风能发电的优点

风能发电的优点
风能发电的优点

风能发电的优点

风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一,使用清洁,成本较低,取用不尽。风力发电具有装机容量增长空间大,成本下降快,安全、能源永不耗竭等优势。风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时,可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题。在各类新能源开发中,风力发电是技术相对成熟、并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量的污染物和碳排放。大规模推广风电可以为节能减排做出积极贡献。在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下,风能资源开始受到普遍关注。风力发电规模化发展给风力发电装备制造业提供了广阔的市场空间和前景。

风电的突出优点是环境效益好,不排放任何有害气体和废弃物。风电场虽然占了大片土地,但是风力发电机基础使用的面积很小,不影响农田和牧场的正常生产。多风的地方往往是荒滩或者山地,建设风电场的同时也开发了旅游资源。

风能有什么优劣势

优点风能为洁净的能量来源。内蒙古草原上的风力发电机风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源,很环保。

缺点风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,

所以要找一些空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。

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风力发电设备可靠性评价规程修订稿

风力发电设备可靠性评 价规程 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

风力发电设备可靠性评价规程(试行) 1 范围 本规程规定了风力发电设备可靠性的统计办法和评价指标。适用于我国境内的所有风力发电企业发电能力的可靠性评价。 风力发电设备的可靠性统计评价包括风电机组的可靠性统计评价和风电场的可靠性统计评价两部分。 风电机组的可靠性统计评价范围以风电机组出口主开关为界,包括风轮、传动变速系统、发电机系统、液压系统、偏航系统、控制系统、通讯系统以及相应的辅助系统。 风电场的可靠性统计评价范围包括风电场内的所有发电设备,除了风电机组外,还包括箱变、汇流线路、主变等,及其相应的附属、辅助设备,公用系统和设施。 2 基本要求 本规程中指标评价所要求的各种基础数据报告,必须尊重科学、事实求是、严肃认真、全面而客观地反应风力发电设备的真实情况,做到准确、及时、完整。 与本规程配套使用的“风电设备可靠性管理信息系统”软件及相关代码,由中国电力企业联合会电力可靠性管理中心(以下简称“中心”)组织编制,全国统一使用。 3状态划分 风电机组(以下简称机组)状态划分如下: 运行 (S) 可用(A) 调度停运备用 备用 (DR)

(R) 场内原因受累停运备用 在使用受累停运备用 (PRI) (ACT) (PR) 场外原因受累停运备用 (PRO) 计划停运 不可用(U) (PO) 非计划停运 (UO) 4 状态定义 在使用(ACT)——机组处于要进行统计评价的状态。在使用状态分为可用(A)和不可用(U)。 可用(A)——机组处于能够执行预定功能的状态,而不论其是否在运行,也不论其提供了多少出力。可用状态分为运行(S)和备用(R)。 4.2.1 运行(S)——机组在电气上处于联接到电力系统的状态,或虽未联接到电力系统但在风速条件满足时,可以自动联接到电力系统的状态。机组在运行状态时,可以是带出力运行,也可以是因风速过高或过低没有出力。 4.2.2 备用(R)——机组处于可用,但不在运行状态。备用可分为调度停运备用(DR)和受累停运备用(PR)。 4.2.2.1 调度停运备用(DR)——机组本身可用,但因电力系统需要,执行调度命令的停运状态。 4.2.2.2 受累停运备用(PR)——机组本身可用,因机组以外原因造成的机组被迫退出运行的状态。按引起受累停运的原因,可分为场内原因受累停运备用(PRI)和场外原因受累停运备用(PRO)。 a) 场内原因受累停运备用(PRI)——因机组以外的场内设备停运(如汇流线路、箱变、主变等故障或计划检修)造成机组被迫退出运行的状态。 b) 场外原因受累停运备用(PRO)——因场外原因(如外部输电线路、电力系统故障等)造成机组被迫退出运行的状态。

家用小型风力发电系统的初步设计

2015年度本科生毕业论文(设计) 家用小型风力发电系统的初步设计 院-系:工学院 专业:电气工程与其自动化 年级:2011级 学生姓名: 学号: 导师与职称: 2015年6月

2015 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate The preliminary design of small household wind power generation system Department:Electrical Engineering and Automation Major:Institute of Technology Grade:2011 Student’s Name:Xu Yun Dong Student No.:2 Tutor:The lecturer Hua Jing Finished by June, 2015

