風(fēng)電入門(mén)(風(fēng)電包括什么)

1.風(fēng)電包括什么

風(fēng)力發(fā)電

二、功率特性 根據H型風(fēng)力發(fā)電機的原理，風(fēng)輪的轉速上升速度提高較快（力矩上升速度快），它的發(fā)電功率上升速度也相應變快，發(fā)電曲線(xiàn)變得飽滿(mǎn)（如下圖）。在同樣功率下，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的額定風(fēng)速較現有水平軸風(fēng)力發(fā)電機要小，并且它在低風(fēng)速運轉時(shí)發(fā)電量也較大。 三、結構 由于此種設計結構采用了特殊空氣洞力學(xué)原理、三角形向量法的連接方式以及直驅式結構的原理，使得風(fēng)輪的受力主要集中于輪轂上，因此抗風(fēng)能力較強；此種設計的特性還體現在對周?chē)h(huán)境的影響上，運轉時(shí)無(wú)噪音以及電磁干擾小等特點(diǎn)使得新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機優(yōu)越性非常明顯。 垂直軸直線(xiàn)葉片永磁發(fā)電機風(fēng)力發(fā)電電源系統結構圖 附：現有垂直軸風(fēng)力發(fā)電電源比較： 目前，生產(chǎn)該類(lèi)型垂直軸風(fēng)力發(fā)電電源系統產(chǎn)品最多的是日本（2002年開(kāi)始研究），還有英國、加拿大等國目前也在研制中，這些國家的大部分產(chǎn)品在風(fēng)輪設計當中采用平行連接桿，這種方式對發(fā)電機輸出軸要求較高，并且結構相對復雜，現場(chǎng)安裝程序也偏多。另外，從力學(xué)方面分析，H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機功率越大、葉片越長(cháng)、平行桿的中心點(diǎn)與發(fā)電機軸的中心點(diǎn)距離越長(cháng)，抗風(fēng)能力就越差，因此，MUCE采取的是三角形向量法，彌補了上述的一些缺點(diǎn)。 風(fēng)機葉片是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵核心 風(fēng)力機部件，其良好的設計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素。我國風(fēng)機葉片行業(yè)的發(fā)展是伴隨著(zhù)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)及風(fēng)電設備行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。由于起步較晚，我國風(fēng)機葉片最初主要是依靠進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的。隨著(zhù)國內企業(yè)和科研院所的共同努力，我國風(fēng)機葉片行業(yè)的供給能力迅速提升。 目前，我國風(fēng)機葉片市場(chǎng)已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業(yè)主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，國內企業(yè)以時(shí)代新材、中材科技、中航惠騰、中復連眾為代表。截至到2008年5月，中國境內的風(fēng)電機組葉片廠(chǎng)商共有31家。其中，已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段的公司有10家。2008年，已經(jīng)批量生產(chǎn)的葉片公司生產(chǎn)能力為460萬(wàn)千瓦。預計2010年，這些葉片公司全部進(jìn)入批量生產(chǎn)階段后，綜合生產(chǎn)能力將達到900萬(wàn)千瓦。

2.哪里有關(guān)于風(fēng)力發(fā)電的基礎知識啊

風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉換成電能，風(fēng)能推動(dòng)葉輪旋轉，葉輪帶動(dòng)轉動(dòng)軸和增速機，增速機帶動(dòng)發(fā)電機，發(fā)電機通過(guò)輸電電纜將電能輸送地面控制系統和負荷。

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一項多學(xué)科的，可持續發(fā)展的，綠色環(huán)保的綜合技術(shù)。 太陽(yáng)能發(fā)電是指將太陽(yáng)能轉換成電能，即直接將太陽(yáng)光能轉換電能的發(fā)電方式，光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)電池這種半導體電子器件有效地吸收太陽(yáng)光輔射能，并使之轉變成電能的直接發(fā)電方式，是當今太陽(yáng)光發(fā)電的主流。

