|
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述
（作者未知） 2011/9/29
摘要：風(fēng)力發(fā)電是目前成本最接近常規(guī)電力、發(fā)展前景最大的可再生能源發(fā)電，受到世界各國(guó)的重視。近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)快速發(fā)展，迫切需求風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的同步發(fā)展。本文對(duì)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，主要敘述了風(fēng)況預(yù)測(cè)技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)存技術(shù)、互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電設(shè)計(jì)制造技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，指出了我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的光明前景。
關(guān)鍵詞：風(fēng)能；風(fēng)力發(fā)電；電能儲(chǔ)存；互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)；并網(wǎng).
一、引言
風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過(guò)風(fēng)車(chē)來(lái)抽水、磨面……。現(xiàn)在，人們感興趣的，首先是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽(yáng)輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動(dòng)，即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率，與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。據(jù)估算，全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦，中國(guó)的風(fēng)能總量約16億千瓦。風(fēng)能資源受地形的影響較大，世界風(fēng)能資源多集中在沿海和開(kāi)闊大陸的收縮地帶，如美國(guó)的加利福尼亞州沿岸和北歐一些國(guó)家，中國(guó)的東南沿海、內(nèi)蒙古、新疆和甘肅一帶風(fēng)能資源也很豐富。中國(guó)東南沿海及附近島嶼的風(fēng)能密度可達(dá)300瓦／米2（W／m2）以上，3~20米／秒風(fēng)速年累計(jì)超過(guò)6000小時(shí)。內(nèi)陸風(fēng)能資源最好的區(qū)域，沿內(nèi)蒙古至新疆一帶，風(fēng)能密度也在200~300W／m2，3~20米／秒風(fēng)速年累計(jì)5000~6000小時(shí)。這些地區(qū)適于發(fā)展風(fēng)力發(fā)電和風(fēng)力提水。新疆達(dá)坂城風(fēng)力發(fā)電站1992年已裝機(jī)5500千瓦，是中國(guó)最大的風(fēng)力電站
在自然界中，風(fēng)是一種可再生、無(wú)污染而且儲(chǔ)量巨大的能源。隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)，各國(guó)都在加緊對(duì)風(fēng)力的開(kāi)發(fā)和利用，盡量減少二氧化碳等溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴(lài)以生存的地球。
我國(guó)風(fēng)能資源豐富，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約10億kW，其中，陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量約2.53億kW（陸地上離地10m高度資料計(jì)算），海上可開(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約7.5億kW，共計(jì)10億kW。而2003年底全國(guó)電力裝機(jī)約5.67億kW。
風(fēng)是沒(méi)有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為
空氣的流動(dòng)形成了風(fēng)，風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源，也是一種巨大的、無(wú)污染、永不枯竭的可再生能源。風(fēng)能的特點(diǎn)是具有隨機(jī)性并隨高度的變化而變化。幾千年來(lái)，風(fēng)能一直被用來(lái)作為碾磨谷物、抽水、船舶等機(jī)械設(shè)施的動(dòng)力。但是風(fēng)能的主要應(yīng)用是風(fēng)力發(fā)電：風(fēng)力發(fā)電是通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)風(fēng)能到機(jī)械能，再到電能的轉(zhuǎn)換。
與傳統(tǒng)能源相比，風(fēng)力發(fā)電不依賴(lài)礦物能源，沒(méi)有燃料價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)電成本穩(wěn)定，也沒(méi)有包括碳排放等環(huán)境成本。近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)快速發(fā)展，迫切需求風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的同步發(fā)展。
二、風(fēng)況預(yù)測(cè)技術(shù)
風(fēng)電輸出功率預(yù)測(cè)是確保電網(wǎng)平衡風(fēng)電波動(dòng)，減少備用容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要技術(shù)保障。風(fēng)電輸出功率與風(fēng)速大小有關(guān)，因此風(fēng)電輸出功率預(yù)測(cè)主要集中在風(fēng)況預(yù)測(cè)。風(fēng)能不僅隨季節(jié)變化，而且每年也有變化，原則上完全預(yù)測(cè)風(fēng)況是不大可能的。
風(fēng)況有效預(yù)測(cè)是國(guó)際風(fēng)能界正在從事的一項(xiàng)具體工作。風(fēng)況預(yù)測(cè)方法主要有基于風(fēng)況觀測(cè)數(shù)據(jù)和氣象模擬兩種方法。利用風(fēng)況觀測(cè)數(shù)據(jù)方法預(yù)測(cè)風(fēng)況時(shí)，主要是利用線性或非線性風(fēng)況預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)。而利用風(fēng)況觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)風(fēng)況時(shí)可能存在持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)。精度低等問(wèn)題，所以不能只依靠風(fēng)來(lái)觀測(cè)，進(jìn)年來(lái)，隨著氣象預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，利用氣象模擬進(jìn)行預(yù)測(cè)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。利用氣象模擬進(jìn)行預(yù)測(cè)風(fēng)況的技術(shù)，目前已被用于風(fēng)力發(fā)電的計(jì)劃，實(shí)施和運(yùn)用的每一階段。這種風(fēng)況預(yù)測(cè)方法已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電選址及制定風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要工具。
三、風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)存技術(shù)
在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，應(yīng)用蓄能技術(shù)是解決風(fēng)能不穩(wěn)定性和負(fù)荷峰谷比問(wèn)題的極為有效的措施，將富裕的風(fēng)能儲(chǔ)存起來(lái)，以滿(mǎn)足負(fù)荷高峰時(shí)需求，同時(shí)風(fēng)能存儲(chǔ)裝置還能盡量減少存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損失。目前，經(jīng)濟(jì)可行的風(fēng)能儲(chǔ)存技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)外理論界、工程界得到了越來(lái)越廣泛的重視。下面將介紹比較常用的風(fēng)能儲(chǔ)存方式。
3.1新型電池儲(chǔ)能技術(shù)
由風(fēng)能轉(zhuǎn)換的電能采用電池來(lái)存儲(chǔ)是風(fēng)能存儲(chǔ)方式中最簡(jiǎn)單的方法。在中小型單獨(dú)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)常需配備蓄電池儲(chǔ)能，以應(yīng)對(duì)風(fēng)況、載荷的變化。目前該存儲(chǔ)方式主要有鉛酸電池(Lead-AcidBattery)、鈉硫電池(NaSBattery)、釩電池全稱(chēng)為全釩氧化還原液流電池(VanadiumRedoxBattery，縮寫(xiě)為VRB)、鎳鎘電池（未完，下一頁(yè)）
|
|
相關(guān)專(zhuān)業(yè)論文
|
|
|
推薦專(zhuān)業(yè)論文
|
|
|
|
|
|