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阿勒泰風力發(fā)電機轉(zhuǎn)得那么慢,為什么還能發(fā)電?
風電技術(shù)就是利用風能發(fā)電的技術(shù),主要靠制造風能發(fā)電機為主。因為風能是可再/生環(huán)保能源,所以開發(fā)風電技術(shù)是當今諸多國家的發(fā)展主要戰(zhàn)略。
垂直軸發(fā)電機
zui早的垂直軸風力發(fā)電機是一種圓弧形雙葉片的結(jié)構(gòu)(Φ型或稱為達里厄),由于其受風面積小,相應的啟動風速較高,一直未得到大力發(fā)展,我國也在前幾年做了一些嘗試,但效果始終不理想。針對一些朋友問及:為何當初采用Φ型設(shè)計而沒有用這種H型結(jié)構(gòu)?實際上,這和科技的發(fā)展特別是電腦的發(fā)展密切相關(guān)的,由于H型垂直軸風力發(fā)電機的設(shè)計需要非常大量的空氣洞力學計算以及數(shù)字模擬計算,采用人工的方法計算一次至少需要幾年的時間,而且不是一次計算就能得到正確的結(jié)果,所以在計算機還不是很發(fā)達的年代,人們根本無法完成這一設(shè)計構(gòu)思。
由于特殊應用場合的需要,2001年我國率先開始了這項研究,并且在以后兩年的時間里不斷對產(chǎn)品進行改進,在2003年初,產(chǎn)品走向成熟,并在海島以及邊疆大量采用以這種新型垂直軸風力發(fā)電機為主要設(shè)備的風光互補系統(tǒng)。
H型垂直軸風力發(fā)電機的技術(shù)原理:
該技術(shù)采用空氣動力學原理,針對垂直軸旋轉(zhuǎn)的風洞模擬,葉片選用了飛機翼形形狀,在風輪旋轉(zhuǎn)時,它不會受到因變形而改變效率等;它用垂直直線4-5個葉片組成,由4角形或5角形形狀的輪轂固定、連接葉片的連桿組成的風輪,由風輪帶動稀土永磁發(fā)電機發(fā)電送往控制器進行控制,輸配負載所用的電能。
該技術(shù)原理根據(jù)空氣片條理論,實際計算可選取垂直風機旋轉(zhuǎn)軸的切面進行計算模型,按葉片實際尺寸,每個葉片的旋轉(zhuǎn)軸心距離為N米;用CFD技術(shù)進行模擬氣動系數(shù)計算,計算原理采用離散數(shù)字方法求解翼形斷面的氣動力,用網(wǎng)格方法對雷諾數(shù)流動渦量分布比較形成高雷諾數(shù)下對Navier-Stokes方程進行數(shù)字模擬計算的原理結(jié)果。
采用稀土永磁材料發(fā)電的原理,配套與空氣洞力學原理的風輪,采用直驅(qū)式結(jié)構(gòu)進行旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
風光互補技術(shù)
風光互補技術(shù)整合了中小型風電技術(shù)和太陽能技術(shù),綜合了各種應用領(lǐng)域的新技術(shù),其涉及的領(lǐng)域之多、應用范圍之廣、技術(shù)差異化之大,是各種單獨技術(shù)所無法比擬的。
風能和太陽能是全球在新能源利用方面技術(shù)zui成熟、zui具規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的行業(yè),單獨的風能和單獨的太陽能都有其開發(fā)的弊端,而風力發(fā)電和太陽能發(fā)電兩者互補性的結(jié)合實現(xiàn)了兩種新能源在自然資源的配置方面、技術(shù)方案的整合方面、性能與價格的對比方面都達到了對新能源的綜合利用zui合理,不但降低了滿足同等需求下的單位成本,而且擴大了市場的應用范圍,還提高了產(chǎn)品的可靠性。
光電生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成的污染遠大于風電,卻比風電能得到長足的發(fā)展,這樣的對比反差耐人沉思。如果從人們用能的角度考慮,zui終是為了滿足用電,從發(fā)電量來衡量風能的成本要比太陽能經(jīng)濟許多。
我國風能發(fā)展中技術(shù)創(chuàng)新還很薄弱,缺乏有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。因此,在很大程度上還要從國外引進技術(shù)。雖然,在知識經(jīng)濟到來的時代,所有國家都充分利用全球資源,通過技術(shù)引進和國際合作來縮小差距,提高競爭能力。但是,如果沒有自主創(chuàng)新能力,就不知道引進什么先進技術(shù),引進以后也沒有能力消化吸收,更不能進行再創(chuàng)新。另一方面,國外的核心技術(shù)是引進不來的,須靠自主創(chuàng)新來掌握核心技術(shù)。再者,國內(nèi)的自主創(chuàng)新技術(shù)需要政策給予配套、引導、扶持,擁有核心技術(shù)的風能產(chǎn)品要加大扶持力度,這樣“墻內(nèi)開花墻外香”的局面才能得以改變,創(chuàng)新的動力才能來自不斷的創(chuàng)新。