《风能发电》PPT课件

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1、第二章能源的转换与利用第六节风能发电123风力发电概述风力发电设备风力发电机组的原理1.风力发电概述1.1风力发电的意义1.2风力发电的发展1.1风力发电的意义煤、石油、天然气是当今世界主要能源稀缺性和不可再生性使能源价格不断增长。燃料型能源产生有害气体排放，危害健康、导致全球变暖。寻找新的、清洁的、无污染、可再生的替代性能源是当今人类面临的重要问题。水电、核电是现阶段低碳能源首选发电成本与火电接近稳定性优于风电、光电水电开发总量有限、影响自然环境核电有泄漏危险1.1风力发电的意义风能将成为21世纪的主要能源太阳能转化而来

2、，地球表面温差引起空气流动，具有一定动能。是清洁的、无污染的、取之不尽用之不竭的可再生能源由于能源和环境等诸多问题的影响，风力发电的发展受到全球性的广泛关注和高度重视。是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式。具有间歇性，可控性不如常规性能源。1.1风力发电的意义风能的利用方式发电、助航、提水灌溉、制热供暖等转化为电能是风能主要利用方式利用风轮收集风能，将其转变为旋转的机械能通过发电机将风轮收集的机械能转变成电能利用电网远距离输送1.风力发电概述1.1风力发电的意义1.2风力发电的发展1

3、.2风力发电的发展自十九世纪末至二十世纪六十年代末，一些国家对风能资源的开发，尚处于小规模的利用阶段。1888年美国电力工业奠基人之一CharlesF.Brush安装了被现代人认为是第一台自动运行且用于发电的风力机。1.2风力发电的发展1890年丹麦的拉库尔研制成功了风力发电机，1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。1957年200kWGedser风力发电机安装在丹麦Gedser海岸，三叶片带有电动机机械偏航、交流异步发电机、失速型风力机，是现代风力发电机的设计先驱。1.2风力发电的发展1973年的石油危机之后，风力发

4、电的发展得到一些国家政府大力支持，风力发电由小型逐渐向大中型发展。80年代后，由Geders风力发电机改良的古典三叶片、上风向风力发电机设计在激烈的竟争中成为商业赢家。Tvind2MW，叶轮直径54米，同步发电机通过电力电子设备与电网相连。1.2风力发电的发展90年代后开始进入现代风力发电技术600kW-750kW风力发电机组兆瓦级风力发电机组1995年建成的赖斯比·合德风电场装有Bonus能源公司的40台600千瓦型风机Vistas公司的1.5兆瓦原型风机建于1996年。1.2风力发电的发展风力发电技术发展趋势海上风力发

5、电多兆瓦级风力发电世界上第一个海上风电场位于丹麦南部的洛兰岛以北海域，1991年修建Repower5MW，叶轮直径126米，轮毂高度100-120米，目前已经在爱尔兰和比利时海上安装运行1.2风力发电的发展风力发电机容量和风轮直径发展1.2风力发电的发展风力发电机容量和风轮直径发展1.2风力发电的发展世界风电装机容量09年全球风机容量为159,213MW,2009年新增容量为38,312MW。2009年风机装机增长率为31.7%，是自2001年增长最快的一年。风电的年发电量约3400亿kWh，占全球电力总消耗的1.6%。美

6、国的装机容量保持世界第一，中国以微小的差距超过德国位列第二，中德两国总装机容量为26,000MW左右。2010年全球总装机容量将超过200,000MW。总装机容量、新增装机容量2009年世界新增风电装机最多的10个国家2009年世界前十位风电机组供应商在市场中所占份额1.2风力发电的发展中国风电发展我国电力发展基本情况，全国联网，西电东送、南北互供。我国风能资源丰富，主要分布在三北及东南沿海地区。2009年新增装机容量为13,800MW2009年底我国风电装机情况2009年我国风电各制造企业累计装机容量建设千万千瓦级风电基

7、地思路的提出和实施，落实了“建设大基地，融入大电网”的发展方针，保证“3%电量目标”的实现。“大规模-高集中-高电压-远距离输送”的模式，对电网企业是很大的挑战。2.风力发电设备风力发电系统的组成风轮机传动变速机构发电机2.风力发电设备风力发电机组的构成2.风力发电设备叶轮：叶片和轮毂，获取风能并转化为机械能。机舱偏航系统传动链主轴：将风轮力矩传递给齿轮箱或发电机。齿轮箱：将风轮转速在高速轴侧提高到满足发电机需要的转速。发电机：异步发电机、双馈发电机、永磁同步发电机制动系统、桨距调节装置塔架电控系统：风力发电机组的运行与管

8、理。3.风力发电机组的原理3.1风力发电机组的分类3.2风力发电的基本原理3.1风力发电机组的分类风力发电系统的分类——风轮轴向垂直轴水平轴3.1风力发电机组的分类风力发电系统的分类——叶片数量3.1风力发电机组的分类风力发电系统的分类——按功率调节方式定桨距风机：桨叶于轮毂固定连接，桨叶的迎风角度不随