首页 > 聚焦 > > 正文

风力发电的原理是什么?_热文

2023-05-27 02:30:30 来源:百科


(资料图)

风力发电把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。

风力发电的原理

利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)

风轮

是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

铁塔

是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。

发电机

作用是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。

小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。

一般说来,三级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定,一台55千瓦的风力发电机组,当风速为每秒9.5米时,机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒6米时,只有16千瓦;而风速每秒5米时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。

在我国,现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。

我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。中国风能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。2009年,中国(不含台湾地区)新增风电机组10129台,容量13803.2MW,同比增长124%;累计安装风电机组21581台,容量25805.3MW。按照国家规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量设备投资7000元计算,根据《风能世界》杂志发布,未来风电设备市场将高达1400亿元至2100亿元。风电发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于:能力每增加一倍,成本就下降15%。

风力发电的输出

风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。

一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。

风力发电机种类

尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:①水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;②垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。

优缺点

优点

1、清洁,环境效益好;

2、可再生,永不枯竭;

3、基建周期短;

4、装机规模灵活。

缺点

1、噪声,视觉污染;

2、占用大片土地;

3、不稳定,不可控;

4、目前成本仍然很高。

5、影响鸟类。

发电机结构

风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。广义地说,它是一以大气为工作介质的能量利用机械。

机舱:机舱包容着风力发电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片及轴。

转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很像飞机的机翼。

轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。

低速轴:风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。

齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。

发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。

偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转几度。

电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风力发电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。

液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。

冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。

塔:风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。

风速计及风向标:用于测量风速及风向。

标签:

风力发电的原理是什么?_热文

风力发电把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理利用风力带

2023-05-27 02:30:30

今日热讯:浏阳将高标准打造5个市级小微水体示范片区

新湖南客户端5月25日讯(通讯员杨文)近日,浏阳市召开2023年小微水体管护示范片区创建现场观摩培训会,按

2023-05-27 01:53:34

宁波老旧柴油货车提前淘汰奖励在哪申请?附申请点汇总

宁波老旧柴油货车提前淘汰奖励在哪申请?附申请点汇总我市原则上依托市内有废旧汽车回收资质的9家单位,由

2023-05-27 01:30:51

快讯:电影《上岸》剧本研讨会在京召开,讲述疍民故事

中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者沈杰群)日前,电影《上岸》剧本研讨会在京召开。该片以福建宁...

2023-05-27 00:04:29

我国核物理领域预印本平台上线发布 环球头条

近日,第十八届全国核物理大会在浙江湖州闭幕。闭幕式上,我国核物理预印本平台(ChinaXiv-NuclearPhysi

2023-05-26 23:28:33

【世界独家】东新交管与法院联手建立交通事故纠纷诉源治理联动机制

东湖高新区法院在区交通大队驻点,开展诉前调解和巡回审判;设立远程调解室,法官线上接受法律咨询和组织诉

2023-05-26 22:34:28

世界今热点:这个618,阿里腾讯又要“联手”了

此前,腾讯与阿里这两个中国最大互联网公司之间的藩篱正逐步被拆除,二者在广告流量、支付等多个领域已有

2023-05-26 21:26:38

世界热消息:2018年菲尔兹奖得主:中国这么大一个国家至少需要50个清华

2018年菲尔兹奖得主:中国这么大一个国家至少需要50个清华,菲尔兹,数学,科学,中国,卡尔,比尔

2023-05-26 20:37:58

劳拉普沃艾琳艾德勒(劳拉 普沃)_全球快看点

来为大家解答以上的问题。劳拉普沃艾琳艾德勒,劳拉普沃这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、劳

2023-05-26 19:40:18

弹壳特攻队如何删号重玩 弹壳特攻队注销账号方法

弹壳特攻队如何删号重玩弹壳特攻队注销账号方法,

2023-05-26 18:48:52

2023年5月26日金鹭首饰黄金559元/克 铂金360元/克

2023年5月26日,实物黄金金鹭首饰黄金黄金报价559元 克,相比昨日下跌了4元 克。铂金价格今天报价360元 克

2023-05-26 18:13:04

国产大飞机C919即将商业首航!机构:预计年均交付量有望达100架 产业链迎快速发展

5月26日,据中国东方航空股份(00670)APP显示,5月28日东航C919首个商业航班飞行计划公布,班次为MU9191上海

2023-05-26 17:16:15

演员罗京民去世 曾出演《士兵突击》《我的团长我的团》_世界今头条

5月26日,中视协演员工作委员会发布消息,著名演员罗京民因病于今日凌晨逝世,享年67岁。罗京民(1956年1月

2023-05-26 16:22:20

新诺电子海图操作规程_新诺电子海图官网 环球新视野

1、2018年12月之前怎样在电脑上下载更新包?。本文分享完毕,希望对你有所帮助。

2023-05-26 15:40:21

开设特教学院的高校全国大中国大专有哪些

1、开设特教学院的高校特殊教育专升本学校:北京师范大学、唐山师范学院、赤峰学院、安庆师范大学、浙江师

2023-05-26 14:49:00

世界观热点:胶东八大凉拌菜?

