风力发电PPT课件
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的九宫山、利川等地区。
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4
中国风电区域发展状况
• 截止到2009年12月31日，中国风电累计装 机超过1000MW的省份超过9个，其中超过 2000MW的省份4个，分别为内蒙古（ 9196.2MW）、河北（2788.1MW）、辽宁 （2425.3MW）和吉林（2063.9MW）。内 蒙古2009年当年新增装机5545.2MW，累 计装机9196.2MW，实现150%的大幅度增 长。
风力发电原理及其设备
成员：郭莎莎 冯开甬 王晓 杭晓晨
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1
风能资源
风能资源是清洁的可再生能源，安全、清 洁、资源丰富，取之不竭，是一种永久性 的大量存在的本地资源，可为我们提供长 期稳定的能源供应。风力发电是新能源领 域中技术最成熟、最具规模、开发商业化 发展前景的发电方式之一。发展风电对于 保障能源安全，调整能源结构，减轻环境 污染，实现可持续发展等都具有非常重要 的意义。
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6
全球风电装机容量
• 2001年以来, 全球每年风电装机容量增长速 度为20% ~ 30%. 全球风能协会发布最新一 期全球风电的增长数据显示,2008年全球范 围内新增风电装机容量2 705万kW,使得全 球风电装机容量达到1. 20亿kW, 较2007年 增长28. 8%.
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7
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8
• 我国的风电发展主要集中在2003年以后, 尤其是 在风电特许权的带动下, 2006年我国除台湾外增 加风电机组1 454台, 增加装机容量133. 7万kW,比 过去20年发展累积的总量还多, 仅次于美国、德 国、西班牙和印度. 2008 年又新增风电装机容量 630万kW, 新增容量位列全球第2, 仅次于美国. 截 至2008年底总装机容量达到1 215. 3万kW, 同比 增长106% , 总装机容量超过了印度, 位列全球第 4, 同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电 大国行列.
优点
缺点
技术比较成熟
受风向的影响较大
体积小，发电效率较 高
体积小，发电效率较 高，能够获取低风速 的风能
.
中心杆易折，且叶片 数与最高风速受到限 制 中心杆易折
19
风力发电系统及装置
(一)风力发电机组的系统 组成
• 风力发电系统是将风能转
换为电能的机械、电气及 共控制设备的组合。
• 通常包括风轮、发电机、 变速器(小、微容量及特殊 类型的也有不包括变速器 的)及有关控制器和储能装 置。
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9
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。
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10
风力发电机的基本结构
.
11
风力发电设备
风力发电机组包括两大部分： ➢ 风力机，由它将风能转换为机械能； ➢ 发电机，由它将机械能转换为电能。
根据它收集风能的结构形式及在空间的 布置，可分为水平轴式和垂直轴式。
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20
（二）调向机构
作用：用来调整风力机的风轮叶片旋转平而与空气
流动方向相对位置的机构。因为当风轮叶片旋转平 面与气流方向垂直时，也即是迎着风向时，风力机 从流动的空气中获取的能量最大，因而风力机的输 出功率最大，所以调向机构又称为迎风机构(国外 通称偏航系统)。
类型：小型水平轴风力机常用的调向机构有尾 舵和尾车；风电场中并网运行的中大型风力 机则采用由伺服电动机。
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2
中国风能资源分布
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3
风能资源丰富区：包括新疆克拉玛依、甘肃敦煌、浙 江舟山、福建平潭等地区，风能功率密度在200～ 300瓦/平方米以上，有的可达500瓦/平方米以上。 风能资源较丰富区：包括青藏高原的班戈地区、唐古 拉山，西北的奇台、塔城，华北北部和东北一些地区
（即通常所说的“三北”丰富带），以及沿海的烟台、 莱州湾一带。内陆个别地区由于湖泊和特殊地形的影 响，形成一些风能丰富点，如鄱阳湖附近地区和湖北
百度文库
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23
风电场
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5
风力发电现状与展望
风力发电发展简史
• 起源：世界上第1台用于发电的风力机于1891 年在丹麦建成 。
