风力发电机结构及原理

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1、风力发电机设计前言一、设计概况1、风电的需求2、世界风能开发现状及趋势3、我国风电产业现状4、小型风电在我国的应用前景5、风能的特点及优缺点6、风能的优缺点二、结构图风力发电机的结构三、工作原理及过程1、风力发电机原理2、小型发电机发电原理四、风电相关知识风力发电机蓄电池的合理配置五、结论一、设计概况1、风电的需求随着资源的日益枯竭和环境保护意识的加强，风力发电作为最具竞争力、最有发展前景的一项可再生能源技术，在全球范围内得到了高度重视。能源是支持世界经济发展的重要因素和战略资源，随着经济全球化与人口的不断增长，能源需求日益增加，而地球上石油、天然气、煤炭这三种常规能源的日益枯

2、竭和环境的持续恶化使得人们一方面注重节能技术的开发与应用，另一方面则着力开发和利用清洁、高效、可再生的能源。风能作为一种可再生能源，具有施工简单、周期短、维护费用低、清洁无污染和不消耗任何燃料等优点，其开发和利用可以减少环境污染、调整电力工业结构，应用于偏远地区还具有成本优势。风力发电是最具竞争力、最有发展前景的一项可再生能源技术，将在能源供应中发挥越来越重要的作用，因此在世界各国得到了广泛的开发和应用。2、世界风能开发现状及趋势全球风能资源丰富，约为2.74×109MW，可利用的风能约为2×107MW，比上可开发利用的水能总量大10倍，而且几乎分布在所有的地区和国家。自从19

3、73年世界发生石油危机以来，美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，开创了风能利用的新时期。80年代开始建立示范风电场，成为电网新的电源；到了90年代对环境保护的要求日益严格，特别是要兑现减排CO2等温室效应气体的承诺，风电的发展进一步加快。德国和丹麦是老牌的风电大国，20世纪90年代几乎垄断着风机制造业；进入21世纪，西班牙和印度迅速成为后起之秀。风力发电经历了从独立系统到并网系统的发展过程，大规模风力田的建设已成为发达国家风电发展的主要形式，发电能力每增加一倍，成本就下降15％，近年来全世界风力发电装机容量的年平均增长率均超过了30％。3、我国风电产业现状近年国际石油

4、市场大幅波动，国内能源供应趋向紧张，能源价格也在不断攀升，严重影响了我国国民经济的可持续发展。我国能源结构的不合理也造成了严重的煤烟型环境污染，在气候变化和温室气体排放问题上承受着越来越大的国际压力。根据世界能源委员会的计算，风电每提供1000MW的电量，便能减少600顿CO2的排放，将在很大程度上有助于环境质量的改善。另外，根据世界银行专家从我国煤电与风电价格的变化趋势估计，风电价格将从2005年的0.55元／千瓦时，下降到2020年的0.4元／千瓦时左右，而煤电价格将从近年的0.35元／千瓦时上升到0.4元／千瓦时左右。由此看来，到2020年，风电将变成我国一种经济上很具竞

5、争力的电力资源［2］。我国发展风电的特点是：(l）在风力资源丰富、电网通达的地区，风力发电作为一种清洁的可再生能源，补充和逐步替代部分常规能源，缓解电力供应紧张的现状，提高当地的环境质量，以发展大型风电场为主；(2）在风力资源丰富或较丰富的边远无电、缺电地区，以发展小型或中型独立运行的风电系统为主，利用风力发电解决边远地区的生活用电和部分生产用电。4、小型风电在我国的应用前景风电技术发展的趋势是单机容量不断增大，但与小容量发电系统相比，它们的造价及引进费用非常昂贵，更受到风源条件的制约。而小型风机造价低廉、运输方便，可单独应用于个别家庭和企业，如果将低价的小型风机并联起来使用，

6、不但能满足负荷需求，还能节省费用且更具灵活性。我国可以利用小型风力发电机的地方主要有(l）东南沿海各孤立的岛屿及农牧区和边远山区：这些偏远地区居民居住比较分散，常规能源缺乏，用覆盖电网的方式供电成本较高或根本无法到达，但它们属风能资源丰富区，用小型风力发电可以很好地解决用电困难问题。20世纪80年代，内蒙古小型户用风力发电机组的推广应用，就很好地解决了大多数农牧民的用电问题，使他们的生活方式发生了质的变化。(2）航运系统：如长江航运中的拖船，一般为100一200t，经常被搁置在江中间的锚地上，用电主要靠蓄电池。使用风力发电机对蓄电池充电效果很好，这方面已有成功的经验。另外，我国

7、大小河流湖泊上的船舶数量惊人，可以用小型风力发电机来解决它们的照明、收看电视、听广播等日常生活用电。(3）森林防火高山观察站：据林业部防火指挥部介绍，东北约有400个观察站，西南也有几百个高山观察站，各省市都有一些森林高山防火观察站，站上的工作人员从每年10月到第二年4、5月的防火期期间昼夜在站上值勤，由于山高、道路狭窄崎岖、运输困难，又不能使用明火，解决他们的生活用电颇为费神，使用小型风力发电机可以基本解决这一问题。(4）城市路灯的光伏、风力互补系统：可节省能源、美化城市环境、减轻空气污染