風(fēng)力發(fā)電存在著(zhù)無(wú)風(fēng)時(shí)（尤其是夏季白天長(cháng)夜間短，太陽(yáng)光強季節）不發(fā)電的問(wèn)題，太陽(yáng)能發(fā)電也存在著(zhù)無(wú)陽(yáng)光時(shí)（尤其是冬季白天短夜間長(cháng)，北風(fēng)大的季節）不發(fā)電的問(wèn)題，如果能把風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電結合在一起互補發(fā)電就解決了這個(gè)問(wèn)題，實(shí)現了 365 天連續供電。 風(fēng)能和太陽(yáng)能的利用和發(fā)展已有三千多年的歷史，是一門(mén)古老而又年青的科學(xué)、實(shí)用而又和生活關(guān)系密切的科學(xué)、可再生而又能保護環(huán)境的科學(xué)、現時(shí)而又可持續發(fā)展的科學(xué)、一次投資多年受益的項目。

在眾多新能源領(lǐng)域中，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的開(kāi)發(fā)和利用被首當其沖優(yōu)先發(fā)展，是當今國際上的一大熱點(diǎn)，因為風(fēng)電和光電的利用，不用開(kāi)采、不用運輸、不用排放垃圾、沒(méi)有環(huán)境污染的技術(shù)，是保護我們的地球，造福子孫后代的百年大計工程。 廣州尚能風(fēng)力發(fā)電設備有限公司是一家致力于小型風(fēng)力發(fā)電機和風(fēng)光互補路燈，風(fēng)光互補發(fā)電系統開(kāi)發(fā)生產(chǎn)銷(xiāo)售的風(fēng)力發(fā)電設備公司。

3.風(fēng)力發(fā)電基礎分類(lèi)及特點(diǎn) 簡(jiǎn)寫(xiě)

盡管風(fēng)力發(fā)電機多種多樣，但歸納起來(lái)可分為兩類(lèi)：①水平軸風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪的旋轉軸與風(fēng)向平行；②垂直軸風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。

水平軸風(fēng)力發(fā)電機 水平軸風(fēng)力發(fā)電機科分為升力型和阻力型兩類(lèi)。升力型風(fēng)力發(fā)電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。

對于風(fēng)力發(fā)電，多采用升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機。大多數水平軸風(fēng)力發(fā)電機具有對風(fēng)裝置，能隨風(fēng)向改變而轉動(dòng)。

對于小型風(fēng)力發(fā)電機，這種對風(fēng)裝置采用尾舵，而對于大型的風(fēng)力發(fā)電機，則利用風(fēng)向傳感元件以及伺服電機組成的傳動(dòng)機構。 風(fēng)力機的風(fēng)輪在塔架前面的稱(chēng)為上風(fēng)向風(fēng)力機，風(fēng)輪在塔架后面的則成為下風(fēng)向風(fēng)機。

水平軸風(fēng)力發(fā)電機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風(fēng)輪，有的再一個(gè)塔架上安裝多個(gè)風(fēng)輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)輪周?chē)a(chǎn)生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)向改變的時(shí)候無(wú)需 wind turbine 對風(fēng)，在這點(diǎn)上相對于水平軸風(fēng)力發(fā)電機是一大優(yōu)勢，它不僅使結構設計簡(jiǎn)化，而且也減少了風(fēng)輪對風(fēng)時(shí)的陀螺力。

利用阻力旋轉的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機有幾種類(lèi)型，其中有利用平板和被子做成的風(fēng)輪，這是一種純阻力裝置；S型風(fēng)車(chē)，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動(dòng)力矩，但尖速比低，在風(fēng)輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。

達里厄式風(fēng)輪 是法國G.J.M達里厄于19世紀30年代發(fā)明的。在20世紀70年代，加拿大國家科學(xué)研究院對此進(jìn)行了大量的研究，現在是水平軸風(fēng)力發(fā)電機的主要競爭者。

達里厄式風(fēng)輪是一種升力裝置，彎曲葉片的剖面是翼型，它的啟動(dòng)力矩低，但尖速比可以很高，對于給定的風(fēng)輪重量和成本，有較高的功率輸出。現在有多種達里厄式風(fēng)力發(fā)電機，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。

這些風(fēng)輪可以設計成單葉片，雙葉片，三葉片或者多葉片。 雙饋型發(fā)電機 隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展，雙饋型感應發(fā)電機（Double-Fed Induction Generator）在風(fēng)能發(fā)電中的應用越來(lái)越廣。