• 发展：风电技术经过20年的开发日臻成熟， 商业化机组的单机容量从55 kW增加到1 650 kW，风电成本从20美分/（kW·h），持续下 降到5美分/（kW·h），运行可靠性和发电成 本接近常规火电，迅速发展成为初具规模的 新兴产业。
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22
(五)塔架
• 水平抽风力发电机组需要通过塔架将其置 于空中，以捕捉更多的风能。
• 类型：即由钢板制成的锥形筒状塔架和由 角钢制成的桁架式塔架。
(六)控制系统
组成： 100kw以上的中型风力发电机组及 1Mw以上的大型风力发电机组皆配有由微 机或可编程控制器(PLC)组成的控制系统来 实现控制、自检和显示功能。
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21
（三）发电机
微型及容量在10kW以下的小型风力发电机 组，采用永磁式或自励式交流发电机，经整 流后向负载供电及向蓄电池充电；
容量在l00kw以上的并网运行的风力发电机 组，则应用同步发电机或异步发电机：
（四）升速齿轮箱
• 作用：是将风力机轴上的低速旋转输入转变 为高速旋转输出，以便与发电机运转所需要 的转速相匹配。
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12
风力机
一 水平轴式风力机
特点：风力机的风轮轴与地面呈水平状态， 称水平轴风力机。
组成：它一般内风轮增速器、调速器、调向 装置、发电机和塔架等部件组成，大中型 风力机还有自动控制系统
• 水平轴式风力发电机又可分为上风向风力 发电机和下风向风力发电机。
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13
上风向风力发电机是风轮在塔架的前面迎风 旋转, 迎风面的调整依靠尾翼;
应用：虽然目前垂直轴风力机尚未大量商品化，但 是它有许多特点，如不需大型塔架、发电机可 安装在地面上、维修方便及叶片制造简便等， 研究日趋增多，各种形式不断出现。各种形式 的垂直轴风力机。
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16
Ф型风力机图
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17
市场上常见风力发电机风轮形式有三种：
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18
• 优缺点分析
叶轮形式 三叶片型 H型 S型
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14
下风向风力发电机是风轮在塔架的后面, 叶 片的阻力可以保证迎风面的正确取向, 但是 风先经过塔架, 再到风轮, 会影响风力机出 力。
由于尾翼结构并不复杂, 因此, 目前大量生产的是上风向风力机。
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15
二 垂直轴式
特点：凡风轮转轴与地面呈垂直状态的风力机叫垂 直抽风力机。
形式有：如s型、H型、Ф型等。
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中国风电区域发展状况
• 截止到2009年12月31日，中国风电累计装 机超过1000MW的省份超过9个，其中超过 2000MW的省份4个，分别为内蒙古（ 9196.2MW）、河北（2788.1MW）、辽宁 （2425.3MW）和吉林（2063.9MW）。内 蒙古2009年当年新增装机5545.2MW，累 计装机9196.2MW，实现150%的大幅度增 长。
风力发电原理及其设备
成员：郭莎莎 冯开甬 王晓 杭晓晨
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1
风能资源
风能资源是清洁的可再生能源，安全、清 洁、资源丰富，取之不竭，是一种永久性 的大量存在的本地资源，可为我们提供长 期稳定的能源供应。风力发电是新能源领 域中技术最成熟、最具规模、开发商业化 发展前景的发电方式之一。发展风电对于 保障能源安全，调整能源结构，减轻环境 污染，实现可持续发展等都具有非常重要 的意义。
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全球风电装机容量
• 2001年以来, 全球每年风电装机容量增长速 度为20% ~ 30%. 全球风能协会发布最新一 期全球风电的增长数据显示,2008年全球范 围内新增风电装机容量2 705万kW,使得全 球风电装机容量达到1. 20亿kW, 较2007年 增长28. 8%.
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• 我国的风电发展主要集中在2003年以后, 尤其是 在风电特许权的带动下, 2006年我国除台湾外增 加风电机组1 454台, 增加装机容量133. 7万kW,比 过去20年发展累积的总量还多, 仅次于美国、德 国、西班牙和印度. 2008 年又新增风电装机容量 630万kW, 新增容量位列全球第2, 仅次于美国. 截 至2008年底总装机容量达到1 215. 3万kW, 同比 增长106% , 总装机容量超过了印度, 位列全球第 4, 同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电 大国行列.
