《风电初级知识培训》.ppt

风电初级知识培训;风能就是空气的动能,是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。 地球上和大气中，各处接收到的太阳辐射能和放出的长波辐射能是不同的，因此在各处的温度也不同，这就造成了气压的差别。大气便由气压高的地方向气压低的地方流动。水平方向的大气流动就是风，所以，风的能量是由太阳辐射能转化来的。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能。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。中国可开发风能资源总量约为10亿千瓦。 ; 风力发电是风力发电机的浆叶在气流作用下产生空气动力使风轮旋转，驱动发电机产生电能。一个理想的风轮能够达到最大风能利用系数为0.593，称为贝茨极限，现代风力机可达0.4。当风速超过风力输出额定功率的风速时，则自动停机。风力机的迎风机构使风轮保持最佳迎风位置。正在开发的变速恒频风力机，可使风轮保持最佳运行状态，风能利用系统接近理论值。 风力机可分为独立运行和并网2类。前者为微型和小型风力机，容量100W～10kW；或者与柴油发电机或光伏电池组成混合系统，容量一般为10～200kW。并网风力机容量通常超过150kW，可单机并网，或多台组成风力发电机场并网。 ; 安全可靠（产品质量可靠，可用率已达95%以上） 成本低，已经具备了和其他发电手段相竞争的能力。 风力发电是绿色能源（可再生，无污染） 它的建设周期短（万千万级别的只要一年） 装机规模灵活（资金应用灵活） 运行简单（可完全做到无人值守） 实际占地少（机组与监控、变电等建筑仅占风电场约1％的土地） 在发电方式上有多样化的特点，（既可联网运行，也可独立运行） 不稳定、能量低、区域化 与用电负荷不匹配; 平均每装一台单机容量为1兆瓦的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳（相当于种植1平方英里的树木）、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。风能产生1兆瓦小时的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气体，相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。;风力发电机组主要由两大部分组成： 风力机部分――它将风能转换为机械能； 发电机部分――它将机械能转换为电能。 根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征，再加上它们的不同组合，风力发电机组可以有多种多样的分类。 ;1、如依风机旋转主轴的方向（即主轴与地面相对位置）分类，可分为： “水平轴式风机” ――转动轴与地面平行，叶轮需随风向变化而调整位置； “垂直轴式风机” ――转动轴与地面垂直，设计较简单，叶轮不必随风向改变而调整方向 ;2、按照桨叶受力方式可分成： “升力型风机”或“阻力型风机”。 3、按照桨叶数量分类可分为： “单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机 叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风中的能量，因此噪音比较大。而如果叶片太多，它们之间会相互作用而降低系统效率。目前3叶片风电机是主流。;4、按照功率传递的机械连接方式的不同，可分为： “有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”。 直驱型风机的设计简化了装置的结构，减少了故障几率，优点很多，现多用于大型机组上。 5、根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为： “定桨距（失速型）机组”――桨叶与轮毂的连接是固定的。当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。由于定桨距（失速型）机组结构简单、性能可靠，在20年来的风能开发利用中一直占据主导地位。 “变桨距机组”――叶片可以绕叶片中心轴旋转，使叶片攻角可在一定范围内（一般０－９０度）调节变化，其性能比定桨距型提高许多，但结构也趋于复杂，现多用于大型机组上。 ;6、按照叶轮转速是否恒定可分为： “恒速风力发电机组”――设计简单可靠，造价低，维护量少，直接并网；缺点是：气动效率低，结构载荷高，给电网造成电网波动，从电网吸收无功功率。 “变速风力发电机组”――气动效率高，机械应力小，功率波动小，成本效率高，支撑结构轻。缺点是：功率对电压降敏感，电气设备的价格较高，维护量大。现常用于大容量的主力机型。 7、根据风力发电机组的发电机类型分类，可分为两大类： “异步发电机型” “同步发电机型” ;8、如根据风机的输出端电压高低化分，一般可分为：