這種技術(shù)不過(guò)分依賴(lài)于蓄電池的容量，而是從勵磁系統入手，對勵磁電流加以適當的控制，從而達到輸出一個(gè)恒頻電能的目的。雙饋感應發(fā)電機在結構上類(lèi)似于異步發(fā)電機，但在勵磁上雙饋發(fā)電機采用交流勵磁。

我們知道一個(gè)脈振磁勢可以分解為兩個(gè)方向相反的旋轉磁勢，而三相繞組的適當安排可以使其中一個(gè)磁勢的效果消去，這樣一來(lái)就得到一個(gè)在空間旋轉的磁勢，這就相當于同步發(fā)電機中帶有直流勵磁的轉子。雙饋發(fā)電機的優(yōu)勢就在于，交流勵磁的頻率是可調的，這就是說(shuō)旋轉勵磁磁動(dòng)勢的頻率可調。

這樣當原動(dòng)機的轉速不定時(shí)，適當調節勵磁電流的頻率，就可以滿(mǎn)足輸出恒頻電能的目的。由于電力電子元器件的容量越來(lái)越大，所以雙饋發(fā)電機組的勵磁系統調節能力也越來(lái)越強，這使得雙饋機的單機容量得以提高。

雖然，部分理論還在完善當中，但是雙饋反應發(fā)電機的廣泛應用這一趨勢將越來(lái)越明顯。 風(fēng)力發(fā)電，不合國情國 風(fēng)力發(fā)電原理圖 內紛紛上馬的風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)大多是形象工程。

工信部副部長(cháng)苗圩近日語(yǔ)出驚人，他認為中國風(fēng)沙伴存，風(fēng)電設備受風(fēng)沙磨損大，上馬太多風(fēng)電項目不合我國國情。苗圩說(shuō)，國外有風(fēng)地方?jīng)]有沙，比如說(shuō)是海洋風(fēng)。

苗圩說(shuō)：中國是有風(fēng)的地方就有沙，風(fēng)沙對風(fēng)力發(fā)電設備磨損非常厲害。現在風(fēng)能發(fā)電風(fēng)機應該是20年的壽命，但是如果有風(fēng)沙的侵蝕壽命還到不了20年。

再過(guò)5年，壽命肯定要出問(wèn)題，特別是甘肅那個(gè)千萬(wàn)千瓦級的風(fēng)力發(fā)電站典型的形象工程。就此話(huà)題，苗圩表示，能源布局的重點(diǎn)，應該是供給端和使用端要做到平衡。

而現狀是高級能源拉著(zhù)低級能源運轉。苗圩舉例說(shuō)，湖北本來(lái)水電是優(yōu)勢，三峽的電應該更多留在湖北用，這是最好的清潔能源。

但是現在卻把湖北的電運到東部區，湖北再從周邊買(mǎi)煤運到湖北，引發(fā)一連串的效應，河南就不夠用了，就再到山西、山東甚至到新疆去運煤。進(jìn)行全國大旅行，全國鐵路貨運一半用來(lái)運送煤炭。

這是多大的物流成本，多大的浪費。據報道，甘肅酒泉千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地于2008年8月全面啟動(dòng)，標志著(zhù)中國正式步入了打造風(fēng)電三峽工程階段。

據氣象部門(mén)最新風(fēng)能評估結果表明，酒泉風(fēng)能資源總儲量為1.5億千瓦，可開(kāi)發(fā)量4000萬(wàn)千瓦以上，可利用面積近1萬(wàn)平方公里。 馬格努斯效應風(fēng)輪 馬格努斯效應風(fēng)輪，由自旋的圓柱體組成，當它在氣流中工作時(shí)，產(chǎn)生的移動(dòng)力是由于馬格努斯效應引起的，其大小與風(fēng)速成正比。

有的垂直軸風(fēng)輪使用管道或者漩渦發(fā)生器塔，通過(guò)套管或者擴壓器使水平氣流變成垂直氣流，以增加速度，偶寫(xiě)還利用太陽(yáng)能或者燃燒某種燃料，是水平氣流變成垂直方向的氣流。 徑流雙輪效應風(fēng)輪 徑流雙輪效應或叫雙輪效應是一種新型風(fēng)能轉化方式。