优点
缺点
技术比较成熟
受风向的影响较大
体积小，发电效率较 高
体积小，发电效率较 高，能够获取低风速 的风能
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中心杆易折，且叶片 数与最高风速受到限 制 中心杆易折
19
风力发电系统及装置
(一)风力发电机组的系统 组成
• 风力发电系统是将风能转
换为电能的机械、电气及 共控制设备的组合。
• 通常包括风轮、发电机、 变速器(小、微容量及特殊 类型的也有不包括变速器 的)及有关控制器和储能装 置。
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9
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。
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10
风力发电机的基本结构
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11
风力发电设备
风力发电机组包括两大部分： ➢ 风力机，由它将风能转换为机械能； ➢ 发电机，由它将机械能转换为电能。
根据它收集风能的结构形式及在空间的 布置，可分为水平轴式和垂直轴式。
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20
（二）调向机构
作用：用来调整风力机的风轮叶片旋转平而与空气
流动方向相对位置的机构。因为当风轮叶片旋转平 面与气流方向垂直时，也即是迎着风向时，风力机 从流动的空气中获取的能量最大，因而风力机的输 出功率最大，所以调向机构又称为迎风机构(国外 通称偏航系统)。
类型：小型水平轴风力机常用的调向机构有尾 舵和尾车；风电场中并网运行的中大型风力 机则采用由伺服电动机。
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2
中国风能资源分布
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3
风能资源丰富区：包括新疆克拉玛依、甘肃敦煌、浙 江舟山、福建平潭等地区，风能功率密度在200～ 300瓦/平方米以上，有的可达500瓦/平方米以上。 风能资源较丰富区：包括青藏高原的班戈地区、唐古 拉山，西北的奇台、塔城，华北北部和东北一些地区
（即通常所说的“三北”丰富带），以及沿海的烟台、 莱州湾一带。内陆个别地区由于湖泊和特殊地形的影 响，形成一些风能丰富点，如鄱阳湖附近地区和湖北
百度文库
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23
风电场
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风力发电现状与展望
风力发电发展简史
• 起源：世界上第1台用于发电的风力机于1891 年在丹麦建成 。
• 发展：风电技术经过20年的开发日臻成熟， 商业化机组的单机容量从55 kW增加到1 650 kW，风电成本从20美分/（kW·h），持续下 降到5美分/（kW·h），运行可靠性和发电成 本接近常规火电，迅速发展成为初具规模的 新兴产业。
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22
(五)塔架
• 水平抽风力发电机组需要通过塔架将其置 于空中，以捕捉更多的风能。
• 类型：即由钢板制成的锥形筒状塔架和由 角钢制成的桁架式塔架。
(六)控制系统
组成： 100kw以上的中型风力发电机组及 1Mw以上的大型风力发电机组皆配有由微 机或可编程控制器(PLC)组成的控制系统来 实现控制、自检和显示功能。
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21
（三）发电机
微型及容量在10kW以下的小型风力发电机 组，采用永磁式或自励式交流发电机，经整 流后向负载供电及向蓄电池充电；
容量在l00kw以上的并网运行的风力发电机 组，则应用同步发电机或异步发电机：
（四）升速齿轮箱
• 作用：是将风力机轴上的低速旋转输入转变 为高速旋转输出，以便与发电机运转所需要 的转速相匹配。
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12
风力机
一 水平轴式风力机
特点：风力机的风轮轴与地面呈水平状态， 称水平轴风力机。
组成：它一般内风轮增速器、调速器、调向 装置、发电机和塔架等部件组成，大中型 风力机还有自动控制系统
• 水平轴式风力发电机又可分为上风向风力 发电机和下风向风力发电机。
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13
上风向风力发电机是风轮在塔架的前面迎风 旋转, 迎风面的调整依靠尾翼;
应用：虽然目前垂直轴风力机尚未大量商品化，但 是它有许多特点，如不需大型塔架、发电机可 安装在地面上、维修方便及叶片制造简便等， 研究日趋增多，各种形式不断出现。各种形式 的垂直轴风力机。
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Ф型风力机图
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17
市场上常见风力发电机风轮形式有三种：
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18
• 优缺点分析
叶轮形式 三叶片型 H型 S型
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14
下风向风力发电机是风轮在塔架的后面, 叶 片的阻力可以保证迎风面的正确取向, 但是 风先经过塔架, 再到风轮, 会影响风力机出 力。
由于尾翼结构并不复杂, 因此, 目前大量生产的是上风向风力机。
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二 垂直轴式
特点：凡风轮转轴与地面呈垂直状态的风力机叫垂 直抽风力机。
形式有：如s型、H型、Ф型等。