风力发电.ppt
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1、风力发电技术,1,2,3,风力发电概述,风力发电设备,风力发电机组的原理,1. 风力发电概述,1.1 风力发电的意义 1.2 风力发电的发展,1.1 风力发电的意义,煤、石油、天然气是当今世界主要能源 稀缺性和不可再生性使能源价格不断增长。 燃料型能源产生有害气体排放,危害健康、导致全球变暖。 寻找新的、清洁的、无污染、可再生的替代性能源是当今人类面临的重要问题。 水电、核电是现阶段低碳能源首选 发电成本与火电接近 稳定性优于风电、光电 水电开发总量有限、影响自然环境 核电有泄漏危险,1.1 风力发电的意义,风能将成为21世纪的主要能源 太阳能转化而来,地球表面温差引起空气流动,具有一定动能。
2、 是清洁的、无污染的、取之不尽用之不竭的可再生能源 由于能源和环境等诸多问题的影响,风力发电的发展受到全球性的广泛关注和高度重视。 是目前可再生能源中技术最成熟、 最具有规模化开发条件和商业化 发展前景的发电方式。 具有间歇性,可控性不如常规性能源。,1.1 风力发电的意义,风能的利用方式 发电、助航、提水灌溉、制热供暖等 转化为电能是风能主要利用方式 利用风轮收集风能,将其转变为旋转的机械能 通过发电机将风轮收集的机械能转变成电能 利用电网远距离输送,1. 风力发电概述,1.1 风力发电的意义 1.2 风力发电的发展,1.2 风力发电的发展,自十九世纪末至二十世纪六十年代末,一些国家对风能资
3、源的开发,尚处于小规模的利用阶段。 1888年美国电力工业奠基人之一Charles F. Brush安装了被现代人认为是第一台自动运行且用于发电的风力机。,1.2 风力发电的发展,1890年丹麦的拉库尔研制成功了风力发电机,1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。 1957年200kW Gedser风力发电机安装在丹麦Gedser海岸,三叶片带有电动机机械偏航、交流异步发电机、失速型风力机,是现代风力发电机的设计先驱。,1.2 风力发电的发展,1973年的石油危机之后,风力发电发展的到一些国家政府大力支持,风力发电由小型逐渐向大中型发展。 80年代后,由Geders风力发电机改良的古典三叶片
4、、上风向风力发电机设计在激烈的竟争中成为商业赢家。 Tvind 2MW,叶轮直径54米, 同步发电机通过电力电子设备 与电网相连。,1.2 风力发电的发展,90年代后开始进入现代风力发电技术 600kW-750kW风力发电机组 兆瓦级风力发电机组,1995年建成的赖斯比合德风电场装有Bonus能源公司的40台600千瓦型风机,Vistas公司的1.5兆瓦原型风机建于1996年。,1.2 风力发电的发展,风力发电技术发展趋势 海上风力发电 多兆瓦级风力发电,世界上第一个海上风电场位于丹麦南部的洛兰岛以北海域,1991年修建,Repower 5MW,叶轮直径126米,轮毂高度100-120米,目前
5、已经在爱尔兰和比利时海上安装运行,1.2 风力发电的发展,风力发电机容量和风轮直径发展,1.2 风力发电的发展,风力发电机容量和风轮直径发展,1.2 风力发电的发展,世界风电装机容量 09年全球风机容量为159,213 MW, 2009年新增容量为38,312 MW。 2009年风机装机增长率为31.7%,是自2001年增长最快的一年。 风电的年发电量约3400亿kWh,占全球电力总消耗的1.6%。 美国的装机容量保持世界第一,中国以微小的差距超过德国位列第二,中德两国总装机容量为26,000MW左右。 2010年全球总装机容量将超过200,000MW。 总装机容量、新增装机容量 2009年世
6、界新增风电装机最多的10个国家 2009年世界前十位风电机组供应商在市场中所占份额,1.2 风力发电的发展,中国风电发展 我国电力发展基本情况,全国联网,西电东送、南北互供。 我国风能资源丰富,主要分布在三北及东南沿海地区。 2009年新增装机容量为13,800MW 2009年底我国风电装机情况 2009年我国风电各制造企业累计装机容量 建设千万千瓦级风电基地思路的提出和实施,落实了“建设大基地,融入大电网”的发展方针,保证“3%电量目标”的实现。 “大规模-高集中-高电压-远距离输送”的模式,对电网企业是很大的挑战。,2. 风力发电设备,风力发电系统的组成,2. 风力发电设备,风力发电机组的
7、构成,2. 风力发电设备,叶轮:叶片和轮毂,获取风能并转化为机械能。 机舱 偏航系统 传动链 主轴:将风轮力矩传递给齿轮箱或发电机。 齿轮箱:将风轮转速在高速轴侧提高到满足发电机需要的转速。 发电机:异步发电机、双馈发电机、永磁同步发电机 制动系统、桨距调节装置 塔架 电控系统:风力发电机组的运行与管理。,3. 风力发电机组的原理,3.1 风力发电机组的分类 3.2 风力发电的基本原理,3.1 风力发电机组的分类,风力发电系统的分类风轮轴向,垂直轴,水平轴,3.1 风力发电机组的分类,风力发电系统的分类叶片数量,3.1 风力发电机组的分类,风力发电系统的分类按功率调节方式 定桨距风机:桨叶于轮
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