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風力發電機轉得那么慢,為什么還能發電?

2021-12-09 15:14 閱讀 41429

風電技術就是利用風能發電的技術,主要靠制造風能發電機為主。因為風能是可再/生環保能源,所以開發風電技術是當今諸多國家的發展主要戰略。


垂直軸發電機

zui早的垂直軸風力發電機是一種圓弧形雙葉片的結構(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型設計而沒有用這種H型結構?實際上,這和科技的發展特別是電腦的發展密切相關的,由于H型垂直軸風力發電機的設計需要非常大量的空氣洞力學計算以及數字模擬計算,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果,所以在計算機還不是很發達的年代,人們根本無法完成這一設計構思。

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品進行改進,在2003年初,產品走向成熟,并在海島以及邊疆大量采用以這種新型垂直軸風力發電機為主要設備的風光互補系統。

垂直軸發電機

H型垂直軸風力發電機的技術原理:

該技術采用空氣動力學原理,針對垂直軸旋轉的風洞模擬,葉片選用了飛機翼形形狀,在風輪旋轉時,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電機發電送往控制器進行控制,輸配負載所用的電能。

該技術原理根據空氣片條理論,實際計算可選取垂直風機旋轉軸的切面進行計算模型,按葉片實際尺寸,每個葉片的旋轉軸心距離為N米;用CFD技術進行模擬氣動系數計算,計算原理采用離散數字方法求解翼形斷面的氣動力,用網格方法對雷諾數流動渦量分布比較形成高雷諾數下對Navier-Stokes方程進行數字模擬計算的原理結果。

采用稀土永磁材料發電的原理,配套與空氣洞力學原理的風輪,采用直驅式結構進行旋轉發電。

H型垂直軸風力發電機

風光互補技術

風光互補技術整合了中小型風電技術和太陽能技術,綜合了各種應用領域的新技術,其涉及的領域之多、應用范圍之廣、技術差異化之大,是各種單獨技術所無法比擬的。

風能和太陽能是全球在新能源利用方面技術zui成熟、zui具規模化和產業化發展的行業,單獨的風能和單獨的太陽能都有其開發的弊端,而風力發電和太陽能發電兩者互補性的結合實現了兩種新能源在自然資源的配置方面、技術方案的整合方面、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,還提高了產品的可靠性。

光電生產過程中對環境造成的污染遠大于風電,卻比風電能得到長足的發展,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,從發電量來衡量風能的成本要比太陽能經濟許多。


我國風能發展中技術創新還很薄弱,缺乏有自主知識產權的核心技術。因此,在很大程度上還要從國外引進技術。雖然,在知識經濟到來的時代,所有國家都充分利用全球資源,通過技術引進和國際合作來縮小差距,提高競爭能力。但是,如果沒有自主創新能力,就不知道引進什么先進技術,引進以后也沒有能力消化吸收,更不能進行再創新。另一方面,國外的核心技術是引進不來的,須靠自主創新來掌握核心技術。再者,國內的自主創新技術需要政策給予配套、引導、扶持,擁有核心技術的風能產品要加大扶持力度,這樣“墻內開花墻外香”的局面才能得以改變,創新的動力才能來自不斷的創新。