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[风电] 风力发电机介绍

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发表于 2012-12-13 22:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东广州
低风速启动、低风速发电、变桨矩、多重保护
太阳能光伏发电30元/瓦左右的价格受大众所认可,可转化率仅有15%左右;而中小型风力发电的价格仅为同等的1/5-1/6转化率却有60%-80%
目前我国生产的小型风力发电机按额定功率分为10种,分别为100W、150W、200W、300W、500W、1kW、2kW、3kW、5kW、10kW。其技术特点是:2~3个叶片、侧偏调速、上风向,配套高效永磁低速发电机,再配以尾翼、立杆、底座、地锚和拉线。机组运行平稳、质量可靠,设计使用寿命为15年。风轮的最大功率系数已从初期的0.30左右提高到0.38~0.42,而且启动风速低,叶片材料已多样化:木质、铁质、铝合金、玻璃钢复合型和全尼龙型等。风轮采用定桨距和变桨距两种,以定桨距居多。发电机选配的是具有低速特性的永磁发电机,永磁材料使用的是稀土材料,使发电机的效率从普通电机的0.50提高到现在的0.75以上,有些可以达到0.82。小型风力发电机组的调向装置大部分是上风向尾翼调向。调速装置采用风轮偏置和尾翼铰接轴倾斜式调速、变桨距调速机构或风轮上仰式调速。功率较大的机组还装有手动刹车机构,以确保风力机在大风或台风情况下的安全。风力发电机组配套的逆变控制器,除可以将蓄电池的直流电转换成交流电的功能外,还具有保护蓄电池的过充、过放、交流卸荷、超载和短路保护等功能,以延长蓄电池的使用寿命。机组的价格较低,且适合于我国的低速地区应用。几种机组型号及技术参数见表3-4。
表3-4 几种小型风力发电机组型号及技术参数

产品型号
风轮直径/m
叶片数
风轮中心高/m
起动风速/(m/s)
额定风速/(m/s)
停机风速/(m/s)
额定功率/W
额定电压/V
配套发电机
品质/㎏
FD2-100
FD2-150
FD2.1-200
FD2.5-200
2
2
2.1
2.5
2
2
3
3
5
6
7
7
3
3
3
3
6
7
8
8
18
40
25
25
100
150
200
300
28
28
28
42
铁氧体
永磁交流
发电机
80
100
150
175
FD3-500
FD4-1K
FD5.4-2K
3
4
5.4
3
3
3
7
9
9
3
3
4
8
8
8
25
25
25
500
1000
2000
42
56
110
钕铁硼
永磁交流
发电机
185
285
1500
FD6.6
6.6
3
10
4
8
20
3000
110
电刷爪级
1500
FD7-5K
FD7-10K
7
7
2
2
12
12
4
4
9
11.5
40
60
5000
10000
220
220
电容励磁
异步电机
2500
3000


风电机组的发展趋势
    首先,风电机组单机容量持续增大。大容量机组能够降低风电场运行维护成本、发电成本,从而提高风电的市场竞争力。风力发电机组技术朝着提高单机容量,减轻单位kW 重量,提高转换效率的方向发展。在上世纪90 年代,600kW 风机占据风机市场的主流。到 2001 年,新装机的风电场,基本上以MW级以上的风机为主,到 2005 年,MW 级以上单机装机容量约占当年整个装机容量的 75%。2004 年 9 月,在德国安装了当时世界上最大单机容量的风电机组,这就是由德国Repower公司生产的5MW 风电机组。预计到 2010 年,还将开发出 10MW 的风电机组
    其次,变桨距调节功率技术。变桨距功率调节方式具有载荷控制平稳、安全、高效等优点,在大型风电机组上得到了广泛应用。在德国2004年上半年所安装的风电机组中,就有 91.2%的风电机组采用的是变桨距调节方式。2MW以上的风电机组大多这一技术
    第三,变速恒频技术。目前大多风电机组制造厂商使用变速恒频和变桨距技术,开发出了变桨变速风电机组,并在市场上快速推广和应用。2004 年和 2005 年,全球所安装的风电机组中,有 92%的风电机组采用了变速恒频技术,而且这个比例还在逐渐提高
    第四,无齿轮箱技术无齿轮箱的直驱方式能有效减少由于齿轮箱问题而造成的机组故障,提高系统运行的可靠性和寿命,减少维护成本。德国 2004 年上半年安装的风电机组中,采用无齿轮箱系统的机组占了 40.9%。

表2-5 风电机组的风轮直径与额定容量的对应关系

项目
风轮直径/m
扫风面积/㎡
额定功率/kW
小型
0~8
0~50
0~10
8.1~11
50.1~100
10~25
11.1~16
100.1~200
30~60
中型
16.1~22
200.1~400
70~130
22.1~32
400.1~800
150~330
32.1~45
800.1~1600
300~750
大型
45.1~64
1600.1~3200
600~1500
64.1~90
3200.1~6400
1500~3100
90.1~128
6400.1~12800
3100~6400

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龙船学院
发表于 2012-12-13 23:13 | 显示全部楼层 来自: 中国广东江门
打个酱油...个人观点..
初期投入大,地区限制多,不稳定性高,价格昂贵...
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发表于 2012-12-14 07:29 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
不错这是个清洁能源,相信以后会有更大更经济的发展的
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发表于 2012-12-14 07:52 | 显示全部楼层 来自: 中国山东威海
这种高成本的清洁能源,应该是国家来投资!
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发表于 2012-12-18 11:12 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
楼主很专业
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