Lec03第三讲_风资源.ppt

中国光明工程：送电到乡——培训教程第3讲风能: 资源和场地评价风力机：工作原理，设计和运行详见培训手册第5、6、7章 概述 风能利用：古代用于助航（风帆） 风力磨坊（磨米、磨面、粮食加工等） 风力提水（荷兰围海造田、提水灌溉） 风力发电（户用及并网发电） 风力制热、风力制冷 风力 提水蓄能 风力助航（现代船上助航） 村落电网：常用中、小型风力发电机组与光伏系统构成互补系统。 8.1 风能：⑴风特性： ①. 风的形成：由于地球所受的宇宙力（劳伦兹力）的作用，以及太阳的 热辐射，而形成地球表面大气层空气流功动。 ②. 风带：在地球表面形成三个风带，即信风带、西风带、极地东风带(赤道地区形成无风带)。 ③. 大气环流：由于风带的形成以及太阳辐射热能的作用，地球表面 大气层气流的上升形成高压，冷空气下降、补充高压形成低压气流， 因而形成三个环流。 风带: 赤道地区：无风带，静风不可利用 贸易风（信风带 ）：在北纬30度和南纬30度形成，是由于地球公转和自转形成的大气环流, 风向为东北和东南 西风带：在北纬30度到60度之间，南纬30度到60度之间（北纬60度附近形成副热带高压，由于地球自转产生西风） 从北半球的西南方和南半球的西北方吹来 极地东风带：西风带 向上爬，在60~90度之间形成极地东风带 风总是从高气压地区吹向低气压地区，沿着风吹过的途径，风向都偏向人的右侧（西北风）（北半球）。这种偏向是由于洛仑兹力的作用，它是地球自转和公转导致的结果。 ④. 局部风（表现特征） 海陆风 : 沿海地区，白天从海洋吹向大陆（4~7m/s），夜间从大陆吹向海洋（2m/s左右），以日为变化规律 山谷风 : 在气温高的白天，由谷底吹向山坡（2~4m/s），夜间气温低，由山坡吹向谷底（1~2m/s） 季风 : （风向有规律的随季节变化） 在亚洲大陆的温暖的夏季，低气压下的大部分地区的综合效应，汲取了东南部的 贸易风，转变成暖湿的西南风，由此给喜马拉亚山脉带去了雨水 季风分佈：亚洲东、南部，东非索马里，西非几内亚，澳大利亚北、东南部，北美东海岸，南美巴西东海岸。亚洲：我国东部、朝鲜、日本，南部印度半岛。 ⑤. 风强度表达方式： 1.风力等级：以等级表示风的强度，分为1~12级（见蒲福Beaufort风力等级表) 2.风速：垂直于来流平面气体微团每秒钟移动的距离，以每秒多少米表示 单位: m/s 3. 风级与风速的换算： Vn=0.1+0.824N^1.505 Vmax=0.2+0.824N^1.505+0.5N^0.56 Vmin=0.824N^1.505-0.56 Vn—平均风速m/s N—风力等级 Vmax—最大风速 Vmin—最小风速 风力等级对照表 ⑵风资源： ①. 数据观测： 风速，风向和总辐射量 风的测量应该在风机高度下进行。风速的数据通常用每10分钟的平均值进行存储 国内采用E乚型三杯风速风向传感器，配合记录仪或指示表显示风速与风向。 ③. 空气密度ρ修正：由大气压力与气温及海拨高度决定 温度修正 ： ρ＝ρ。(K+15)/(K+t) ρ。－标准空气密度=1.226 Kg/m^3 K －绝对温度=273.16℃ t －当地大气温度℃ 标准状态为15℃（海平面） 大气压力修正： ρ＝ρ。×P/101.325 P －当地大气压力 Mpa 海拨高度对空气密度修正：随着海拔的增高，气压降低，空气温度也降低 综合效应的近似表示式如下: ?m = ?o -1.194 ? 10-4 Hm P ?m =────