第6章风力发电技术概要.ppt

中国风力资源分布状况 一、人类开发利用风能的历史 风帆助航、风力发电、风车提水 二、风力发电原理和技术 风与风能的形成 风能的基本特征 风力发电原理 风力发电机安装场址的选择 风力发电系统的种类 风力技术的发展趋势 １、风与风能的形成 　 成因：太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动，形成风。 高低纬度的温度差异 地球自转引起的地转偏向力 海洋、地形的影响 2 风能的基本特征 风能资源用风速、风级、风能密度等指标衡 ３风速 定义：单位时间内空气在水平方向所移动的距离。 可用风速仪测量，单位为m/s。 有效风速：3-20m/s 风级的表现 ５ 风能密度 通过截面积的风所含的能量，常以W/m2表示。 风能密度与空气密度有直接关系 一般，海边地势地，气压高，空气密度大，风能密度就高。高山气压低，空气稀薄，风能密度就小些。 如果高山风速大、气温低仍有相当大的风能潜力。 6 风能的计算 风能密度的计算公式： 风能ω=0.5ρν3A 风能密度W=（ρ∑Niνi3）/（2N） 式中W——平均风能密度，W/m2 νi——等级风速，m/s Ni——等级风速νi出现的次数 N——各等级风速出现的总次数 ρ——空气密度，kg/m3 ７、全国风能储量估算 指离地10m高度层上的风能资源量 在地图上画10W/m2, 25W/m2, 50W/m2, 100W/m2, 200 W/m2的风能密度等值线，根据风能密度和面积估算风能资源储量 中国陆地上10m高度层上可开发的风能储量为2.52亿千瓦 ８　 风力发电的原理 风力发电机的组成 风轮（空气的动能 风轮旋转的机械能）空气动力学的升力、阻力 发电机（包括传动装置） 调向器（尾翼） 塔架 限速安全机构 储能装置 ９ 风力发电机安装场址的选择 风能资源丰富 我国安装风力发电机的资源条件：某地域的年有效风速时数在2000-4000h、年6-20m/s风速时数在500-1500h。 具有较稳定的盛行风量 湍流小 自然灾害小 10　风力发电系统的种类 并网的风电系统 涡轮风机产生电力 进入交流变频系统 转换为交流电网频率的交流电 进入电网 由于风电的输出功率不稳定 风电场装机容量占所接入电网的比例不宜超5%-10%， 且电网需配备一定的备用负荷 独立的风电系统 向用电负荷供电 风力发电 逆变器 直流电 蓄电池 混合型风电系统 风力发电+柴油机发电 风力+（水电解制氢+氢能发电） 11 风电技术的发展趋势 单机容量增大 风电机桨叶的变化 桨叶长度增长，最长的叶片达50m 桨叶叶形的优化设计 桨叶的材料由玻璃纤维增强树脂 强度高质量轻的碳纤维 向柔性发展 塔架高度上升 控制技术的发展 海上风力发电 三　我国风力发电的发展 1 中国的风能资源 我国风能资源区划 风能丰富区 东南沿海、山东半岛、辽东半岛 三北地区 松花江下游区 风能较丰富区 东南沿海内陆和渤海沿海区 三北的南部区 青藏高原 风能可利用区 两广沿海区 大小兴安岭地区 中部地区 风能贫乏区 川云贵和南岭山地区 雅鲁藏布江和昌都区 塔里木盆地西部区 3 并网风力发电 行业发展历程 第一阶段：1986-1990探索和示范阶段。项目规模小、单机容量小。共建了4个风电厂，最大单机容量200kw。 第二阶段：1991-1995示范项目取得成效并逐步推广。共建了5个风电厂，最大单机容量500kw。 第三阶段：1996后，扩大建设规模阶段。最大单机容量1300kw. 到2002年底，全国共有32个风电场。 中国风力发电的发展及现状 作业 P207 6-3 6-8 * * 成都理工大学工程技术学院 自动化工程系电气教研室 雷永锋 2004-12-14 * 风能 风能 澳大利亚风力发电 风能 风能 风能 空气流动 动能 可再生能源 ４、风级 风级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现 象，按风力的强度等级来估计风力的大小。 风能 十二级飓风浪滔天 32.6 飓风 12 十一级暴风陆罕见 28.5-32.6 暴风 11 十级狂风树枝拔 24.5-28.4 狂风 10 九级烈风烟囱毁 20.8-24.4 烈风 9 八级大风树枝折 17.2-20.7 大风 8 七级疾风步难行 13.9-17.1 疾风 7 六级强风大树摇 10.8-13.8 强风 6 五级清风水起波 8-10.7 清劲风 5 四级和风灰尘起 5.5-7.9 和风 4 三级微风树枝晃 3.4-5.4