首先它是一種雙輪結構，相對于水平軸流式風(fēng)機，它是徑流式的，同已有的立軸式風(fēng)機一樣都是沿長(cháng)軸布設槳葉的，直接利用風(fēng)的推力旋轉工作的，單輪立軸風(fēng)輪因軸兩側槳葉同時(shí)接受風(fēng)力而扭矩相反，相互抵消，輸出力矩不大。設計為雙輪結構并靠近安裝，同步運轉，就將原來(lái)的立軸力矩輸出對槳葉流體。

4.風(fēng)力發(fā)電資料

風(fēng)能是一種可再生的清潔能源。

近30年來(lái)，國際上在風(fēng)能的利用方面，無(wú)論是理論研究還是應用研究都取得了重大進(jìn)步。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日臻完善，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機單機額定功率最大已經(jīng)到5MW，葉輪直徑達到126m。

截止2005年世界裝機容量已達58,982MW，風(fēng)力發(fā)電量占全球電量的1%。中國成為亞洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)者之一，其總裝機容量居世界第8位，2005年新增裝機容量居世界第6位。

今后，國內外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將明顯加快。 風(fēng)是最常見(jiàn)的自然現象之一，是太陽(yáng)對地球表面不均衡加熱而引起的"空氣流動(dòng)"，流動(dòng)空氣具有的動(dòng)能稱(chēng)之為風(fēng)能。

因此，風(fēng)能是一種廣義的太陽(yáng)能。據世界氣象組織（WMO）和中國氣象局氣象科學(xué)研究院分析，地球上可利用的風(fēng)能資源為200億kW，是地球上可利用水能的20倍。

中國陸地10m高度層可利用的風(fēng)能為2.53億kW，海上可利用的風(fēng)能是陸地上的3倍，50m高度層可利用的風(fēng)能是10m高度層的2倍，風(fēng)能資源非常豐富。 風(fēng)能是一種技術(shù)比較成熟、很有開(kāi)發(fā)利用前景的可再生能源之一。

風(fēng)能的利用方式不僅有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水，而且還有風(fēng)力致熱、風(fēng)帆助航等。因此，開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能對世界各國科技工作者具有極強的魅力，從而喚起了世界眾多的科學(xué)家致力于風(fēng)能利用方面的研究。

在本文中，將對國內外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行論述。 風(fēng)力發(fā)電基本知識編輯本段 1 風(fēng)能的計算公式 空氣運動(dòng)具有動(dòng)能。

風(fēng)能是指風(fēng)所具有的動(dòng)能。如果風(fēng)力發(fā)電機葉輪的斷面積為A，則當風(fēng)速為V的風(fēng)流經(jīng)葉輪時(shí)，單位時(shí)間風(fēng)傳遞給葉輪的風(fēng)能為 （1）其中：?jiǎn)挝粫r(shí)間質(zhì)量流量m=ρAV(2)在實(shí)際中， （3）式中： PW-每秒空氣流過(guò)風(fēng)力發(fā)電機葉輪斷面面積的風(fēng)能，即風(fēng)能功率，W; Cp-葉輪的風(fēng)能利用系數； hm-齒輪箱和傳動(dòng)系統的機械效率，一般為0.80-0.95，直驅式風(fēng)力發(fā)電機為1.0; he-發(fā)電機效率，一般為0.70-0.98; r-空氣密度，kg/m3; A-風(fēng)力發(fā)電機葉輪旋轉一周所掃過(guò)的面積，m2; V-風(fēng)速，m/s。

2 貝茨（Betz）理論 第一個(gè)關(guān)于風(fēng)輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A·貝茨于1926年建立的。 貝茨假定風(fēng)輪是理想的，也就是說(shuō)沒(méi)有輪轂，而葉片數是無(wú)窮多，并且對通過(guò)風(fēng)輪的氣流沒(méi)有阻力。

因此這是一個(gè)純粹的能量轉換器。此外還進(jìn)一步假設氣流在整個(gè)風(fēng)輪掃掠面上的氣流是均勻的，氣流速度的方向無(wú)論在風(fēng)輪前后還是通過(guò)時(shí)都是沿著(zhù)風(fēng)輪軸線(xiàn)的。

