風力發電研究的意義是什麼,風能發電的目的和意義

2021-03-19 00:28:42 字數 5061 閱讀 9817

1樓:匿名使用者

風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約是每秒三公尺的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。

風力發電正在世界上形成一股熱潮,為風力發電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣汙染。

風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行;我國也在西部地區大力提倡。小型風力發電系統效率很高,但它不是隻由一個發電機頭組成的,而是一個有一定科技含量的小系統:風力發電機+充電器+數字逆變器。

風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來接受風力並通過機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能;轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能;機頭的轉子是永磁體,定子繞組切割磁力線產生電能。

風力發電機因風量不穩定,故其輸出的是13~25v變化的交流電,須經充電器整流,再對蓄電瓶充電,使風力發電機產生的電能變成化學能。然後用有保護電路的逆變電源,把電瓶裡的化學能轉變成交流220v市電,才能保證穩定使用。

通常人們認為,風力發電的功率完全由風力發電機的功率決定,總想選購大一點的風力發電機,而這是不正確的。目前的風力發電機只是給電瓶充電,而由電瓶把電能貯存起來,人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關係。功率的大小更主要取決於風量的大小,而不僅是機頭功率的大小。

在內地,小的風力發電機會比大的更合適。因為它更容易被小風量帶動而發電,持續不斷的小風,會比一時狂風更能供給較大的能量。當無風時人們還可以正常使用風力帶來的電能,也就是說一臺200w風力發電機也可以通過大電瓶與逆變器的配合使用,獲得500w甚至1000w乃至更大的功率出。

使用風力發電機,就是源源不斷地把風能變成我們家庭使用的標準市電,其節約的程度是明顯的,一個家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價。而現在的風力發電機比幾年前的效能有很大改進,以前只是在少數邊遠地區使用,風力發電機接一個15w的燈泡直接用電,一明一暗並會經常損壞燈泡。而現在由於技術進步,採用先進的充電器、逆變器,風力發電成為有一定科技含量的小系統,並能在一定條件下代替正常的市電。

山區可以藉此系統做一個常年不花錢的路燈;高速公路可用它做夜晚的路標燈;山區的孩子可以在日光燈下晚自習;城市小高層樓頂也可用風力電機,這不但節約而且是真正綠色電源。家庭用風力發電機,不但可以防止停電,而且還能增加生活情趣。在旅遊景區、邊防、學校、部隊乃至落後的山區,風力發電機正在成為人們的採購熱點。

無線電愛好者可用自己的技術在風力發電方面為山區人民服務,使人們看電視及照明用電與城市同步,也能使自己勞動致富。

2樓:匿名使用者

獲得清潔能源,提高人類生活水平,同時減少人類對環境的汙染。

風能發電的目的和意義

3樓:匿名使用者

目的(1)發電

(2)風能發電是開發新能源、改善環境的重要組成部分

意義(1)充分利用風能資源,減少常規能源的消耗,符合國家能源改革的方向。而且風能又是可再生能源(即在同一地點相距6~8倍風輪高度的距離後風能又達到原值)。取之不盡,用之不竭。

簡述我國大力發展風力發電的意義

4樓:匿名使用者

把資源優勢轉化為經濟優勢,緩解能源緊張,減少對外依賴,促進可再生能源實現可持續發展

5樓:匿名使用者

有利於我國的環保事業

風電的優點有哪些

6樓:匿名使用者

風力發電優點:

1、清潔,環境效益好;

2、可再生,永不枯竭;

3、基建週期短;

4、裝機規模靈活。

風力發電缺點:

1、噪聲,視覺汙染;

2、佔用大片土地;

3、不穩定,不可控;

4、目前成本仍然很高。

5、影響鳥類。

一、概念

風力發電是把風的動能轉為電能。

風能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大,全球的風能約為2.74×10^9mw,其中可利用的風能為2×10^7mw,比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。

風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等,而現在,人們感興趣的是如何利用風來發電。

二、資源

我國風能資源豐富,可開發利用的風能儲量約10億kw,其中,陸地上風能儲量約2.53億kw(陸地上離地10m高度資料計算),海上可開發和利用的風能儲量約7.5億kw,共計10億kw。

