風能是清潔、無污染的可再生能源之一。據(jù)專家們的測估,全球可利用的風能資源為200億千瓦,約是可利用水力資源的10倍。如果利用1%的風能能量,可產(chǎn)生世界現(xiàn)有發(fā)電總量8%~9%的電量。據(jù)有關(guān)部門預測,我國可利用風能資源約為16億千瓦。
另外, 在風能電能的轉(zhuǎn)換過程中,不消耗任何燃料,基本不占用耕地,單臺發(fā)電設備投資不大,建設周期短,不會對環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅。根據(jù)國外對各種發(fā)電方式碳排放生命周期分析成果,風電是一種高度清潔的能源技術(shù),符合可持續(xù)發(fā)展的要求。發(fā)展風力發(fā)電是減少排放、防止全球氣候變暖的一項主要措施。合理利用風能既可減少環(huán)境污染,又可減輕能源短缺的壓力。
風力發(fā)電機結(jié)構(gòu)
機艙:機艙包容著風力發(fā)電機的 ,包括齒輪箱、發(fā)電機。維護人員可以通過風力發(fā)電機塔進入機艙。機艙左端是風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子,即 及軸。
轉(zhuǎn)子葉片:捉獲風,并將風力傳送到轉(zhuǎn)子軸心?,F(xiàn)代600千瓦風力發(fā)電機上,每個轉(zhuǎn)子葉片的測量長度大約為20米,而且被設計得很象飛機的機翼。
軸心:轉(zhuǎn)子軸心附著在風力發(fā)電機的低速軸上。
低速軸:風力發(fā)電機的低速軸將轉(zhuǎn)子軸心與齒輪箱連接在一起。在現(xiàn)代600千瓦風力發(fā)電機上,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相當慢,大約為19至30轉(zhuǎn)每分鐘。軸中有用于液壓系統(tǒng)的導管,來激發(fā)空氣動力閘的運行。
齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸,它可以將高速軸的轉(zhuǎn)速提高至低速軸的50倍。
高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉(zhuǎn)每分鐘運轉(zhuǎn),并驅(qū)動發(fā)電機。它裝備有緊急機械閘,用
于空氣動力閘失效時,或風力發(fā)電機被維修時。
發(fā)電機:通常被稱為感應電機或 。在現(xiàn)代風力發(fā)電機上,大電力輸出通常為500至1500千瓦。
偏航裝置:借助電動機轉(zhuǎn)動機艙,以使轉(zhuǎn)子正對著風。偏航裝置由 操作,電子控制器可以通過風向標來感覺風向顯示了風力發(fā)電機偏航。通常,在風改變其方向時,風力發(fā)電機一次只會偏轉(zhuǎn)幾度。
電子控制器:包含一臺不斷監(jiān)控風力發(fā)電機狀態(tài)的計算機,并控制偏航裝置。為防止任何故障(即齒輪箱或發(fā)電機的過熱),該控制器可以自動停止風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動,并通過電話調(diào)制解調(diào)器來呼叫風力發(fā)電機操作員。
液壓系統(tǒng):用于重置風力發(fā)電機的空氣動力閘。
冷卻元件:包含一個風扇,用于冷卻發(fā)電機。此外,它包含一個油冷卻元件,用于冷卻齒輪箱內(nèi)的油。一些風力發(fā)電機具有水冷發(fā)電機。
塔:風力發(fā)電機塔載有機艙及轉(zhuǎn)子。通常高的塔有優(yōu)勢,因為離地面高,風速大?,F(xiàn)代600千瓦風 的塔高為40至60米。它可以為管狀的塔,也可以是格子狀的塔。管狀的塔對于維修人員更為安全,因為他們可以通過內(nèi)部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優(yōu)點在于它比較便宜。
風速計及風向標:用于測量風速及風向
尾舵:常見于水平軸上風向的小型風力發(fā)電機(一般在10KW及以下)。位于回轉(zhuǎn)體后方,與回轉(zhuǎn)體相連。主要作用一為調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)向,使風機正對風向。作用二是在大風風況的情況下使風力機機頭偏離風向,以達到降低轉(zhuǎn)速,保護風機的作用。
晟成新型風力發(fā)電機組耐風雨侵蝕