摘要 风能作为一种清洁的可再生能源正逐渐受到了人们的重视,风力发电也成为了时下的朝阳产业。本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换与继电控制电路做了初步的研究。 本论文首先介绍了课题的目的和意义,综述了国内外风力发电的发展概况,简要概括了风力发电相关技术的发展状况,论述了常见小型风力发电系统的基本组成和各部分的作用,同时对本论文的系统方案做了简要的概括,着重分析了整流电路与Buck降压电路的配合,蓄电池充放电继电保护以与电能输出的有效性等。还引入了市电切换电路,作为在发电机故障或蓄电池电量不足的情况下为负载供电。为了使能量的利用达到最大化,本系统还引入了并网电路。所以本论文设计的小型风力发电机组不但适合偏远的地区,也适合市区家庭使用。 本文提出的解决方案为:风力传动装置带动三相永磁交流发电机,然后通过AC—DC—DC—AC变换为交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组和稳压器,通过继电控制电路的监控以实现系统的自动控制,同时并入市电投切,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。 本论文的重点在于继电控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析。 关键词:小型风力发电机组;整流:逆变;继电控制:蓄电池

风电的发展现状及展望

风电的发展现状及展望 Prepared on 24 November 2020

论文题目:我国风力发电的现状及展望

摘要 风是地球上的一种自然现象,全球的风能约为,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。其能量大大超过地球上水流的能量,也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。在各种能源中,风能是利用起来比较简单的一种,它不同于煤、石油、天然气,需要从地下采掘出来;也不同于水能,必须建造大坝来推动水轮机运转;也不像核能那样,需要昂贵的装置和防护设备。另外,风能是一种清洁能源,不会产生任何污染。与其他新能源相比,风能优势突出:风能安全、清洁。而且相对来说,风能是就地取材,且用之不竭,在这一点上,风电优于其他发电。 关键词:风力资源丰富;风电安全且清洁;风能用之不竭 目录

第1章绪论 引言 气候变暖将对全球的生态系统、各国经济社会的可持续发展带来严重影响在尽量不影响生活水平的情况下,透过全球气候升高这个现象,我们现目前必须的意识到节能减排的重要性,而改变目前现状的最直接有效的方法就是选择清洁型(相对于煤石油等而言,对于植物动物等一系列生态环境污染相对而言较少甚至可以达到零的能源)能源来替代传统的火力发电。如:水能、太阳能、风能和核能等。风力发电是目前最快发现的最快的清洁能源,且风能是可再生能源。对它加以使用相对而言能使得时下大地所遭受的环境问题得到一定程度的改善,风力发电与传统发电进行相比较风力发电不会产生二氧化碳以及其他有害气体,所以对风能加以利用,这样能相对有效的改变目前世界所面临的环境问题,这样大大的避免造成臭氧空洞以及形成酸雨之类的自然危害,也有利于降低全球的气温。所以加大风力发电建设是改善现目前世界环境的一个有效途径。在国际上对于新能源的开发这一方面做了许多调查和研究,通过调查研究发现在这一方面德国是做的最好的,从上个世纪80年代末起至今,在德国的风电机组总功率即使已越过1万兆瓦的大关,并且已完成了近万个风力发电机组的安装,所占比例已达到了全球风力发电总量的1/3,然而数据研究表明德国近年来减少了约1700万吨的的温室气体排放,所以通过德国温室气体的排放量减少说明开发风力发电等新能源是减少全球气温升温和减少温室气体排放的有力途径。德国竭力用实际行动为《京都议定书》的减排目标迈出了一大步。我国在风力方面也有着相当丰富的资源,可被开发利用的风能储量约10亿kW左右。 本论文的研究背景及意义 根据气候变化专门委员会(IPCC)的调查研究并所给出的第三次评估报告提供的预测结果显示,预计到22世纪初大地平均气温或许会增高—℃。以及伴随着国民日常需求的的不断提高,经济的高速发展,国民的用电量也日益增长,伴随着电力结构的不断调整优化,技术装备水平的逐步提高,发电机组的不断增大以及技术装备水平的逐步提高。随着大自然给予我们不可再生能源的衰竭、对于用电量的不断升高、全球气温的升温以及生态环境的破坏,对于开发新能源发电已成为迫在眉睫的事情。而我国疆域广阔并且有着十分丰富的风力

各种发电方式的优缺点对比.doc

火力发电: 火电厂是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能 火电的缺点 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。 水力发电: 以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机,水轮机即开始转动,若我们将发电机连接到水轮机,则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机,可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大,可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。能量转化过程是:上游水的重力势能转化为水流的动能,水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机,水轮机带动发电机转动将动能转化为电能。因此是机械能转化为电能的过程。由于水电站自然条件的不同,水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构,而大、中型代速发电机多采用立式结构。由于水电站多数处在远离城市的地方,通常需要经过较长输电线路向负载供电,因此,电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求:电机参数需要仔细选择;对转子的转动惯量要求较大。所以,水轮发电机的外型与汽轮发电机不同,它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外,特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。 水电的缺点 水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。 太阳能发电 利用太阳能发电的方法有三种: 其一为利用光电池,直接将日光转换为电流。(也称光伏发电) 基本原理就是“光伏效应”光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。光伏发电,其基本原理就是“光伏效应”。太阳能专家的任务就是要完成制造电压的工作。因为要制造电压,所以完成光电转化的太阳能电池是阳光发电的关键。太阳能电池,通常称为光伏电池。目前的主要的太阳能电池是硅太阳能电池。用的硅是“提纯硅”,其纯度为“11个9”,比半导体或者说芯片硅片“只少两个9”;又因为提纯硅结晶后里头

