风力发电场构成特点和选址探究

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风力发电场构成特点和选址探究　　摘要：随着整个社会发展水平的不断提高，能源短缺问题日益突出。利用再生能源和清洁能源为社会生产生活提供能源已经成为能源开发和利用的主要趋势。风力发电厂简称风电厂，属于再生能源发电厂的一种，利用风力来产生电力资源。风力几乎随时都在产生并发挥作用，但是风力具有，随季节气候变化、风力与风向的不稳定的特点。本文立足于对风力发电厂发展现状的分析，具体研究了风力发电厂的选址问题。关键词：风力发电厂；能源；构成特点；选址中图分类号：TB857+.3文献标识码：A一、风力发电的发展现状及应用前景面对日益趋紧的能源短缺现状，以及人们对能源的环保问题也越来越重视新能源和清洁能源的开发和利用十分重要。风力是由于太阳能照射的作用，使地球表面的岩石，海洋，沙滩，森林间产生不同的温度，导致空气产生对流。世界各国都对于风力发电非常重视，因为风力属于清洁能源，利用风力进行发电本身不含任何污染物质。风能既清洁又环保，而且是二次能源，可以不断的产生，是未来主要能源之一。随着科技水平的不断发展，风力发电的投资越来越多，风力发电技术越来越成熟，并在世界范围内广泛应用。7 1、风力发电的发展现状在进入20世纪之前，美国就已经重视并且发展了风力发电。日本三菱公司在10余年间先后向美国出售大型风力发电机1700余台。美国2010年风力发电就达到了全国用电的10%以上。而其在风力发电上的投资不断提高，对于美国这个大能源消耗国来说，风能无疑是一个可以利用并且不断加深利用的能源；欧洲相对面积小，为了提高土地利用率，都对大功率风力发电站研究与引进。许多国家计划风力发电在2030年达到总电量的40%甚至更高；亚洲国家也大力发展了风力发电，印度在上个世纪八十年代就开始了大型风电场的建设，而且风力发电的总功率成长惊人，每年保持着百分之二十的成长速度。而我国风能资源丰富，可利用风能32万MW。但是我国对于风力发电进展缓慢，上个时机70年代就开始了风力发电，到1998年全国实际才达到200MW，是印度发电的五分之一。按国家排名来看，风力发电总量排在首位的是中国，达6273万千瓦，美国第二位4691万千瓦和德国位列第三风力发电总量2991万千瓦。2、风力发电的应用前景7 如今风力发电的技术以及如今先进国家对风力发电的利用表明，风力发电是一种安全可靠，成本低，建设周期短，装机灵活，运行简单，万千瓦级别的风力发电厂建设时间大约1年，安装后即可立即实用，可以无人管理，并且可以在发电的同时不影响一切地点的其他活动，对于畜牧，养殖，耕种完全没有影响。所以，风力将是未来的重要能源之一，具有非常广阔的应用前景。二、风力发电厂的主要构成风力发电机是风力发电厂的主要构成部分。风力发电机可简称风机，是构成风力发电厂的必要条件之一，主要由塔叶、叶片、发电机等三大部分所构成。运转的风速必须大于每秒2至4米（依发电机不同而有所差异）不等，但是风速太强（约每秒25米）也不行，当风速达每秒10至16米时，即达满载发电，根据风机类别的不同，IEC标准对最大耐风速有不同规定，其中I类风机约为每秒70米，所以好的风场不但要一年四季吹风的日子多，风速的大小和稳定也很关键。由于每座风力发电机皆可独立运转，故每座风力发电机均可视为单独的风力发电厂，是属于分散式发电系统。三、风力发电站选址应注意的问题选好风力发电厂的地址，才能充分利用风能，在风力发电成长的高峰期，充分利用每一分已经开发的风能，是至关重要的。所以选择好的地址利用风力发电对于风力发电厂至关重要。1选择风力稳定持久的地方，年平均风速在3米每秒以上，时间达4000小时以上。7 2选择地形可以建设风力发电机，并且最好可以建设集聚风力的建筑物的地形。3选择空气对流的峡谷，对太阳能产生温差的空气交流场。4选择处于用电中心的近处地址。5选择相对交通便利的地点，好对于材料的运输和风力发电站的管理。