最终版】科院风电装置设计

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1、科技学院风力发电装置设计班级：热能11K1班姓名：郑楠学号：111902010530目录摘要I引言II第一章绪论11.1风力发电概述11.1.1风力发电现状与展望11.1.2风力发电的原理和特点21.2系统工作概述3第二章风电场宏观选址42.1风力发电机选址的原则42.2选址结果5第三章功耗的计算及风机的选择53.1功耗的计算63.1.1多媒体功耗的计算63.1.2电灯功耗的计算63.1.3电扇功耗的计算63.2风机的选择6第四章富裕电能的储存74.1蓄电池74.2蓄电池的性能74.3逆变器84.4应急措施8第五章预算评估8结论9摘要风能作为一种清洁的

2、可再生能源越来越受到人们的重视，风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的安装方案，对风力发电机组的选址和风力发电机组的安装及小型离网风力发电系统做了深入的研究。为了响应“节能减排,远离雾霾”的号召，现为华北电力大学科技学院设计一套小型离网风力发电系统来满足学院日常用电。本文提出的解决方案为，风力发电机组带动单相交流发电机，然后通过AC—DC—AC变换为用户需要的标准交流电，并且考虑到风力的不稳定性，在系统中并入蓄电池组，通过控制电路的监控实现系统的控制，保证系统在风能充足时可蓄能，在风能不充足时亦可为负载供电。关键词：

3、风力发电机组；节能减排；风电选址；风电安装I引言随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发，因此，能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。由能源问题引发的危机以及日益突出的环境问题，使人们认识到开发清洁的可再生能源是保护生态环境和可持续发展的客观需要。可以说，对风力发电的研究和进行这方面的毕业设计对我们从事风力发电事业的同学是有着十分重大的理论和现实意义的，也是十分有必要的。II第一章绪论风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源，它和存在于自然界的矿物质燃料

4、能源，如煤、石油、天然气等不同，它不会随着其本身的转化和利用而减少，因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。而矿物质燃料储量有限，正在日趋减少，况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。因此风力发电正越来越引起人们的关注。1.1风力发电概述1.1.1风力发电现状与展望全球风能资源极为丰富，技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh/年。作为可再生的清洁能源，受到世界各国的高度重视。近20年来风电技术有了巨大的进步，发展速度惊人。而风能售价也已能为电力用户所承受：一些美国的电力公司提供给客户的风电优惠售价已达到2～2.5美分/kW

5、h，此售价使得美国家庭有25%的电力可以通过购买风电获得。2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12——关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告，“风力12%”的蓝图展示出风力发电已经成为解决世界能源问题的不可或缺的重要力量。按照风电目前的发展趋势，预计2008～2012年期间装机容量增长率为20%，以后到2015年期间为15%，2017～2020年期间为10%。其推算的结果2010年风电装机1.98亿KW，风电电量0.43×104亿kWh，2020年风电装机12.45亿KW，风电电量3.05×104亿kWh，占当时世界总电消

6、费量25.58×104亿kWh的11.9%。世界风电发展有如下特点：8（1）风电单机容量不断扩大。风电机组的技术沿着增大单机容量、提高转换效率的方向发展。风机的单机容量已从600KW发展到2000～5000KW,如德国在北海和易北河口已批量安装了单机5000KW的风机,丹麦已批量建设了单机容量2000～2200KW的风机。新的风电机组叶片设计和制造广泛采用了新技术和新材料，有效地改善并提高了风力发电总体设计能力和水平。另外,可变桨翼和双馈电机的采用,使机组更能适应风速的变化,大大提高了效率。最近,又发展了无齿风机等,进一步提高了安全性和效率。（2）风电

7、制造企业集中度较高。目前，主要风电设备制造企业集中在欧美国家，全世界风电机组供应商的前10位供应了世界新增装机容量的90%以上的份额，集中度比较高。近来，GE风能（GEWindEnergy）、德国REpower（REpowerSystemsAG）和三菱重工（MHI）的市场份额提高迅速。（3）风电电价快速下降。由于新技术的运用，风电的电价呈快速下降趋势，且日益接近燃煤发电的成本。以美国为例，风电机组的造价和发电成本正逐年降低，达到可与常规发电设备不相上下的水平。有关专家预测，世界风力发电能力每增加一倍，成本就下降15%。中国的风能资源十分丰富。根据全国9

8、00多个气象站的观测资料进行估计，中国陆地风能资源总储量约32.26亿KW，其中可开发的风能储