风力发电设备可靠性评价规程(参考Word)

1 范围 1.1 本规程规定了风力发电设备可靠性的统计办法和评价指标。适用于我国境内的所有风力发电企业发电能力的可靠性评价。 1.2 风力发电设备的可靠性统计评价包括风电机组的可靠性统计评价和风电场的可靠性统计评价两部分。 1.3 风电机组的可靠性统计评价范围以风电机组出口主开关为界,包括风轮、传动变速系统、发电机系统、液压系统、偏航系统、控制系统、通讯系统以及相应的辅助系统。 1.4 风电场的可靠性统计评价范围包括风电场内的所有发电设备,除了风电机组外,还包括箱变、汇流线路、主变等,及其相应的附属、辅助设备,公用系统和设施。 2 基本要求 2.1 本规程中指标评价所要求的各种基础数据报告,必须尊重科学、事实求是、严肃认真、全面而客观地反应风力发电设备的真实情况,做到准确、及时、完整。 2.2 与本规程配套使用的“风电设备可靠性管理信息系统”软件及相关代码,由中国电力企业联合会电力可靠性管理中心(以下简称“中心”)组织编制,全国统一使用。 3状态划分 风电机组(以下简称机组)状态划分如下: 运行 (S) 可用(A) 调度停运备用 备用 (DR) (R) 场内原因受累停运备用在使用受累停运备用 (PRI) (ACT) (PR) 场外原因受累停运备用 (PRO) 计划停运 不可用(U) (PO) 非计划停运 (UO)

4 状态定义 4.1 在使用(ACT)——机组处于要进行统计评价的状态。在使用状态分为可用(A)和不可用(U)。 4.2 可用(A)——机组处于能够执行预定功能的状态,而不论其是否在运行,也不论其提供了多少出力。可用状态分为运行(S)和备用(R)。 4.2.1 运行(S)——机组在电气上处于联接到电力系统的状态,或虽未联接到电力系统但在风速条件满足时,可以自动联接到电力系统的状态。机组在运行状态时,可以是带出力运行,也可以是因风速过高或过低没有出力。 4.2.2 备用(R)——机组处于可用,但不在运行状态。备用可分为调度停运备用(DR)和受累停运备用(PR)。 4.2.2.1 调度停运备用(DR)——机组本身可用,但因电力系统需要,执行调度命令的停运状态。 4.2.2.2 受累停运备用(PR)——机组本身可用,因机组以外原因造成的机组被迫退出运行的状态。按引起受累停运的原因,可分为场内原因受累停运备用(PRI)和场外原因受累停运备用(PRO)。 a) 场内原因受累停运备用(PRI)——因机组以外的场内设备停运(如汇流线路、箱变、主变等故障或计划检修)造成机组被迫退出运行的状态。 b) 场外原因受累停运备用(PRO)——因场外原因(如外部输电线路、电力系统故障等)造成机组被迫退出运行的状态。 4.3 不可用(U)——机组不论什么原因处于不能运行或备用的状态。不可用状态分为计划停运(PO)和非计划停运(UO)。 4.3.1计划停运(PO)——机组处于计划检修或维护的状态。计划停运应是事先安排好进度,并有既定期限的定期维护。 4.3.2非计划停运(UO)——机组不可用而又不是计划停运的状态。 5 状态转变时间界线和时间记录的规定 5.1 状态转变时间的界线 5.1.1 运行转为备用或计划停运或非计划停运:以发电机在电气上与电网断开时间为界。

(完整版)我国风力发电的发展现状

我国风力发电的发展现状 我国是世界上风力资源占有率最高的国家,也是世界上最早利用风能的国家之一,据资料统计,我国10m 高度层风能资源总量为3226 GW ,其中陆上可开采风能总量为253 GW ,加上海上风力资源,我国可利用风力资源近1000 GW 。如果风力资源开发率达到60% ,仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。 我国利用风力发电起步较晚,和世界上风能发电发达国家如德国、美国、西班牙等国相比还有很大差距,风力发电是20 世纪80 年代才迅速发展起来的,发展初期研制的风机主要为1 kW 、10 kW 、55 kW 、220 kW 等多种小型风电机组,后期开始研制开发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛推广应用,目前有的风机已远销海外。至今,我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风力发电场,并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。截止2007 年底,我国风机装机容量已达到6.05 GW ,年发电量占全国发电量的0.8% 左右,比2000 年风电发电量增加了近10 倍,我国的风力发电量已跃居世界第5 位。 1.1 小型风电机组的发展 目前,我国小型风力发电机组技术已相当成熟,建设速度也较快,特别是5 kW 以下风力发电机组的制造技术成熟,已大量使用,并达到批量生产的要求。100 、 200 、300 、500 W 及1 kW 、2 kW 、5 kW 的小型风力发电机,年生产能力可达到5 万台以上。 1.2 大型风电机组的发展

