有三种运行方式:一是独立运行方式,通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电;二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电;三是风力发电并入常规电网运行,向大电网提供电力,常常是一处风电场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风力发电的主要发展方向。
在风力发电系统中两个主要部件是风力机和发电机。风力机向着变浆距调节技术、发电机向着变速恒频发电技术,这是风力发电技术发展的趋势,也是当今风力发电的核心技术。下面简单介绍这两方面的情况。
1 风力机的变浆距调节
风力机通过叶轮捕获风能,将风能转换为作用在轮毂上的机械转矩。变距调节方式是通过改变叶片迎风面与纵向旋转轴的夹角,从而影响叶片的受力和阻力,限制大风时风机输出功率的增加,保持输出功率恒定。