而2023年底全國電力裝機約5.67億kw。

風是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡,用之不竭。對於缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶,因地制宜地利用風力發電,非常適合,大有可為。

海上風電是可再生能源發展的重要領域,是推動風電技術進步和產業升級的重要力量,是促進能源結構調整的重要措施。我國海上風能資源豐富,加快海上風電專案建設,對於促進沿海地區治理大氣霧霾、調整能源結構和轉變經濟發展方式具有重要意義。

三、種類

概述儘管風力發電機多種多樣,但歸納起來可分為兩類:①水平軸風力發電機,風輪的旋轉軸與風向平行;②垂直軸風力發電機,風輪的旋轉軸垂直於地面或者氣流方向。

1、水平軸風力發電機

水平軸風力發電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發電機旋轉速度快,阻力型旋轉速度慢。對於風力發電,多采用升力型水平軸風力發電機。

大多數水平軸風力發電機具有對風裝置,能隨風向改變而轉動。對於小型風力發電機,這種對風裝置採用尾舵,而對於大型的風力發電機,則利用風向感測元件以及伺服電機組成的傳動機構。

風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機,風輪在塔架後面的則成為下風向風機。水平軸風力發電機的式樣很多,有的具有反轉葉片的風輪,有的再一個塔架上安裝多個風輪,以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本,還有的水平軸風力發電機在風輪周圍產生漩渦,集中氣流,增加氣流速度。

2、垂直軸風力發電機

垂直軸風力發電機在風向改變的時候無需對風,在這點上相對於水平軸風力發電機是一大優勢,它不僅使結構設計簡化,而且也減少了風輪對風時的陀螺力。

利用阻力旋轉的垂直軸風力發電機有幾種型別,其中有利用平板和被子做成的風輪,這是一種純阻力裝置;s型風車,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力矩,但尖速比低,在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下,提供的功率輸出低。

3、達裡厄式風輪

是法國g.j.m達裡厄於19世紀30年代發明的。

在20世紀70年代,加拿大國家科學研究院對此進行了大量的研究,現在是水平軸風力發電機的主要競爭者。達裡厄式風輪是一種升力裝置,彎曲葉片的剖面是翼型,它的啟動力矩低,但尖速比可以很高,對於給定的風輪重量和成本,有較高的功率輸出。現在有多種達裡厄式風力發電機,如φ型,δ型,y型和h型等。

這些風輪可以設計成單葉片,雙葉片,三葉片或者多葉片。

4、雙饋型發電機

隨著電力電子技術的發展,雙饋型感應發電機(double-fed induction generator)在風能發電中的應用越來越廣。這種技術不過分依賴於蓄電池的容量,而是從勵磁系統入手,對勵磁電流加以適當的控制,從而達到輸出一個恆頻電能的目的。雙饋感應發電機在結構上類似於非同步發電機,但在勵磁上雙饋發電機採用交流勵磁。

我們知道一個脈振磁勢可以分解為兩個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磁勢的效果消去,這樣一來就得到一個在空間旋轉的磁勢,這就相當於同步發電機中帶有直流勵磁的轉子。雙饋發電機的優勢就在於,交流勵磁的頻率是可調的,這就是說旋轉勵磁磁動勢的頻率可調。這樣當原動機的轉速不定時,適當調節勵磁電流的頻率,就可以滿足輸出恆頻電能的目的。

由於電力電子元器件的容量越來越大,所以雙饋發電機組的勵磁系統調節能力也越來越強,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,但是雙饋反應發電機的廣泛應用這一趨勢將越來越明顯。

風力發電,不合國情國內紛紛上馬的風力發電廠大多是形象工程。工信部副部長苗圩近日語出驚人,他認為中國風沙伴存,風電裝置受風沙磨損大,上馬太多風電專案不合我國國情。苗圩說,國外有風地方沒有沙,比如說是海洋風。

苗圩說:中國是有風的地方就有沙,風沙對風力發電裝置磨損非常厲害。現在風能發電風機應該是20年的壽命,但是如果有風沙的侵蝕壽命還到不了20年。

再過5年,壽命肯定要出問題,特別是甘肅那個千萬千瓦級的風力發電站典型的形象工程。就此話題,苗圩表示,能源佈局的重點,應該是供給端和使用端要做到平衡。而現狀是高階能源拉著低階能源運轉。