我国大型风电机组的开发研制工作也正在加快。我国大型风电机组基本上依赖进口,通过多年来的开发研制,如今,大型风电机组的主要部件已基本实现国产化,其成本比进口机组低20% ~30% ,国产化是我国大型风电机组发展的必然趋势。我国的大型风电机组从建设之初的山东荣成第一个风力发电场开始,到后来的广东南澳4 台250kW 机组、辽宁营口安装660 kW 风电机组、黑龙江富锦单机960 kW 机组,再到即将在山西、山东、江苏等地安装的大型机组,我国已建成一大批大型风力发电场,使我国风力发电迈上了一个新台阶。 我国风能资源虽然蕴藏丰富,但由于经济实力和技术力量还远不及发达国家,故我国的风力发电普及率还很低。在我国,还有一些无电村,其中部分地区风能资源丰富,应开发利用风力发电。 2 国外风力发电的发展状况 风能的开发利用在国外发达国家已相当普及,尤其在德国、荷兰、西班牙、丹麦等西欧国家,风力发电在电网中占相当比重。20 世纪70 年代发生了世界性的能源危机,欧美国家政府加大补贴投入,鼓励开展风力发电事业。1973 年联邦德国风能资源投入30 万美元,到1980 年投资就增至6800 万美元;美国20 世纪80 年代初期安装了1700 多台风电机组,总装机容量达到3 MW ;1979 年丹麦能源部决定给风轮机设备厂投入补贴,政府拨款建立小型风轮机试验中心,承担发风轮机许可证任务。到20 世纪80 年代末,全球共有大型风轮机近2 万台,总装机容量2 GW 。国际市场风力发电成本不断降低,有些条件较好的风力发电场,机组发电成本仅为8 美分/kWh ,风场运行维修费为1.5 美分/kWh 。从当前世界风力发电情况来看,无论从风机容量投资、年发电量、运行费用及运行稳定性等指标衡量,200 ~500 kW 的中型风电机组都具有较大竞争

变速恒频双馈风力发电机的主要优点和基本原理

变速恒频双馈风力发电机的原理和优点研究 变速恒频发电技术 变速恒频发电技术是一种新型风力发电技术,其主要优点在于风轮以变速运行。这一调速系统和变桨距调节技术环节结合起来,就构成了变速恒频风力发电系统。其调节方法是:起动时通过调节桨距控制发电机转速;并网后在额定风速以下,调节发电机的转矩使转速跟随风速变化,保持最佳叶尖速比以获得最大风能;在额定风速以上,采用失速与桨距双重调节、减少桨距调节的频繁动作,限制风力机获取的能量,保证发电机功率输出的稳定性和良好的动态特性,提高传动系统的柔性。上述方式目前被公认为最优化的调节方式,也是未来风电技术发展的主要方向。其主要优点是可大范围调节转速,使风能利用系数保持在最佳值;能吸收和存储阵风能量,减少阵风冲击对风力发电机产生的疲劳损坏、机械应力和转矩脉动,延长机组寿命,减小噪声;还可控制有功功率和无功功率,改善电能质量。尽管变速系统与恒速系统相比,风电转换装置中的电力电子部分比较复杂和昂贵,但成本在大型风力发电机组中所占比例并不大,因而大力发展变速恒频技术将是今后风力发电的必然趋势。 目前,采用变速恒频技术的风力发电机组,由于采用不同类型的发电机,并辅之相关的电力电子变流装置,配合发电机进行功率控制,就构成了形式多样的变速恒频风力发电系统。主要有以下几类:鼠笼型异步发电机变速恒频风力发电系统、绕线式异步发电机变速恒频风力发电系统、同步发电机变速恒频风力发电系统、双馈发电机变速恒频风力发电系统。其中,由双馈发电机构成的变速恒频控制方案是在转子电路实现的,采用双馈发电方式,突破了机电系统必须严格同步运行的传统观念,使原动机转速不受发电机输出频率限制,而发电机输出电压和电流的频率、幅值和相位也不受转子速度和瞬时位置的影响,变机电系统之间的刚性连接为柔性连接。基于诸多优点,由双馈发电机构成的变速恒频风力发电系统已经成为目前国际上风力发电方面的研究热点和必然的发展趋势。

