文档介绍：第一章概述

数千年来,风能技术发展缓慢,也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义。
当前,全球都面临着能源枯竭、环境恶化、气温升高等问题,日益增长的能源需求、能源安全问题受到世界各国广泛关注。风能是一种可再生能源,它资源丰富,是一种永久性的本地资源,可为人类提供长期稳定的能源供应;她安全、清洁,没有燃料风险,更不会在使用中破坏环境。为此,世界各国都在加快风力发电技术的研究,以缓解越来越重的能源与环境压力,中国也不例外。
中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源利用以煤炭为主。在当前以石化能源为主体的能源结构中,%,%,天然气占2%,其余为水电等其它资源。在电力的能源消费中,也是以煤炭为主,燃煤发电量占总发电量的80%。但是,能为人类所用的石化资源是有限的,据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍,按目前的技术水平和采掘速度计算,全球煤炭资源还可开采200年。此外,石油探明储量预测仅能开采34年,天然气约能开采60年。随着人口的增长和经济的发展,能源供需矛盾加剧,如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构,势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、消耗,由此将导致有限的石化能源趋于枯竭,人类生态环境质量下降的恶性循环,不利于经济、能源、环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电,继续发展火电,适当发展核电,积极发展新能源发电”的基本原则,把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标①。
表1-1 1996-2005年世界风电市场增长
从表1-1可以看出,世界上的风电能源增长的非常迅速,。截止2005年底,全世界并网运行的风力发电机总装机容量达到59237 MW ,
倍②。
风力发电近几年发展如此之快,是因为它有许多优点:,投资少,成本低,风力发电机的整个设备成本不足功率相当的火力发电、水力发电和核电站成本的1/4,在二、三年内就可以收回全产投资;。在风力资源丰富的地区,风力是取之不尽,用之不竭的,可就地建立风力发电站,就地用电,这样就可以节省大量的输电设备和能源。许多燃料是十分重要的化学原料,把它白白的燃掉是十分可惜的。我国资源并不十分丰富,充分利用风力资源意义就更重大了;,保护我们人类赖以生存的自然环境。化学燃料不断向大气中排放对生物有害物质,严重的威胁人们健康,而风力能源则没有任何影响人类健康的有害物质③。
课题的研究现状及已有成果

我国风电的利用大体上采用三种方式,一是户用式,可独立运行,用蓄电池,直流输出或逆变交流输出;单机容量为100~300W,可基本满足照明、电视等家用电器的生活用电需要。其次是孤立的小居民区用,独立运行,有蓄电池、直流输出或逆变交流输出,统一向各家各户供电或每天为其更换蓄电池,单机容量为1~5kW。这种方式也可供无电风区边防哨所、气象台站、雷达站、电视差转台以及无电区小火车站使用。三是建立风电场,联网后输出,有的与柴油发电机组或太阳能电站联合,有稳定的输出。

—300型风力发电机
1)性能特点
—300型风力发电机是低速型风机。该机具有发电效率高,结构简单,维护方便,可靠性高等待点,是大电网以外而风力资源丰富的农牧区、海岛、边防哨所及气象台站等较理想的小功率风力发电设备,也是迄今我国销售量最多的小型风力发电机。它可为用户的照明、彩色电视机、音响设备、洗衣机、电冰箱、组合收录机、航标灯等电器提供稳定可靠的电源。参见图1和图2。

图1 —300型风力发电机图2 —300型风力发电机输出特性
2)主要技术指标
叶片型式:木质芯,外表包玻璃钢
风轮直径:
叶片数:3片
风能利用系数:
额定风速:8米/秒
额定转速:400/分
额定功率:300瓦
最大发电量:500瓦
调速方式:偏侧并尾
工作风速范围:3~25米/秒
发电机型式:三相交流永磁式发电机
直流额定电压:24伏、36伏、48伏
控制/逆变交流电压:AC220伏(±10%方波或正弦波);频率:50赫兹±1%
储能方式:120安·时,蓄电池2只或3、4只