01、凉拌海兔鱼干特点:鱼肉变得紧实,艮啾啾的,非常的美味。02、凉拌海参特点:色彩艳丽、口感鲜美、营养

2023-05-26 14:22:50

扁桃体发炎雾化吸入用什么药(扁桃体发炎会引起发烧吗)

扁桃体发炎会导致发烧。扁桃体炎症主要由细菌或病毒感染引起,涉及扁桃体腺体引起的炎症改变。扁桃体一旦发

2023-05-26 13:41:42

广州铁路局领导名单公示_广州铁路局

1、K48广州-海9:14-11:52硬座208硬卧367。本文到此分享完毕,希望对大家有所帮助。

2023-05-26 12:15:07

热消息:c9大学名单-华五和c9哪个厉害(华五和c9哪个厉害以及C9最弱的大学是哪个)

关于C9大学和华五大学,相信很多同学都听说这两个组合,那么C9大学是哪些学校呢?华五大学是哪些学校呢?本

2023-05-26 12:07:16

滚动:水质分析仪的应用领域

随着环境污染和水资源的日益紧张,水质监测已经成为了一个非常关键的领域。而水质分析仪作为一种主要的水质

2023-05-26 11:00:26

宁海县大学生创业园

1、“宁海县大学生创业园”座落于宁海职教中心创业大楼,总面积约4500平方米,包括二楼、三楼、四楼。2...

2023-05-26 10:33:28

全球热消息:5月26日生意社PA6基准价为13625.00元/吨

5月26日,生意社PA6基准价为13625 00元 吨,与本月初(13975 00元 吨)相比,下降了-2 50%。PA6年度统计(2022-05-26--

2023-05-26 09:48:42

寂寞是什么梗_寂寞解释_环球精选

1、孤独与寂寞之间的一种思念。当一个个体很快离开群体时,会有一种独特的状态,这种状态叫做孤独。孤独是

2023-05-26 08:53:18

合资suv15万左右口碑最好的车_哪个牌子的10万左右的合资suv好?|观热点

其实在这个价格区间,选择suv车型的时候不建议买合资suv,因为在这个价位,自主品牌suv车型比合资品牌suv车

2023-05-26 08:15:37

反击!中国在南沙三岛礁布设灯浮标|当前讯息

“近日,为保障船舶航行及作业安全,交通运输部南海航海保障中心在南沙群岛火艾礁、牛轭礁和南薰礁附近...

2023-05-26 07:16:03

一级建造师政策解读,关于一级建造师国家政策号令 快资讯

碧芳 环球热文

现代牧业(01117.HK):5月25日南向资金减持29.7万股

泯然众人读音(泯然众人)

西安土拍摇号:招商蛇口连下两城 24亿包揽高新三期、航天城2宗宅地_天天速看料

山东墨龙:公司的主要产品包括石油钻采机械装备、石油天然气输送装备、油气开采装备及高端铸件等

光峰科技:将成为北汽新能源车载光学解决方案供应商_每日视点

coldplayyellow伴奏是什么_coldplayyellow 环球资讯

selena gomez长相_selena gomez新男友

世界时讯:微博一季度月活用户5.9亿 净利1亿美元

网贷延期要满足什么条件?网贷延期办理方法介绍-焦点关注

每日快讯!富瀚微(300613.SZ)2022年度拟每10股派1.8元 6月2日除权除息

每日关注!4消息!小胡感恩杜锋,CBA高层全媒体,许利民出山,女篮首战绝杀

全球资讯:又一起AI换脸诈骗:安徽男子9秒被骗132万

当前观察:超大外屏亮眼!摩托罗拉Moto Razr 40 Ultra折叠手机官方广告泄露

环球热点!曾经的3D国漫最高分,如今却无人问津?《星辰变》为何越做越烂?

每日报道:碧眼银戎(关于碧眼银戎介绍)

天天视点!qq飞车手游怎么拉车头_qq飞车怎么拉车头指法

天天观速讯丨青海5g视频彩铃广告代理骗局(揭露视频彩铃市场乱象下的重重骗局)

SMM分析:终端需求走弱 4月钛精矿进口环比下滑19.6%

起底电诈⑥丨“嘘寒问暖”还是“飞来陷阱”?你的“领导”可能不是你领导……

全新胜达内饰改装案例,引领潮流的改装!

范冰冰戛纳最新生图曝光,皮肤差脸部肿胀,网友直呼医美过度 环球快消息

世界热点!国产《影之刃零》开放预约!黑暗武侠题材冒险游戏

南财观察丨母工厂落地 深圳制造业升级新谋划_速看

x 广告
x 广告

Copyright @  2015-2022 华东家电网版权所有  备案号: 京ICP备2022016840号-41   联系邮箱:2 913 236 @qq.com