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大家好 欢迎大家 风能的开发 风能的利用 风能的利用 早在数千年前人们已经懂 得利用风力推动船只在水 面上航行。 19世纪末期丹麦的气象学 家保罗·库尔制造了第一 步风力发电机，风能技术 向发电方向发展。 风能的分布 据检测，世界风能总资源量高达1300亿千瓦。 中国陆地十米层的风能资源总储量为32.26亿KW，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿KW。 近海风能资源约为陆地的3倍。 中国大陆风能储备最丰富的地区 青海：1143万千瓦 甘肃：2421万千瓦 新疆：3433万千瓦 内蒙：6178万千瓦 历史使命 可见，风能的存储量是相当大的，我们所利用的仅仅是其中的一小部分，目前风能具有相当大的开发空间。 人类在面临资源紧缺的严峻形势下，风能无疑是解决能源危机非常好出路，而且清洁无污染、可再生。 所以对风能的开发和研究，是解决人类能源危机的伟大而又光荣的行为。也是人类走到今天的历史使命。 风力发电 一次系统 风力发电概述 风是最常见的自然现象之一，风能资源的储量非常巨大，一年之中风能产生的能量大约相当于20世纪90年代初全世界每年所消耗的燃料的3000多倍。 风电技术是可再生能源技术中最成熟的一种能源技术，对于应对那些与传统能源有关的迫在眉睫的环境和社会影响，风电是一个切实可行、立竿见影的解决方案。风力发电由于环保清洁、无废弃物排放、施工周期短、利用历史悠久，受到了各国的广泛重视和大力推广。 风力发电就是利用风力机获取风能并转化为机械能，再利用发电机将风力机输出的机械能转化为电能输出的生产过程。风力机有很多种类型，用于风力发电的发电机也呈现出多样性，但是其基本能量转换过程都是一样的，如下图所示，用于实现该能量转换过程的成套设备称为风力发电机组。 单台发电机组的发电能力是有限的，目前在内 陆地区应用的主流“大型”机组的额定功率不 过1.5MW，海上风电机组的平均单机容量在3MW 左右，最大已达6MW，这与火电站上百MW发电机 组相比是非常小的，所以大规模的风力发电是 在风电场中实现的。 风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送给用户或接入电网。风力发电机组与电力用户或电网的联系是通过风电场中的电气部分得以实现的。 下面分别对他们进行介绍： 风电场 风电场是在一定地域范围内，由同一单位经营管理的所有风力发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风向将多台风力发电机组按照一定的规则排成陈列，组成风力发电机群，并对电能进行收集管理，统一送入电网，是建设风电场的基本思想。 应根据风能玫瑰图确定风电场的主导方向，在平坦、开阔的场址，要求主导向上机组间相隔5~9 倍风轮直径，在垂直于主导风向上要求机组间相隔3~5倍风轮直径。按照这个规则，风电机组可以单排或多排布置。多排布置时应成梅花形。 按照规模，风电场大致可以分为：小型、中型和大型（特大型）风电场，最大规模的风电场可上百万千瓦级。如下表所示。 风能资源 场地 说明 小型 较好 较小 可建几兆瓦容量的风电场，接入35~66KV及以下电压等级的电网 中型 较好 合适 可建几十兆瓦容量以下风电场，接入110KV及以下电网 大型（特大型） 丰富 开阔 可建容量在100~600MW或更大的风电场，例如我国的特许权风电项目 风电场电气部分 用电不用多说，发出的电就是供用户使用的，从而使人们的生活更加的便捷更加舒适。然而，不同的用户用电负荷不一样，电压等级也是不一样的，所以需要专门的配电环节，主要是配电变压器，根据用户的不同需要，为用户提供不同的电能。 除此外还有为保证人员和设备安全运行的接地部分、防止过电压过电流的设备，如避雷器和串联电抗器等。 此为一般情况下的一次系统，而风电场的一次系统除了场用电需要小规模的配电与用电以外，主要以发电和升压为主。 风电场的特殊性决定了风电系统的特殊性 风电场与常规发电厂相比，有它的独特性，这就决定了风电场必须要有独特的设备和系统来与之匹配。 风力发电机组的单机容量小，目前内陆风电场使用的大型主流风力发电机组多为1.5MW；海上风电场的风电机组单机容量稍大一些，最大已达6MW，平均为3MW左右。而一般火电厂等常规发电厂站中，发电机容量往往是几百MW，甚至上千MW。电能生产方式分散，发电机组数目多。火电厂等常规发电厂站，要实现百万千瓦级的功率输出，往往只需少数几台 发电机组即可实现，因而生产比较集中。而对于风电场由于风力发电机组单机面积小，要达到大规模的发电，往往需要很多台风电机组。例如，按目前主流机型的额定功率计算，建设一个50MW的内陆风电场，需要33台风电机组。这就需要风电场有专门的系统把电能收集起来统一处理，就是集电环节。按不同的分组把电能收集起来