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MW级风力发电机组偏航机构设计——开题报告
需要毕设材料的QQ:561014150(有偿)
******大 学
本科生毕业设计(论文)开题报告
论文题目: MW级风力发电机组偏航机构设计
学 院 机械工程学院
专 业: 机械设计制造及其自动化
学生姓名:
指导教师:
开题时间: 2007 年 3月 10 日
指 导 教 师 意 见
指导教师签字:
年 月 日
1 课题的目的、意义及国内外发展现状分析
1.1课题的目的与意义
世界经济的快速发展和激烈的竞争,新能源发电尤其是风力发电技术日趋受到世界各国的普遍重视。目前全世界风电装机容量达到490万千瓦,而且还在以年均60%的速度增长,反映了当今国际电力发展的一个新动向。我国有丰富的风能资源,又有国外成熟的技术可以借鉴,大规模开发风电的条件已经具备,应该积极发展。
1.1 引言
能源与人类社会息息相关,它是发展生产与提高人类生活水平的重要物质基础。能源利用技术的每一次重大突破,都曾引起生产力的巨大发展,促进人类文明水平的提高,促进社会向前发展。世界上能源的主要形式是以煤、石油为主的化石能源、核能以及可再生的水利能源、太阳能。但是,人类所能够利用的化石资源是有限的,据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍,按照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[1]。随着人口的增长和经济的发展,人们对能源的需求也在不断增长,近年来平均以5%的速度递增,造成能源供需矛盾的加剧。如果不尽早调整以化石能源为主体的能源结构,势必会形成对数亿年来地球积累的生物化石遗产更大规模的挖掘、消耗,由此将导致有限的化石能源趋于枯竭,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[2]。
随着人类社会的发展、科技的进步以及日益严重的资源和环境问题的挑战,世界能源结构开始经历第三次大的变革,即从煤炭、石油、天然气为主的能源系统,开始转向以可再生能源为基础的可持续发展的能源系统。1992年,联合国在巴西召开了世界各国首脑参加的世界环境与发展大会,再次强调了可再生能源的开发对环境和发展的深远历史意义[3]。
风能取之不尽,用之不竭,是非常重要的一种洁净的可再生能源,是人类能源结构的转变中一个非常重要的部分。风力发电是人们有效利用风能的方法之一,其技术在可再生能源利用中的运用也是比较成熟的。据专家估计,地球上所接收到的太阳辐射能大约有2%转换成风能,风力发电装机容量可达1000兆千瓦,每年可发出电力1.3×1011度[4-5]。风力发电有其自身独特的优越性,主要体现在以下五个方面[6]:
(1)风力发电是一种洁净的自然能源,不存在燃煤、燃油的环境污染问题,不会引起温室效应,不存在核电放射性废料对人类的威胁。
(2)风力发电场建设周期短,装机规模灵活,既可单台安装,又可多台安装,互不干扰。建设一般规模的风力发电场,从基础建设、安装到投产,只需半年至一年时间,而火电、油电、核电约需3~10年的时间。
(3)风力发电的经济性日益提高。和火电相比,不存在建厂房、运输、除灰等问题;和水电相比,不存在筑坝、淹地、移民等问题,发电后除折旧费和维护费外,不消耗燃料,无三废处理问题,其成本接近火电,低于油电、核电,从综合经济效益看,具有较强的竞争力。
(4)风力发电在新能源发电中技术最为成熟,商品化机组单机容量达6MW,故障率己下降至5%以内,是一种安全、可靠的能源利用形式。预计在本世纪,兆瓦级风力发电机将占主导地位。
(5)风力发电机分散安装,占地面积少,监控系统与塔架合为一体,加上箱式变压器其建筑面积约为风电场总面积的1%,其余广大土地仍可供农、林、牧使用。
1.2国际风电技术的发展现状和趋势
随着国际社会对环境关注程度的不断提高,风力发电越来越受到了各国的重视,国外政府纷纷制定优惠政策,鼓励企业和个人积极参与风力发电事业,加大风电的开发力度。如法国、德国等欧洲发达国家都将风电定为优先发展级别。1999年10月5日,欧洲风能协会的一项国际能源研究报告指出:到2020年,风能可提供世界电力需求10%,创造170万个就业机会,并在全球范围减少100多亿吨二氧化碳废气[7]。风电技术经过20年的开发日益成熟,商业化机组的单机容量从55kW增加到6000kW,风电成本从20美分/kWh
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