通過(guò)分析一個(gè)放置在移動(dòng)空氣中的"理想"風(fēng)輪得出風(fēng)輪所能產(chǎn)生的最大功率為 （4）式中：Pmax-風(fēng)輪所能產(chǎn)生的最大功率； -空氣密度，kg/m3; A-風(fēng)力發(fā)電機葉輪旋轉一周所掃過(guò)的面積，m2; V-風(fēng)速，m/s。 這個(gè)表達式稱(chēng)為貝茨公式。

其假定條件是風(fēng)速與風(fēng)輪軸方向一致并在整個(gè)風(fēng)輪掃掠面上是均勻的。 將（4）式除以氣流通過(guò)掃掠面A時(shí)風(fēng)所具有的動(dòng)能，可推得風(fēng)力機的理論最大效率 貝茲（Betz）理論的極限值。

它說(shuō)明，風(fēng)力機從自然風(fēng)中所能索取的能量是有限的，其功率損失部分可以解釋為留在尾流中的旋轉動(dòng)能。 能量的轉換將導致功率的下降，它隨所采用的風(fēng)力機和發(fā)電機的型式而異，因此，風(fēng)力機的實(shí)際風(fēng)能利用系數Cp<0.593[3]。

3 溫度、大氣壓力和空氣密度 通過(guò)溫度計和氣壓計測試出實(shí)驗地點(diǎn)的環(huán)境溫度和大氣壓，由下式計算出空氣密度。 式中：ρ-空氣密度，kg/m3; h-當地大氣壓力，Pa; t-溫度，℃。

從空氣密度公式可以看出，空氣密度的大小與大氣壓力、溫度有關(guān)。 4 風(fēng)力機的主要組成 1） 小型風(fēng)力發(fā)電機 小型水平軸風(fēng)力機主要組成部分有：風(fēng)輪、發(fā)電機、塔架、調向機構、蓄能系統、逆變器等。

（1）風(fēng)輪 風(fēng)輪是風(fēng)力機從風(fēng)中吸收能量的部件，其作用是把空氣流動(dòng)的動(dòng)能轉變?yōu)轱L(fēng)輪旋轉的機械能。水平軸風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪是由1~3個(gè)葉片組成的。

葉片的結構形式多樣，材料因風(fēng)力機型號和功率大小而定，如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強塑料樹(shù)脂葉片等。 （2）發(fā)電機 在風(fēng)力發(fā)電機中，已采用的發(fā)電機有3種，即直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。

小型風(fēng)力發(fā)電機多采用同步或異步交流發(fā)電機，發(fā)出的交流電通過(guò)整流裝置轉換成直流電。 （3）塔架 塔架用于支撐 發(fā)電機和調向機構等。

因風(fēng)速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風(fēng)輪單位面積捕捉的風(fēng)能越多，但造價(jià)、安裝費等也隨之加大。 （4）調向機構 垂直軸風(fēng)力機可接受任何方向吹來(lái)的風(fēng)，因此不需要調向機構。

對于水平軸風(fēng)力機，為了得到最高的風(fēng)能利用效率，應用風(fēng)輪的旋轉面經(jīng)常對準風(fēng)向，需要對風(fēng)裝置。常用的調向機構主要有尾舵、舵輪、電動(dòng)對風(fēng)裝置。

（5）限速機構 當風(fēng)速高于風(fēng)力機的設計風(fēng)速時(shí)，為了防止葉片損壞，需要對風(fēng)輪轉速進(jìn)行控制。 （6）貯能裝置 貯能裝置對獨立運行的小型風(fēng)力機是十分重要的。

其貯能方式有熱能貯能、化學(xué)能貯存。 （7）逆變器 用于將直流電轉換為交流電，以滿(mǎn)足交流電氣設備用電的要求。

2） 大型風(fēng)力發(fā)電機 大型風(fēng)力發(fā)電機組由兩大部分組成：氣動(dòng)機械部分和電氣部分。氣動(dòng)機械部分包括風(fēng)輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸，其功能是驅動(dòng)發(fā)電機轉子，將風(fēng)能轉換為機械能。

電氣部分包括異步發(fā)電機、電。