(完整版)风力发电软件应用汇总,推荐文档

新疆大学 实习(实训)报告

指导教师签字: 年月日备注: 标题:宋体,3号 正文:宋体,小四 行距:固定值20磅 GH bladed软件学习 本周经学院安排,我们在2号实验楼C区310实验室学习GH bladed软件,版本号为3.82。闫老师在学习过程中给了我们很多帮助。 一、软件介绍 GH bladed软件是一款整合的计算仿真工具,它适用于路上和海上的多种尺寸和型式的水平轴风机,进行设计和认证所需的性能和载荷计算,主要具有操作简单,界面美观的优点。下面重点介绍一下GH bladed3.82基本界面的组成。额定风速以下变扭矩控制,额定风速以上变桨距控制。 GH Bladed软件主界面如下图所示:主要的设置和计算功能分为13个部分。除后三项为计算分析相关外,均为参数设置部分。参数设置又分为风机参数(前8项)和外部环境参数(Wind,Sea State)二部分。

软件的基本工作流程:通过调用、自定义或修改模型参数后,通过计算选项选择计算内容计算,后通过数据观察分析功能查看计算结果并进行数据处理。 选项1:Blades Blades主要定义叶片的外部几何尺寸,重量分布及刚度。主要的参数有:长度、弦长(各剖面)、扭角、厚度、质量因素和刚度因素。 选项2:Aerofoil Aerofoil定义了叶片翼型,并可通过对翼型的定义,确定任意攻角下也叶片气动系数(升力系数,阻力系数等) Blades和Aerofoil两个选项共同定义了全部的叶片参数。叶片的性能主要依赖于翼型、弦长和扭角分布这几个关键参数。

选项3:Rotor Rotor定义了风轮、转子轴、轮毂中,与气动力学相关的所有参数(几何尺寸,安装相对尺寸,运行模式等)

风力发电系统及稳定性

风力发电系统及稳定性 2.1风力发电概述 风能是当今社会中最具竞争力,最有发展前景的一种可再生能源,将风能应用于发电(即风力发电)则是目前能源供应中发挥重要作用的一项新技术。研究风力发电技术对我国大型风力发电机组国产化及推动我国风力发电事业的不断发展有着重要意义。 与火力发电相比,风力发电有其自己的特点,具体表现在一下几个方面:1):可再生的洁净资源。风力发电是一种可再生的洁净能源,不消耗资源,不污染环境,这是风力发电所无法比拟的优点。 2):建设周期短。一个万千瓦级的风力发电场建设期不到一年。 3):装机规模灵活。可根据资金情况决定一次装机规模,有一台的资金就可安装投产一台。 4):可靠性高。把现代科技应用于风力发电机组可使风力发电可靠性大大提高。中大型风力发电机可靠性从20世纪80年代的50%提高到98%,高于火力发电,并且机组寿命可达20年。 5)造价低。从国外建成的风力发电场看,单位千瓦造价和单位千瓦时电价都低于火力发电,和常规能源发电相比具有竞争力。 6)运行维护简单。现在中大型风力机自动化水平很高,由于采用了微机技术,实现了风机自诊断功能,安全保护更加完善,并且实现了单机独立控制,多级群控和遥控,完全可以无人值守,只需定期进行必要的维护,不存在火力发电中的大修问题。 7)实际占地面积小。据统计,机组与监控,变电等建筑仅占火电场1%的土地,其余场地仍可供农,牧,渔使用。 8)发电方式多样化。风力发电既可并网运行,也可与其他能源,如柴油发电,太阳能发电,水力发电机组成互补系统,还可以独立运行,对于解决边远无电地区的用电问题提供了现实可行性。 2.11 国外风电发展现状 20世纪70年代石油危机发生以来,西方发达国家积极地寻求新的能源,风力发电应运而生。风电在国外发达国家相当普及,尤其是德国,西班牙,美国等国家,风电所占的比重很大。2011年全球新增装机容量超过4000万kw,累计装机容量超过2.37亿kw。据2012年世界风电报告,2011年全球风电累计装机容量排名前十位的国家如图2-1所示,2011年各国风电累计装机容量占比2-2所示。

