机械风力发电机组刹车及偏航系统设计【全套图纸】.doc

第一章 绪论 1.1引言 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。  由于风能是一种不消耗矿物燃料的可再能源。风电的使用，相当于节省相同数量电能所需的矿物燃料。其对环境的明显正面影响为： (1)减少向大气排放粉尘，CO2、NOx、SOx。我们以煤电为例，根据我国当前最普遍使用的30万千瓦蒸汽轮发电机组现状。每发1万kwh的电，消耗约4吨标准煤；向大气排放粉尘约0.5吨；CO2约10吨；NOx约0.05吨；SOx约0.08t。到2015年若风电的发电量占全国所需电量的5％，即约4000亿kwh，风电的装机容量约为1.5亿千瓦(风电的容量系数小，相当于煤电的装机容量0.7亿千瓦)，则每年可节省约1.6亿吨标准煤，可减少向大气排放粉尘约2000万吨；CO2约4亿吨；NOx约200万吨；SOx约320万吨。 (2)减少因开发一次能源如煤、石油、天然气，所造成的环崐问题。一次能源的开采除了在砂漠地区外，通常要毁坏森林，良田和原有的各种植被。而海上油田的开采往往给海洋生态带来不可恢复的破坏。 (3)与同样是可再生能源的水电相比较，风电没有水电所存在的问题。 (4)风力发电场比燃煤电厂可节省大量淡水资源，减少水环境污染。特别是对缺少淡水资源的沿海及干旱地区更重要。 (5)旅游区风力机群也是一道风景线，可在一定程度上反映经济、文化、环境相融洽的程度，为我国旅游业添加新活力。 (6)通过风电场开发建设的实物教育，可增强公众开发自然资源、保护环境的意识。 (7)促进风力发电及相应的产业链条发展，如：风电设备制造、运输安装等。 1.2风力发电行业发展现状 1.2.1世界风力发电行业发展现状 在过去的5年间，风电发展不断超越其预期的发展速度，而且一直保持着世界增长最快能源的地位。2005年以来，全球风电累计装机容量年平均增长率为27.3%，新增装机容量年平均增长率为36.1。根据丹麦BTM咨询公司报告，2009年全球有超过3810.3万kW的新增装机容量并入电网，营业总额达到500亿欧元。截至2009年底，全世界风电累积装机总容量约为1.6亿kW，同比上年增长31%.目前，风电的年发电量约3400亿kWh，风力发电量已经占到世界总发电量的2% 以上。在累计装机容量上，欧洲仍然是风力发电市场的领导者，截至2009年底，其累积装机总容量为7655.3万kW，占全世界风电总装机的 47.9%，提前超额完成了到2010年风电装机容量达到4000万kW的目标。但是，在2009年新增装机容量方面，欧洲只占28.2%，北美洲达到 39.3%，亚洲达到30%0，欧洲已经失去其领先的地位了，中国和美国成了推动全球风电产业的火车头。目前，德国、西班牙和意大利三国的风电机组的装机容量约占到欧洲总量的65。近年来，在欧洲大力发展风电产业的国家还有法国、英国、葡萄牙、丹麦、荷兰、奥地利、瑞典、爱尔兰。欧洲之外，发展风电的主要国家有美国、中国、印度、加拿大和日本。迄今为止，世界上已有82个国家在积极开发和应用风能资源。风电在未来20年内将是世界上发展最快的能源。 根据丹麦RISy国家研究实验室对安装在丹麦的风电机组所进行的评估，从1981--2002年间，风电成本由15.8欧分／kWh下降到4.04欧分／kWh，预计2010年度电成本下降至3欧分／kWh, 2020年降低至2.34欧分／kWh。海上风力资源条件优于陆地，陆地适于安装风电机组的场址有限，以及在陆地安装风电机组对景观造成影响，产生的噪音可能影响周围的居民。将风电场从陆地向近海发展在欧洲已经成为一种新的趋势。有人把风电的发展规划为3步曲，陆上风电技术（当前技术）一近海风电技术（正研发技术）一海上风电技术（未来发展方向）。目前近海风电场的开发主要在欧洲的丹麦、英国、荷兰、瑞典、德国等国家。到2009年底，已有834台共211万kW的风电机组在海上风电场投入运行，约占全球累计风电装机容量的1.3%. 2009年新增海上风电场9个，新增海上装机容量68.9万kW，新增海上风电机组224台，最小单机功率为2MW，最大装机功率5MW。其中：英国新建 3个海上风电场（30.6万kW)、丹麦一个(20.7万kW)德国一个(6万kW)。这些海上风电场60％都在浅海区。近海风电场市场广阔，成为欧洲发展风电产业的新动力。预计在2010年以后，英国、丹麦、瑞典和德国将把风力发电发展重点移师海上。欧洲风能协会预测欧洲近海风电装机容2010年达到1000万kW,2020年可达到7000万kW。丹麦BTM咨询公司预测：到2015 年，全球海上风电场累计装机