《可再生能源》风能的开发与利用.ppt
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1、可再生能源 -风能的开发与利用,内容,风能的概念 世界风能的发展历史 风力技术与系统 中国风力发电发展,风的形成,风能是太阳能的一种表现形式,太阳能辐射的2 太阳照射到地球表面,地球表面不同的地形、地貌各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动,空气流动的结果就是风,风与风能的形成 成因:太阳的辐射造成地球表面受热不均,引起大气层中压力分布不均,空气沿水平方向运动,形成风。 高低纬度的温度差异,风速的描述,风速的描述,风的特点,多变性风速与风向总是在不断的变化,完全是随时间随机的变化 规律性随昼夜、季节变化,风速、风向产生变化 高度风速随高度的增加而变大 地形地貌对风速的影响 狭管作用 摩
2、擦作用 山谷风效应 绕流作用,风能的概念,是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高,动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机,以产生电力,方法是透过传动轴,将转子(由以空气动力推动的扇叶组成)的旋转动力传送至发电机。,风能的利用,利用方式:机械能、风力发电 有利因素: 普遍性、持久性 风力发电是一种干净的自然能源,没有环境污染的问题。 风电技术日趋成熟,产品质量可靠,可用率已达95%以上,风力发电的经济性日益提高,发电成本已接近煤电,低于油电与核电 风力发电场建设工期短,单台机组安装仅需几周,从土建、安装到投产,只需半年至一年时间
3、 不利因素:密度小、间歇性,风能的利用形式,风力提水。 灌溉、磨面、舂米,用风帆推动船舶前进 数千年来,风能技术发展缓慢 自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有了新的发展。 科学家研究风力发电,电解水,产生氢气储存氢能,解决风的间歇性和电能量存储的问题,风能资源,地球风能约为2.74109MW 可利用风能为2107MW,是地球水能的十倍 只要利用上地球1%的风能就能满足全球能源的需要 降低成本,提高产出,是普及风能发电必须克服的障碍,风能密度 通过截面积的风所含的能量,常以W/m2表示。 风能密度与空气密度有直接关系 一般,海边地势
4、地,气压高,空气密度大,风能密度就高。高山气压低,空气稀薄,风能密度就小些。 如果高山风速大、气温低仍有相当大的风能潜力。,风能的计算 风能密度的计算公式: 风能=0.53A 风能密度W=(Nii3)/(2N) 式中W平均风能密度,W/m2 i等级风速,m/s Ni等级风速i出现的次数 N各等级风速出现的总次数 空气密度,kg/m3,世界风能的发展历史,人类开发利用风能的历史 风帆助航、风力发电、风车提水,风电路灯,微型风力发电机,风车,欧洲利用风能的历史 12世纪风车从中东传入欧洲。 16世纪,荷兰人利用风车排水、与海争地,在低洼的海滩上建国立业。 在蒸汽机出现之前,风力机械是动力机械的一大
5、支柱,但因竞争不过蒸汽机、内燃机等而被淘汰。 19 世纪丹麦人首先研制了风力发电机。 1891年,丹麦建成世界第一座风力发电站。 20世纪70年代后,风力发电蓬勃发展。 21世纪中叶,风能成为世界能源供应的支柱之一。,世界各国的风力发电状况,美国世界上风力机装机容量最多的国家,超过2X104MW,每年还以10的速度增长 瑞典、荷兰、英国、丹麦、德国、日本、西班牙,制定了相应的风力发电计划 风力发电技术日趋受到世界各国的普遍重视。目前全世界风电装机容量达到490万千瓦,而且还在以年均60的速度增长,反映了当今国际电力发展的一个新动向。,预计年 风电将进入每个欧洲家庭,在整个欧洲创造300万个工作
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