风力发电技术的应用

风力发电技术的应用

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段柯利

(阿拉善电业局,内蒙古阿拉善　750306)

摘　要:我国风力发电起步晚,发展快,纵观世界风力发电很不均衡,技术利用有高有低,重视程度也不尽相同。由于世界能源危机越来越严重,风能,这一清洁能源越来越引起人们的重视。美国、日本、欧洲在一定程度代表了当代世界风能技术最前沿的技术和思想,而我国,正在走一条具有我国特色的能源道路。

关键词:风能;应用;现状

中图分类号:T M614 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0121—01 由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。风很早就被人们利用——主要是通过风车来抽水、磨面……。现在,人们感兴趣的,首先是如何利用风来发电。

风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。据估算,全世界的风能总量约1300亿kW,中国的风能总量约16亿kW 。风能资源受地形的影响较大,世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带,如美国的加利福尼亚州沿岸和北欧一些国家,中国的东南沿海、内蒙古、新疆和甘肃一带风能资源也很丰富。中国东南沿海及附近岛屿的风能密度可达300W /m 2(W /m 2)以上,3～20m /s 风速年累计超过6000h 。内陆风能资源最好的区域,沿内蒙古至新疆一带,风能密度也在200～300W/m 2,3～20m/s 风速年累计5000～6000h 。这些地区适于发展风力发电和风力提水。新疆达坂城风力发电站1992年已装机5500kW ,是中国最大的风力电站。

在自然界中,风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。随着全球气候变暖和能源危机,各国都在加紧对风力的开发和利用,尽量减少二氧化碳等温室气体的排放,保护我们赖以生存的地球。

风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主,以风能作动力,就是利用风来直接带动各种机械装置,如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是:投资少、工效高、经济耐用。目前,世界上约有一白多万台风力提水机在运转。澳大利亚的许多牧场,都设有这种风力提水机。在很多风力资源丰富的国家,科学家们还利用风力发动机铡草、磨面和加工饲料等。

利用风力发电,以丹麦应用最早,而且使用较普

遍。丹麦虽只有500多万人口,却是世界风能发电大国和发电风轮生产大国,世界10大风轮生产厂家有5家在丹麦,世界60%以上的风轮制造厂都在使用丹麦的技术,是名副其实的“风车大国”。

我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,其中,陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m 高度资料计算),海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW,共计10亿kW 。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW 。

风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。

风是一种潜力很大的新能源,人们也许还记得,18世纪初,横扫英法两国的一次狂暴大风,吹毁了400座风力磨坊、800座房屋、100座教堂、400多条帆船,并有数千人受到伤害,25万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论,风在数秒钟内就发出了1000万马力(即750万kW;一马力等于0.75kW)的功率!有人估计过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿kW,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的1/3。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。

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,我们把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能,这就是风力发电。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

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　2012年第5期 内蒙古石油化工

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收稿日期5

作者简介段柯利(),中级职称,本科,毕业于内蒙古工业大学电力学院,现就职于内蒙古电力(集团)有限责任公

司阿拉善电业局,研究方向电力调度管理、新能源的利用。

:2012-01-1:1981-:

包覆铠丝电缆及配套技术现场应用

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于孟佳

(大庆油田第三采油厂第二油矿,黑龙江大庆　163113)

摘　要:本文介绍了一种新型包覆铠丝测试电缆,该电缆在原铠丝电缆与钢管电缆的基础上进一步优化。外部采用高分子复合材料进行包覆,内部由编制钢丝网、电缆芯及高分子复合材料填充构成,其表面光滑耐磨,抗拉强度高,曲率半径小。通过现场应用30余井次发现,该电缆起下容易,漏失量小,减低了测试人员的劳动强度,提高了测试效率。

关键词:包覆铠丝电缆;高分子复合材料;抗拉强度;曲率半径

中图分类号:T E923 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0122—02 随着油田细分的需求,测试层段越来越多和测调周期的缩短导致测试工作量大幅增加。因此,我厂从2008年起就开始研制直读式超声波双流量测调技术,并在厂内成功推广,该技术由非集流双流量调节系统和电缆测试车辆两个主要部分组成,两个部分之间由测试电缆连接。作为测试系统桥梁,测试电缆的主要功能是承受拉力、系统供电、讯号传输及深度测量,在整个测试系统具有重要作用,关系到测调作业的准确性和安全性。1　现用电缆技术及优缺点

直读式高效测调技术应用的测控电缆是在大直径测试电缆的基础上,为了适应水量测调而发展起来的,电缆直径较小,目前主要包括测控钢管电缆和铠丝电缆两种。

1.1　测控钢管电缆的结构特点及技术指标

钢管电缆由钢铠、镀锌铜编织网、七芯钢芯等组没有尾舵,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6～20m 范围内。

发电机的作用,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。

多大的风力才可以发电呢?

一般说来,3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4m 才适宜于发电。据测定,一台55kW 的风力发电机组,当风速每秒为9.5m 时,机组的输出功率为55kW ;当风速每秒8m 时,功率为38kW;风速每秒为6m 时,只有16kW;而风速为每秒5m 时,仅为9.5kW 。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3m 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1/3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。阿拉善盟地处内蒙古自治区的最西端,风能资源和太阳能资源十分丰富,目前阿拉善电网已有两座风电场,分别是内蒙古洁源风能发电有限公司阿右旗风电厂、内蒙古阿拉善银星风力发电有限公司阿左旗贺兰山风电厂,两座风电场的容量均为49.5MW,相信在不久的未来风力发电会在我国能源利用中会起到越来越重的做作用。

[参考文献]

[1]　王丞煦,张源.风力发电[M].北京::电力出版

社,3122

内蒙古石油化工 2012年第5期　

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作者简介于孟佳,年月毕业于大庆石油学院石油工程专业。

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