风力发电的发展

风力发电的发展 xxx 动力10x班 20101020xxxx 摘要:在风电生产过程中既不会产生任何污染物,也不会造成太多的内部能量损耗,同时,因风能属于天然资源,无处不在、无时不有,开发成本十分经济,属于一种节能、洁净、廉价型的优质能源。风力发电是风能利用最重要的形式,也是当今世界能源开发利用中技术最成熟、最具商业化开发前景的领域之一。19世纪末,丹麦首先研制成功了风力发电机组,并建成了世界第一座风力发电站。一个世纪以来,世界各国纷纷研制了类型各异的风力发电设备, 风力发电的重要意义不断受到国际社会的普遍关注与高度重视,对风力发电的学术研究和推广普及工作取得了相当突出的进展。 关键词:新能源风能风力发电 Abstract: In the wind power production process either does not produce any pollutants, it will not cause too much of the internal energy loss, while the wind is due to natural resources, everywhere and at all times there is a very economical development costs, belonging to a kinds of energy saving, clean, inexpensive type of high-quality energy. Wind power is the most important form of wind energy utilization, is today the world's energy development and utilization of technology the most mature, most commercial development of promising areas. 19th century, the first successful development of the Danish wind turbine, and built the world's first wind power station. For a century, the world's countries have developed different types of wind power equipment, wind power continued significance of the general concern of the international community and attaches great importance to academic research on wind power and popularize prominent work has made considerable progress. Keywords:New energy wind energy wind power 1.风力发电概述 1.1风力发电原理 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。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。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。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。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、

风力发电的发展及优势分析

风力发电的发展及优势分析 摘要:为解决传统能源污染环境较严重及其利用率不足的问题,各国均大力倡导开发新能源,发展低碳电力。风能作为一种无污染、可再生、占地少、开发利用技术成熟的新能源,在世界各国得到了发展和利用。阐述了中国的风电发展现状,回顾了世界风电的发展,从环境、经济、产业等方面与其他部分发电方式对比,分析风电的优势。 关键词:风力发电、发展、综述、优势 引言:风能是一种洁净的、储量极为丰富的可再生能源,受化石能源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动,自20世纪70年代中期以来.世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。风能将是21世纪最有发展前景的绿色能源,是人类社会可持续发展的主要新动力源。尽管我国近几年风力发电年增长都在50%左右,但装备制造水平与装机总容量与发达国家还有较大差距。我国现有风电项目的设备98%是进口的,有一半资金利用的是国际组织和外国政府的赠款或贷款。从我国的风电发展道路看我们还处于技术示范阶段。从国产机组商业化发展途径看,我们正在技术示范的开始阶段。风电相比于目前处于主导地位的火电、水电、核电有其优势的一面,文章中将进行具体分析。 1、风能 风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为 2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。目前世界环境情况正在日益恶化,其中,利用煤炭、天然气、石油等燃料发电所产生的温室效应是一个重要因素,而核能发电则面临核废料的处理问题,不利于环境保护。随着世界性能源危机的加剧和全球环境日趋污染,许多国家都更加重视洁净的新能源和可再生能源的研究、开发和利用。风能作为清洁、可再生能源具有许多优点:取之不尽、用之不竭、就地可取、不需运输、分布广泛、分散使用、不污染环境、不破坏生态、周而复始、可以再生。就世界范围而言,风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电方式之一。风力发电几乎不消耗矿物质和水资源,与常规燃煤、燃油发电方式相比,具有可减排烟尘及污染物、调整改善电力工业结构、推进技术进步等各种优点,风力发电的经济指标逐渐接近清

风力发电系统有哪些设备组成

二、风力发电系统有哪些设备组成 2.1 基本原理和部件组成如下: 大部分风电机具有恒定转速,转子叶片末的转速为64米/秒,在轴心部分转速为零。距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。图中的黄色带子比红色带子,被吹得更加指向风电机的背部。这是显而易见的,因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。 大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。从转子叶片看过去,并向叶片的根部移动,直至到转子中心,你会发现风从很陡的角度进入(比地面的通常风向陡得多)。如果叶片从特别陡的角度受到撞击,转子叶片将停止运转。因此,转子叶片需要被设计成螺旋状,以保证叶片后面的刀口,沿地面上的风向被推离。 2.2 风电机结构 机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。 转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。 轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。 低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。 高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风电机被维修时。 发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。

偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风电机偏航。通常,在风改变其方向时,风电机一次只会偏转几度。 电子控制器:包含一台不断监控风电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风电机操作员。 液压系统:用于重置风电机的空气动力闸。 冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风电机具有水冷发电机。 塔:风电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。 风速计及风向标:用于测量风速及风向。 蓄电池:是发电系统中的一个非常重要的部件,多采用汽车用铅酸电瓶,近年来国内有些厂家也开发出了适用于风能太阳能应用的专用铅酸蓄电池。也有选用镉镍碱性蓄电池的,但价格较贵。 控制器和逆变器:风力机控制器的功能是控制和显示风力机对蓄电池的充电,以保证蓄电池不至于过充和过放,以保证蓄电池的正常使用和整个系统的可靠工作。目前风力机控制器一般都附带一个耗能负载,它的作用是在蓄电池瓶已充满,外部负荷很小时来吸纳风力机发出的电能。 逆变器:逆变器是把直流电(12V、24V、36V、48V)变成220V交流电的装置,因为目前市场上很多用电器是220V供电的,因此这一装置在很多应用场合是必须的。 2.3 风电机发电机 风电机发电机将机械能转化为电能。风电机上的发电机与你通常看到的,电网上的发电设备相比,有点不同。原因是,发电机需要在波动的机械能条件下运转。 2.3.1 输出电压

