三新能源之风能.pptxVIP

风能; 虽然风能有着很大的利用潜力，但风能受地域、环境等各方面的限制，并不是所有的地方都能很好的利用风力资源。在不同的地域环境，可以形成海洋风、陆地风、山谷风等。 图1 为地球上风的运动方向 ;图2是海陆风形成图 图3是山谷风的形成 ; 二.风的变化 有两个描述风的重要参数，这就是风向和风速。 (1) 风随时间的变化 风随时间的变化，包括每日的变化和季节的变化。通常一天之中风的强弱在某种程度上可以看作是周期性的。如地面上夜间风弱，白天风强；高空中正相反是夜里风强，白天风弱。这个逆转的临界高度约为100～150m。 ;不同高度处风速的变化 由于季节的变化，太阳和地球的相对位置也发生变化，使地球上存在季节性的温差。因此风向和风的强度也会发生季节性变化。 我国大部分地区风的季节性变化情况是：春季最强，冬季次之，夏季最弱。当然也有部分地区例外，如沿海温州地区，夏季季风最强，春季季风最弱。; (2) 风随高度的变化 从空气运动的角度，通常将不同高度的大气层分为三个区域 离地面2m以内的区域称为底层；2～100m的区域称为下部摩擦层；二者总称为地面境界层；从100～1000m的区段称为上部摩擦层，以上三区域总称为摩擦层。摩擦层之上是自由大气。; 地面境界层内空气流动受涡流、黏性和地面植物及建筑物等的影响，风向基本不变，但越往高处风速越大。各种不同地面情况下，如城市、乡村和海边平地，其风速随高度的变化如图所示。 ; 关于风速随高度而变化的经验公式很多，通常采用所谓指数公式，即 m／s (1) 式中 v ——距地面高度为h处的风速，m／s； v1——高度为h1处的风速，m／s；； n——经验指数，它取决于大气稳定度和地面粗糙度，其值约为1／2—1／8。 对于地面境界层，风速随高度的变化则主要取决于地面粗糙度。不同地面情况的地面粗糙度α如表1所示。此时计算近地面不同高度的风速时仍采用式(1)，只是用α代替式中的指数n。;; (3) 风的随机性变化 如果用自动记???仪来记录风速，就会发现风速是不断变化的，一般所说的风速是指变动部位的平均风速。通常自然风是一种平均风速与瞬间激烈变动的紊流相重合的风。紊乱气流所产生的瞬时高峰风速也叫阵风风速。图9表示了阵风和平均风速的关系。 三.风力等级 世界气象组织将风力分为13个等级，如表2所示 ;11;第二节 风能技术应用 一．风能的衡量　 每平米面积上风速为v的风能为： (2) 显然风速υ愈高，风力机可能获得的风能P也愈大，因此风力机应安装在风速大的地方，而且风力机的迎风面积越大，所获得的风能也越多。值得注意的是，由于流经风力机后，风速不可能为零，因此风所拥有的能量并不能完全被利用，也就是说只有风能的一部分被转换成风力机桨叶的机械能，然后这一机械能再被利用来提水，碾米或转换成电能。 ; 由于空气的密度仅仅是水密度的1／816，因此与水能相比，在相同的流速下，风能的能流密度是很低的。风能和其他能源的能流密度之比见表3。由于风能能流密度低就给其利用带来一定的困难。 ;二．风能的利用; 1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。美国早在1974年就开始实行联邦风能计划。在瑞典、荷兰、英国、丹麦、德国、日本、西班牙，也根据各自国家的情况制定了相应的风力发电计划。 我国位于亚洲大陆东南、濒临太平洋西岸，季风强盛。季风是我国气候的基本特征，如冬季季风在华北长达6个月，东北长达7个月。东南季风则遍及我国的东半壁。根据国家气象局估计，全国风力资源的总储量为每年16亿kW，近期可开发的约为1.6亿kW，内蒙古、青海、黑龙江、甘肃等省风能储量居我国前列，年平均风速大3m／s的天数在200天以上。 ; 我国风力机的发展，在50年代末是各种木结构的布篷式风车，1959年仅江苏省就有木风车20多万台。到60年代中期主要是发展风力提水机。70年代中期以后风能开发利用列入“六五”国家重点项目，得到迅速发展。进入80年代中期以后，我国先后