6不同环境地址的发电厂，需要不同的技术应用。四、关于风力发电厂选址的讨论1、分析风力发电厂建设条件风力发电厂选址时，一般采用测量、参照、预测的方法对某一地址进行分析。通过测量，计算出短时间内的风能数据，并且与气象台的数据进行对比。最后运用统计学讲此地点的数据与一风力发电厂数据进行比较，最后预测出这个地点风力资源情况。观察此地的交通环境，地理地势，是否可以建设聚风的构建物，具体选址风向的种类，应用的技术问题。最后决定是否在此处建设风力发电厂。2、选址地区的自然条件7 要考虑各种相对极端的天气，比如沙尘暴，低温冰雪等。这些极端天气都会影响发电机风扇的正常运作。所以地点必须尽量避开可能发生极端自然灾害的地方。一次来保护设备，降低成本。而平坦的地形，风速风向都会稳定，这种环境以及地形都是风力发电厂的良好选址。在地势不平坦的地方，复杂的地理环境下，尽量把风力发电机安装在山坡的高处，或者稳定单方向风口狭义处。比如有的地方在上行风向上地形、地物可能会形成类似山谷形态的风，可以因地制宜的充分利用。另外对于风力发电厂来说，如果选址的环境、交通运输、风力等多条件比较好的情况下，就能获得较大的风能，如果利用人工构筑物收集和集聚风力，会减少土地的征收和便于风力发电厂的运行管理。3、风力发电设备选择为了掌握风向变化，大多数风力发电厂使用风向跟踪技术。但是在峡谷处，采取风向跟踪技术不现实。用单向风力发电浪费了接近一半的风力资源，无法最大效果的应用风力，如果应用双向发电，投资就会增大一倍。在风力散乱地方可以，用构造物把风集合到一起。转动最大的风力发电设备，使风力发电效率提高，正如太阳能发电一样，可以用反光镜把多处的光，聚集在一起，聚集成一束强光，最后投向一个高效率的太阳能发电板，把聚集的太阳能最大效率的发挥出电能。但是可靠的历史数据时间里十分困难，考虑到地形对风力的巨大影响，目标选址与参考选址之间的相关性相当有限。在这个地点，确定当地的主风向，风力发电机安装在主风向上头。4、风力发电机建设4.1避免障碍物7 风力发电机安装场地应该选风速稳定、风力流畅、年平均风速较高、有效风速持续时间长、地形平坦、周围没有高大建筑物(山包,建筑房屋,树木等)的地方。要求在风力发电机的上风口没有其他房屋或者树木等障碍物的存在。尽量避免风的紊流的影响，紊流是风在流经粗糙地表或障碍物而引起风速风向的急剧变化而造成的。紊流造成风力机输出功率减小并引风力机振动，造成噪音和影响使用寿命。为了避免紊湍流的影响，风力机应安装在相对开阔无遮挡地方，离开房屋一定距离。4.2注意设置高度风力机风轮高度范围内的风速垂直切变要小，风速的垂直切变是指在高度方向各个层面的风速不同，这是由于地形和地面粗糙度所引起的，垂直切变使风轮叶片受到分布不均匀的力的作用，容易造成风轮损坏。为了避免风速垂直切变对风轮的影响，应选择合适的风力机安装高度。在障碍物较多较近的地方，风力机必须安装在距房屋较近地点时，应考虑加高风力机的安装高度。高度相差50米会让风速相差4000米每小时，而发电厂发电能力取决于风速，高度也是发电厂建设的一大关键，而且风力发电站最容易受到强烈的旋风和切变风速的破坏，风力的强列变化，不仅让风力发电机不能稳定运行，发电不稳定，而且损坏风扇叶片，降低了风力发电机的使用寿命，严重的甚至使集体毁坏。7 五、结语风力发电在世界逐渐重要，世界各国都对与风力发电进行了研究与发展，而风力决定风力发电站的选址，风力发电站的能力是由自然环境决定，所以风力发电站的选址非常重要，它决定着投资的回报与对于当地风能的利用以及风里发电的发展效果与速度。是至关重要的。如今风力发电技术的逐步成熟与稳定，风力发电唯一的变数就是选址。选好风力发电厂的地址才是风力发电厂成功的关键。参考文献：[1]丁立新.风力发电场的构成特点与选址研究[J].中国电力教育,2012,36:101-102.[2]刘旭,卢晓东.风力发电场可行性研究阶段的风资源评价[J].山东气象,2002,01:31-32.7