风力发电讲座 倪受元.pdf

风能是我国目前开发利用 比较成熟的一种新能源,风电事 业正在我国蓬勃发展。为了帮助 读者了解风力发电知识 ,我们请 风 力 发 电 讲 座长期从事风力发电研究工作的 中国科学院电工研究所倪受元 研究员撰写了《风力发电》讲座 , 以飨读者。 第一讲 风力机的类型与结构 ———编者 倪 受 元 从能量转换的角度看 , 风力发电机组由两大部分 水平轴风力机的风轮围绕一个水平轴旋转 , 工作 组成。其一是风力机 , 它的功能是将风能转换为机械 时 , 风轮的旋转平面与风向垂直 , 如图 11 所示。风轮 能 ;其二是发电机 ,它的功能是将机械能转换为电能。 上的叶片是径向安置的 ,与旋转轴相垂直 ,并与风轮的 本讲首先介绍风力机的类型和结构。 旋转平面成一角度 ( ) φ安装角 。风轮叶片数目的多少, 1 风力机的类型 视风力机的用途而定。用于风力发电的风力机一般叶 ( ) 风力机的种类和式样很多 , 难以一一尽述。但由 片数取 1～4 大多为 2 片或 3 片 , 而用于风力提水的 于风力机将风能转变为机械能的主要部件是受风力作 风力机一般取叶片数 12～24 。叶片数多的风力机通常 用而旋转的风轮 ,因此 ,风力机依风轮的结构及其在气 称为低速风力机 ,它在低速运行时 ,有较高的风能利用 流中的位置大体上可分为两大类 : 一类为水平轴风力 系数和较大的转矩。它的起动力矩大 ,起动风速低 ,因 机 ,一类为垂直轴风力机。 而适用于提水。叶片数少的风力机通常称为高速风力 11 水平轴风力机 机 ,它在高速运行时有较高的风能利用系数 ,但起动风 速较高。由于其叶 片数很少 , 在输出 同样功率的条件 下比低速风轮要 轻得多 , 因此适用 于发电。