风力发电原理_教学课件_ppt_作者_徐大平_第1章　绪　　论_.pdfVIP

35345Z1 主编 第1章　绪　　论 1.1　风能利用及风力发电历史 1.2　中国风能资源与开发前景 1.3　风力发电技术现状与发展 1.4　风电机组相关设计标准 第1章　绪　　论 图1-1　2010年中国发电装机结构 1.1　风能利用及风力发电历史 图1-2　人类早期风能利用示例 1.1　风能利用及风力发电历史 图1-3　早期的风电机组 1.1　风能利用及风力发电历史 图1-4　现代风电机组的先驱 1.2　中国风能资源与开发前景 1.2.1　风能特点 1.2.2　我国风能资源分布特点及开发前景 1.2.3　风电发展概况 1.2.1　风能特点 (1)风能蕴藏量大、分布广　据世界气象组织估计，全球的可利用风能源约为200亿kW， 为地球上可利用水能资源的10倍。 (2)风能是可再生能源　不可再生能源是指消耗一点少一点，短期内不能再产生的自 然能源。 (3)风能利用基本没有对环境的直接污染和影响　风电机组运行时，只降低了地球表 面气流的速度，对大气环境的影响较小。 (4)风能的能量密度低　由于风能来源于空气的流动，而空气的密度是很小的，因此 风力的能量密度也很小，只有水力的1／816，这是风能的一个重要缺陷。 (5)不同地区风能差异大　由于地形的影响，风力的地区差异非常明显。 (6)风能具有不稳定性　风能随季节性影响较大，我国位于亚洲大陆东部，濒临太平 洋，季风强盛。 1.2.2　我国风能资源分布特点及开发前景 (1)西北、华北、东北地区(简称“三北”地区)　在该区域内风能资源储量丰富，占 全国陆地风能资源总储量的79%，风能功率密度在200～300W/m2 以上，有的可达500W/ m2 以上。 (2)东南沿海及其附近岛屿地区　我国有漫长的海岸线，形成了丰富的沿海风能带。 (3)青藏高原北部　该区域风能资源也较为丰富，全年可利用的小时数可达6500h，但 青藏高原海拔高，空气密度小，所以有效风能密度也较低，有效风能密度为150～200 2 W/m 。 1.2.3　风电发展概况 图1-5　世界风电装机容量(来源：世界风能协会(WWEA)2009世界风能报告) 1.2.3　风电发展概况 图1-6　我国并网风电装机(除台湾省外)的增长情况 1.3　风力发电技术现状与发展 1.3.1　风力发电机组的类型 1.3.2　大型水平轴并网风电机组的基本结构 1.3.3　风力发电技术的发展状况 1.3.1　风力发电机组的类型 1.微型、小型、中型及大型风电机组 2.离网型风电机组和并网型风电机组 3.水平轴和垂直轴风电机组 1.微型、小型、中型及大型风电机组 1)微型风力发电机组：额定功率小于1kW； 2)小型风力发电机组：额定功率1～99kW； 3)中型风力发电机组：额定功率100～600kW； 4)大型风力发电机组：额定功率大于600kW。 2.离网型风电机组和并网型风电机组 (1)离网型风电机组　一般指单台独立运行，所发出的电能不接入电网的风力发电机 组。 (2)并网型风电机组　一般指以机群布阵成风力发电场，并与电网连接运行的大、中 型风力发电机组。 3.水平轴和垂直轴风电机组 图1-7　水平轴风电机组类型 3.水平轴和垂直轴风电机组 图1-8　垂直轴风电机组类型 1.3.2　大型水平轴并网风电机组的基本结构 (1)风轮　由叶片、轮毂和变桨系统组成，风电机组通过叶片吸收风能，转换成风轮 的旋转机械能。 (2)传动系统　由主轴、增速齿轮箱、联轴节与机械制动器组成(直驱式除外)。 (3)发电机　实现机械能到电能的转换。 (4)主机架与机舱　主机架用于安装风电机组的传动系统及发电机，并与塔架顶端连 接，将风轮和传动系统产生的所有载荷传递到塔架上。 (5)偏航系统　偏航操作装置主要由偏航轴承、驱动电机、齿轮传动机构、制动器等 功能部件或机构组成，主要用于调整风轮的对风方向。