风力发电基础知识汇总.docx

风力发电把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电风力发电的原理 ，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电 机发电依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便 可以开始发电风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用 燃料，也不会产生辐射或空气污染风力发电所需要的装置，称作风力发电机组这种风力发电机组，大体上可 分风轮（包括尾舵）、发电机和铁塔三部分大型风力发电站基本上没有尾舵， 一般只有小型（包括家用型）才会拥有尾舵）风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只（或更多只）螺旋桨形 的叶轮组成当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动桨叶的材料要 求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料（如碳纤维）来制造现在 还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不 稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速 的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上为 保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标 的尾舵。

铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架它一般修建得比较高，为的是获得 较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度铁塔高度视地面障碍物对风速影响 的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀 运转，因而把机械能转变为电能小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个 有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器风力发电机由机头、 转体、尾翼、叶片组成每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力 并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转 体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子 绕组切割磁力线产生电能一般说来，三级风就有利用的价值但从经济合理的角度出发，风速大于每 秒4米才适宜于发电据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速为每秒9.5 米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每 秒6米时，只有16千瓦；而风速每秒5米时，仅为9.5千瓦可见风力愈大， 经济效益也愈大在我国，现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。

我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特 别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大；有的地方，一年三分之 一以上的时间都是大风天在这些地区，发展风力发电是很有前途的中国风能 储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦2009年，中国 （不含台湾地区）新增风电机组10129台，容量13803.2MW，同比增长124%；累 计安装风电机组21581台，容量25805.3MW按照国家规划，未来15年，全国 风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦以每千瓦装机容量设备投资 7000元计算，根据《风能世界》杂志发布，未来风电设备市场将高达1400亿元 至2100亿元风电发展到目前阶段，其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优 势风电的优势在于：能力每增加一倍，成本就下降15%风力发电的输出风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13〜25V变化的交流电，须经充电 器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能然后用有保护 电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用 一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价风力发电机种类尽管风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：①水平轴风力发电机, 风轮的旋转轴与风向平行；②垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者 气流方向。

优缺点优点1、2、3、4、清洁，环境效益好;可再生，永不枯竭; 基建周期短； 装机规模灵活缺点1、2、3、噪声，视觉污染; 占用大片土地； 不稳定，不可控;4、 目前成本仍然很高5、 影响鸟类发电机结构风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车广义地说，它 是一以大气为工作介质的能量利用机械机舱：机舱包容着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机维护人员 可以通过风力发电机塔进入机舱机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心现代600千瓦风力发电机上， 每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且被设计得很像飞机的机翼轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起在现代600 千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟轴中有用于液 压系统的导管，来激发空气动力闸的运行齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50 倍 高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机它装 备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。

在现代风力发电机上，最大电 力输出通常为500至1500千瓦 偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子 正对着风偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向 图中显示了风力发电机偏航通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏 转几度电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置 为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风力发电 机的转动，并通过调制解调器来呼叫风力发电机操作员液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机此外，它包含一个油冷却元件， 用于冷却齿轮箱内的油一些风力发电机具有水冷发电机塔：风力发电机塔载有机舱及转子通常高的塔具有优势，因为离地面越高， 风速越大现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米它可以为管状的塔，也 可以是格子状的塔管状的塔对于维修人员更为安全，因为他们可以通过内部的 梯子到达塔顶格状的塔的优点在于它比较便宜风速计及风向标：用于测量风速及风向。