苗圩舉例說,湖北本來水電是優勢,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,湖北再從周邊買煤運到湖北,引發一連串的效應,河南就不夠用了,就再到山西、山東甚至到新疆去運煤。進行全國大旅行,全國鐵路貨運一半用來運送煤炭。

這是多大的物流成本,多大的浪費。據報道,甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地於2023年8月全面啟動,標誌著中國正式步入了打造風電三峽工程階段。據氣象部門最新風能評估結果表明,酒泉風能資源總儲量為1.

5億千瓦,可開發量4000萬千瓦以上,可利用面積近1萬平方公里。

5、馬格努斯效應風輪

馬格努斯效應風輪,由自旋的圓柱體組成,當它在氣流中工作時,產生的移動力是由於馬格努斯效應引起的,其大小與風速成正比。有的垂直軸風輪使用管道或者漩渦發生器塔,通過套管或者擴壓器使水平氣流變成垂直氣流,以增加速度,偶寫還利用太陽能或者燃燒某種燃料,是水平氣流變成垂直方向的氣流。

6、徑流雙輪效應風輪

徑流雙輪效應或叫雙輪效應是一種新型風能轉化方式。

首先它是一種雙輪結構,相對於水平軸流式風機,它是徑流式的,同已有的立軸式風機一樣都是沿長軸佈設槳葉的,直接利用風的推力旋轉工作的,單輪立軸風輪因軸兩側槳葉同時接受風力而扭矩相反,相互抵消,輸出力矩不大。設計為雙輪結構並靠近安裝,同步運轉,就將原來的立軸力矩輸出對槳葉流體力學形狀的依賴進而改變為雙輪間的利用轉動產生渦流力的利用,兩輪相互借力,相互推動;而對吹向兩輪間的逆向風流可以互相遮擋,進而又依次輪流將其分撥於兩輪的外側,使兩輪外側獲得有疊加的風流,因此使雙輪的外緣線速度可以高於風速,雙輪結構的這種互相助力,主動利用風力的特點產生了「雙輪效應」。

相比有些單輪式結構風機中採用外加的遮擋法、活動式變槳矩等被動式減少葉輪迴轉復位阻力的設計,體現了積極利用風力的特點。因此這一發明的不僅具有實用作用,促進風力利用的研究和發展,而且具有新的流體力學方面的意義。它開闢了風能發展的新空間,是一項帶有基礎性質的發明,這種雙輪風機具有的設計簡捷,易於製造加工,轉數較低,重心下降,安全性好,執行成本低,維護容易,無噪音汙染等明顯特點,可以廣泛普及推廣,適應中國節能減排需求,大有市場前景。

風力發電是什麼什麼是風力發電?

風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約是每秒三公尺的微風速度 微風的程度 便可以開始發電。風力發電正在世界上形成一股熱潮,為風力發電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣汙染。風力發電在芬蘭 丹麥等國家很流行 我國也在西部地區...

為什麼風力發電機的風葉很小為什麼風能發電機的風葉很小?

因為風機葉片的外形是經過細緻的設計以便實現付出最小的成本獲得最大的輸出效率。設計方案主要由氣動需求決定,但經濟決定需要設計建造成本合理的葉片外形。而且,葉片的厚度從葉尖向根部逐漸增大,因為根部要承擔最大的載荷。主要結構考量因素有 1 長度 葉片的長度影響了掃風面積,也就決定了捕風能力。根據betz法...

為什麼風力發電機的葉片那麼窄為什麼風力發電機的風葉很小?

安全的考慮,因為目前所利用的風能至少在高度10米以上的空中,最高的甚至1 2百米高,這樣會導致支撐杆的根部受力非常大 槓桿的作用。另外每個地方的風力都不是保持不變的,最小時可能是1 2級,但是最大時能達到7 8級,甚至更高。這樣需要多麼堅固的支撐杆才能保持住上面的迎風面呢?這需要經過計算後才能得出結...