新能源风力发电的发展思路探索

新能源风力发电的发展思路探索 发表时间:2019-04-01T11:54:53.143Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:刘波 [导读] 摘要:风能是一种十分清洁的可再生能源,具有良好的经济效益和环境效益,较好地满足当前我国用电量增加的问题。 (新疆宏远建设集团有限公司新疆可克达拉市 835213) 摘要:风能是一种十分清洁的可再生能源,具有良好的经济效益和环境效益,较好地满足当前我国用电量增加的问题。我国具有大量的风能资源,使得风能在我国有十分广阔的发展前景,国家要继续推动风能产业的发展,保证市场公平,推动风能汗液的技术研发,推动风能发电的全面发展。 关键词:新能源风力发电;发展思路;分析 1风力发电 1.1风力发电的原理和特点 风力发电是一个将风能的机械能转化成电能的过程,这个转化过程由风力发电机和其控制系统实现,当风力进入发电系统后,便成为发电系统的输入信号,系统内的风力控制器输出桨距角信号,对机械的转和输出功率进行调整。机械产生的能量会进入发电机,最后转化成电能进入电网[1]。风能发电的特点在于风能是可再生的,发电厂的建设周期很短,装机规模灵活、具有较高的可靠性,同时运营维护简单,造价低。 1.2风力发电系统的类型 常见的风力发电系统主要有三种,包括恒速感应发电系统,变速恒频双馈式发电系统和变速同步发电系统。恒速感应发电系统在当前使用的最为广泛,这种系统的构造简单,造价很低,发电过程比较容易控制,后期维护投入非常低;但是这类系统存在着不能有效控制无功补偿的问题,使得供电效率很低[2]。变速恒频双馈式发电主要使用在电力生产中,这类系统的优势在于发电具有较高的稳定性,而且容易控制,不需要无功补偿,成本低的同时对风能具有较高的转化效率;但是这类系统比较复杂,使得维护比较困难。变速同步发电系统还处于摸索阶段,而且造价很高,目前并没有太多的使用,但是该系统具备着不需要无功补偿和稳定性高的优势,具有较高的潜力。 2我国新能源风力发电的现状 《可再生能源法》作为我国对新能源发展的规划,其预示着可再生能源将会成为能源发展的重要部分,经过十多年的努力,我国的风力发电水平已经不容小觑,风电装机比重越来越高,到2008年8月,已经进入世界前五,这也标志着中国已经成为可再生能源大国。目前,我国风电产业发展十分迅猛,增长率和总装机量都占全世界第一,已成为全世界范围内风电系统最大的国家。 如今我国对于国内风电发展所需的一般零件都已能够自给自足,但在一些技术要求较高的部件如励磁系统和一些关键电子元件仍然需要从外国大量进口。因此,我国必须在高层技术方面进行创新和突破,才能继续保持高速的发展趋势。 3问题分析 3.1风能能源的评估有待完善 对于风能资源进行评估并以此制定风力发电的规划是我国风力发电进行管理的基础。目前我国的相关机构在开展的风力能源评估还处于有点完善的状态,距离世界上的发达国家还存在明显的差距,因此,开展对于风力发电的相关资料整理以及重新进行调查评估是非常有必要的,相关部门应该更加严格的对我国沿海地区和内陆地区的风力分别进行检测和评估,同时还需要不断对我国现有的风力发电场所产能进行更科学合理的长远规划。 3.2自主创新需要提升 在目前我国对于风力发电产业生态圈建设尚未完成的过程中,我国的企业对于大型兆瓦发电机的信息技术吸收还没有充分进行。与此同时,我国对于风力发电机组中的核心设备和相关零件还无法进行自主生产,这是制约我国风力发电发展的关键问题。因此更快地进行我国风力发电设备制作的自主创新,同时加强完整知识产权的风力发电机组设备的研究,都是保障我国风力发电事业发展的重要目标[1]。 3.3国家电力网络与风力发电的发展不协调 目前我国电力网络设施的管理和运用并没有与风力发电产生足够的协调性。在风力发电场所接入电网的工作并没有很好地得到完成,整个国家电网的发展规划也缺乏对于风力发电场所的重视。就这个问题,还需要我国的政府相关部门更好地制定相应的管理办法,从而保证风力发电场所与国家电网之间可以共同协调发展,更好地为风力发电的发展提供保障。 4新能源风力发电的发展思路 4.1政府提供足够的政策 风力发电是一项十分巨大的工程,没有足够底气的公司是不会冒这个风险的,因此政府如果能够给出一些充满诱惑的“橄榄枝”,那些企业还是会冒一下风险闯一下的。比如,政府颁布多购多奖励,少购少处罚的政策,通过政策来刺激企业的投资,这样能够带动起风力发电的发展。其次,政府可以为企业提供电厂和电网的建设点,并为这些企业提供一定的补助,让害怕风险的企业有了保障,这样就会出现越来越多的企业投资风力发电,达到推动风力发电发展的目的。 4.2实现风力发电的产业化发展 在越来越多的企业投入风力发电后,风电企业就会慢慢变得和其他发电产业一样形成一个产业集群。这些企业能够在产业集群中相互竞争相互促进,就和达尔文自然选择学说一样,在竞争中优胜劣汰,从而营造一个以发展为目标的产业集群。这样就能使电力企业朝着更好的方向前进,促进经济的发展。 4.3政府完善市场检查管理制度 为了解决风电发展规划与电网规划的不相协调,政府应该采取一系列的措施,并且完善监管制度。首先,要吸引其余公司加入风电产业,这就需要政府对风电产业结构体制进行改革,根据市场经济规律在市场中建立一个公平开放、能够为国内投资者提供投资的平台。其次,为了使投资的主体群众保持一个较高的积极性,政府应该放低政策,提供一个多元化的投资平台。同时相关部门还要对风力发电投资项目可能出现的问题有所保障,这就需要政府规范市场秩序,营造一个公平的市场,保证风电产业的高速发展。 4.4明确我国风力发电的发展目标 为了促进我国风力发电的健康发展,同时不断提升我国电网运行过程中的安全性和可靠性,首先需要对我国风力发电的发展目标进行

