風(fēng)力發(fā)電方面的資料

【專(zhuān)家解說(shuō)】：風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過(guò)風(fēng)車(chē)來(lái)抽水、磨面……?，F(xiàn)在，人們感興趣的，首先是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。 風(fēng)是一種潛力很大的新能源，人們也許還記得，十八世紀(jì)初，橫掃英法兩國(guó)的一次狂暴大風(fēng)，吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬(wàn)株大樹(shù)連根拔起。僅就拔樹(shù)一事而論，風(fēng)在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬(wàn)馬力(即750萬(wàn)千瓦；一馬力等于0．75千瓦)的功率!有人估計(jì)過(guò)，地球上可用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此，國(guó)內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來(lái)發(fā)電，開(kāi)發(fā)新能源。 利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試，早在本世紀(jì)初就已經(jīng)開(kāi)始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國(guó)應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù)，成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電成本低得多。不過(guò)，當(dāng)時(shí)的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下。 目前，據(jù)了解，國(guó)外已生產(chǎn)出15，40，45，100，225千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)了。1978年1月，美國(guó)在新墨西哥州的克萊頓鎮(zhèn)建成的200千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片直徑為38米，發(fā)電量足夠60戶(hù)居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電裝置，其發(fā)電量則達(dá)2000千瓦，風(fēng)車(chē)高57米，所發(fā)電量的75%送入電網(wǎng)，其余供給附近的一所學(xué)校用。 1979年上半年，美國(guó)在北卡羅來(lái)納州的藍(lán)嶺山，又建成了一座世界上最大的發(fā)電用的風(fēng)車(chē)。這個(gè)風(fēng)車(chē)有十層樓高，風(fēng)車(chē)鋼葉片的直徑60米；葉片安裝在一個(gè)塔型建筑物上，因此風(fēng)車(chē)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)并從任何一個(gè)方向獲得電力；風(fēng)力時(shí)速在38公里以上時(shí)，發(fā)電能力也可達(dá)2000千瓦。由于這個(gè)丘陵地區(qū)的平均風(fēng)力時(shí)速只有29公里，因此風(fēng)車(chē)不能全部運(yùn)動(dòng)。據(jù)估計(jì)，即使全年只有一半時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，它就能夠滿(mǎn)足北卡羅來(lái)納州七個(gè)縣1%到2%的用電需要。 怎樣利用風(fēng)力來(lái)發(fā)電呢? 我們把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置，稱(chēng)作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分。（大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒(méi)有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會(huì)擁有尾舵） 風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時(shí)，槳葉上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。槳葉的材料要求強(qiáng)度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來(lái)制造。（現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪，s型旋轉(zhuǎn)葉片等，其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同） 由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低，而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著，這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；所以，在帶動(dòng)發(fā)電機(jī)之前，還必須附加一個(gè)把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱，再加一個(gè)調(diào)速機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，然后再聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上。為保持風(fēng)輪始終對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大的功率，還需在風(fēng)輪的后面裝一個(gè)類(lèi)似風(fēng)向標(biāo)的尾舵。 鐵塔是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力，又要有足夠的強(qiáng)度。鐵塔高度視地面障礙物對(duì)風(fēng)速影響的情況，以及風(fēng)輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內(nèi)。 發(fā)電機(jī)的作用，是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速，通過(guò)升速傳遞給發(fā)電機(jī)構(gòu)均勻運(yùn)轉(zhuǎn)，因而把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋? 多大的風(fēng)力才可以發(fā)電呢? 一般說(shuō)來(lái)，3級(jí)風(fēng)就有利用的價(jià)值。但從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)，風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。據(jù)測(cè)定，一臺(tái)55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，當(dāng)風(fēng)速每秒為9.5米時(shí)，機(jī)組的輸出功率為55千瓦；當(dāng)風(fēng)速每秒8米時(shí)，功率為38千瓦；風(fēng)速每秒為6米時(shí)，只有16千瓦；而風(fēng)速為每秒5米時(shí)，僅為9.5千瓦?？梢?jiàn)風(fēng)力愈大，經(jīng)濟(jì)效益也愈大。 在我國(guó)，現(xiàn)在已有不少成功的中、小型風(fēng)力發(fā)電裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。 我國(guó)的風(fēng)力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風(fēng)速更大；有的地方，一年三分之一以上的時(shí)間都是大風(fēng)天。在這些地區(qū)，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是很有前途的。 我國(guó)風(fēng)能資源 一、概況 我國(guó)風(fēng)能資源豐富，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約10億kW，其中，陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量約2.53億kW（陸地上離地10m高度資料計(jì)算），海上可開(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約7.5億kW，共計(jì)10億kW。而2003年底全國(guó)電力裝機(jī)約5.67億kW。 風(fēng)是沒(méi)有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為。 風(fēng)力發(fā)電行業(yè)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的介紹： 上世紀(jì)九十年代，我國(guó)的獨(dú)立電源系統(tǒng)主要采用水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)來(lái)供應(yīng)電力，主要應(yīng)用于通信基站、邊防哨所、海島部隊(duì)等特殊場(chǎng)合，主要是面向部隊(duì)的一套后勤保障系統(tǒng)。 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的應(yīng)用后，發(fā)現(xiàn)諸多問(wèn)題。如臺(tái)風(fēng)期間的設(shè)備損壞嚴(yán)重；噪音大，影響人員正常休息；對(duì)通信設(shè)備的干擾，使得某些設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這些問(wèn)題的發(fā)生使得部隊(duì)正常通訊受到了影響。 2001年，為了解決這些問(wèn)題，召集相關(guān)單位展開(kāi)討論，作為部隊(duì)通信產(chǎn)品配套廠(chǎng)家的上海模斯電子設(shè)備有限公司也受到了邀請(qǐng)。會(huì)后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的調(diào)研和研究，MUCE公司提出承擔(dān)此項(xiàng)科研攻關(guān)的重任，得到了部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的同意，并下達(dá)指示，必須盡快拿出技術(shù)方案并作出樣機(jī)。 在西軍電、西交大、上復(fù)旦、上同濟(jì)等高校一批專(zhuān)家的配合下，上海模斯電子設(shè)備有限公司在不到一年的時(shí)間里，就成功研制出了世界上第一臺(tái)新型(H型)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并裝機(jī)試驗(yàn)成功，獲得了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。（這也成為了全球首臺(tái)新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)誕生日）在后續(xù)的一年里，MUCE對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)數(shù)次改進(jìn)和測(cè)試，2002年底產(chǎn)品通過(guò)了各項(xiàng)測(cè)試，并達(dá)到了各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。 2002年底至今，MUCE先后在部隊(duì)安裝了60多套垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，為穩(wěn)定國(guó)防，做出了不朽的貢獻(xiàn)！