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【风力发电原理图】风能发电技术的简介原理及发展趋势

1、介绍。

风力是由太阳辐射下的流动形成的。风力与其他能源相比具有明显的优势,其储量是水力的10倍,分布广泛,永不枯竭,交通不便,对远离干线电力网的岛屿和偏远地区尤为重要。

目前风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电的原理,是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,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。它没有燃料问题,也不会产生辐射和空气污染。

2、基本原理

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。

3、现状及发展趋势

风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。随着能源问题和环境问题的日益突出,作为一种清洁的可再生能源,风力发电越来越受到人们的重视。2006年1月1日正式生效的《可再生能源法》和2007年9月国家发政委发布的《可再生能源长期发展规划》,为我国可再生能源发展创造了良好的法律和规划框架。到2007年底,我国风电机容量达到5 899 MWt,预计到2020年中国风电装机容量达到3 000万kW。

我国风力发电的发展呈现以下特点:

(1)风电总装机容量快速增长,风电在电网中所占比重不断增加在风能资源较丰富地区,风电在电网中所占比例可能达到很高的水平。某些地区电网中风电的装机容量有可能超过当地的负荷水平。

(2)单个风电场装机容量不断增加:现在已经有多个10万kW以上的风电场建成投产,而且有多个风电场接入同一个汇流站的情况;将来还会有百万kW的风电基地出现。

(3)风电场接入电网的电压等级更高;我国大多数大容量风电场都通过升压后接入110 kV以上等级电网,将来可能还会有接人更高电压等级的风电基地。

(4)风电机组的种类不断增多,风电机组单机容量不断增大。风电机组由早期的定速风电机组(一般在1 MW以下),发展到基于双馈感应电机的变速风电机组和直驱同步风电机组(一般在1 MW以上,国外生产的风电机组最大已经达到5 MW)。

由于风能的不稳定性,目前大规模风电接入电网可能会引起一系列问题,包括无功电压问题、暂态稳定性问题、频率稳定性问题以及电能质量问题,尚需解决。

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