风能发电的优点与缺点

风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一,使用清洁,成本较低,取用不尽。风力发电具有装机容量增长空间大,成本下降快,安全、能源永不耗竭等优势。风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时,可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题。在各类新能源开发中,风力发电是技术相对成熟、并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量的污染物和碳排放。大规模推广风电可以为节能减排做出积极贡献。在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下,风能资源开始受到普遍关注。风力发电规模化发展给风力发电装备制造业提供了广阔的市场空间和前景。 优点 风能为洁净的能量来源。内蒙古草原上的风力发电机风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源,很环保。 缺点 风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。 在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。 进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。 优点 风能为洁净的能量来源。 风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。 风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。 风力发电是可再生能源,很环保。 缺点 风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。 在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。 风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。 进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。 现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间。

风力发电系统可靠性评估体系

风力发电系统可靠性评估体系 摘要:近年来,我国的用电量不断增加,风力发电系统有了很大进展。由于风电具有随机性、间歇性和波动性等特点,风力发电系统的可靠性对大规模并网电力系统安全性造成较大影响,如何准确评估风力发电系统可靠性,这提出了全新的挑战。首先分析了风力发电系统的结构特点,提出了一种基于期望故障受阻电能相等的方法,用相同容量的发电机等效替代风电机“组串”,并根据元件状态特性对系统可靠性状态进行划分,最后建立时间、出力、系统等指标体系。 关键词:风力发电系统;等效替代;可靠性评估;指标体系 引言 随着风力发电技术迅猛发展,装机容量大幅增加,已成为可再生能源中技术最成熟、应用最广泛的发电技术之一。由于风电具有间歇性、波动性和随机性等特点,使得大规模风电接入电力系统后带来了不确定的因素,因此如何准确评估风力发电系统的可靠性显得非常重要。 1风力发电系统的特点 1.1风机输出功率影响因素分析

1)季节与时间的影响 中国“三北”地区风资源较为丰富。一般来说,一年中春季和冬季风资源较丰富,夏季风资源较贫乏;在一天中来说,白天风资源较贫乏,而夜晚风资源较丰富。 2)风速大小的影响 风电机组的运行状态和输出功率都与风速息息相关。图1给出了风电机组输出功率与风速的曲线。 2可靠性状态的划分 1)全额运行状态:当风速较快时,即风力发电系统输出功率能够达到总装机容量的70%以上。2)资源限制减额运行状态:当风速较慢时,即风力发电系统输出功率低于总装机容量的70%。3)故障减额运行状态:风力发电系统部分元件故障导致输出功率减少的状态。 3可靠性指标体系 3.1时间指标 1)全额运行时间FRH:风力发电系统处于全额运行状态(即输出功率达到总装机容量70%)的累计运行时间。2)资源限制减额运行时间RDH:风力发电系统由于风速的限制,输出功率小于总装机容量的70%的累积运行时间。3)故障减额运行时间FDH:风力发电系统中部分元件故障,导致输出功率减小的累积运行时间。4)故障停运时间FOH:风力系统由于元件故障发生全站停运的累计时间。由

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