《风力发电基础》是针对风力发电专业编写的教材。书中全面介绍了风力机的发展史,世界风能发展状况,风的特性及我国的风能资源分布特点,风力机的基本组成,水平轴并网型风力机的基本工作原理,风电场项目规划与选址,风力机的选型、运输与安装,风电场与电力系统的关系,风能系统的经济评价方式,风能系统的成本构成,以及世界可再生能源状况、全球和中国的可再生能源政策。《风力发电基础》较全面地涵盖了风力发电相关的技术领域,从政策、风电发展史、风力机的组成、风电场的建设、风电接人电力系统、经济性评价等多方面对风电系统作了介绍。
《风力发电基础》覆盖范围广,概念清晰,内容丰富,深入浅出地介绍风电的技术难点,适合我国从事风电技术工作的师生、工程技术人员阅读。
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《风力发电基础》由国家风力发电工程技术研究中心资助出版。 目录
第1章 风能的开发与利用
1.1 风力发电的历史变迁
1.2 世界风力发电现状与未来_
1.3 我国风力发电的现状与未来
第2章 风能资源
2.1 气象学基础知识
2.2 风的形成
2.3 风的特性
2.4 我国的风能资源分布特点
第3章 风力发电机组
3.1 风力发电机组的基本类型
3.2 水平轴风力机的基本构成
3.3 风力发电机组设计基础
3.4 水平轴风力机的工作原理
3.5 垂直轴风力机的工作原理
3.6 其他风能转换系统
第4章 风电场项目概述
4.1 风电场项目建议书
4.2 风电场项目的可行性研究
4.3 风电场的风力发电机
4.4 风电场场址的选择
第5章 风电场与电力系统
5.1 风电场容量与电力系统
5.2 风电场接人系统的组成
5.3 风电场和电力系统的相互影响
5.4 风电场对环境的影响
5.5 风电场的产能预报
第6章 风能系统的经济性
6.1 引言
6.2 风能系统经济评价概述
6.3 风能系统的资金成本
6.4 运行维护成本
6.5 风能价值
第7章 风力发电政策
7.1 世界可再生能源状况
7.2 全球可再生能源政策
7.3 中国能源结构与环境现状
7.4 中国可再生能源政策
附录 世界各国的可再生能源政策
附录1 德国可再生能源发展状况和有关法律政策
附录2 丹麦可再生能源发展状况和有关法律政策
附录3 英国可再生能源发展状况和有关法律政策
附录4 美国的可再生能源政策
附录5 印度可再生能源政策
参考文献 序言
人口、能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的最为紧迫的问题。随着世界人日的增加和经济的迅速发展,人类消耗能源也与日俱增,目前广泛应用的常规能源,如石油、天然气及核能等都是有限的,并会产生污染。而洁净的可再生能源(如太阳能、风能等)最近一些年来得到了迅猛发展,其中风能是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源,在世界各国蕴藏十分巨大,是目前最具大规模开发利用前景的能源,也是一种最具竞争力的规模能源。近年来,随着风电技术的日益成熟,风电装机容量不断增大,并网性能不断改善,发电效率不断提高,风电设备在全球能源设备中脱颖而出。
风力发电指利用风力发电机组直接将风能转化为电能的发电方式,是风能利用的主要形式,也是目前可再生能源中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一,对减少温室效应,保持生态平衡,改善电力结构将起到重要作用。
风力发电是集空气动力、电机制造、液压传动和计算机自动控制为一体的综合性技术。风轮是将风能转换为机械能的装置,由气动性能优异的叶片(目前商业机组一般为2-3个叶片)装在轮毂上所组成,低速转动的风轮通过传动系统由增速齿轮箱增速,将动力传递给发电机。由于风向经常变化,为了有效地利用风能,偏航系统根据风向传感器测得的风向信号,通过控制器控制偏航电机,使机舱始终对风。风电机组的整体设计、叶片的材料和加工技术、自动化控制系统、液压和传感技术是风力发电机组制造的关键。
风电场包括风力发电机组、辅助设备和其他配套设施。风力发电机组包括风力发电机、机舱、塔架、控制器等。辅助设备(即通用的电力和控制设备)包括输变电设备及线路,通信控制系统等。配套设施包括风力发电机组以及辅助设备的基础、厂房、道路等。风力发电机组和辅助设备的零部件在国内各专门厂家生产,通过铁路和公路运输运送到风电场,并在现场进行总装和吊装。 文摘
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空气流动的原因是地球绕太阳运转,由于日地距离和方位不同,地球上各纬度所接受的太阳辐射强度也各不相同。赤道和低纬度地区比极地和高纬度地区太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多,因而温度高,这种温差形成了南北间的气压梯度,在等压面向北倾斜,空气向北流动。
由于地球自转形成的地转偏向力称科里奥利力,简称偏向力和科氏力。在此力的作用下,在北半球,气流向右偏转,在南半球,气流向左偏转。所以,地球大气的运动,除受到气压梯度的作用外,还受地转偏向力的影响。地转偏向力在赤道为零,随着纬度的增高而增大,在极地达到最大。
当空气由赤道两侧上升向极地流动时,开始因地转偏向力很小,空气基本受气压梯度力影响,在北半球,由南向北流动,随着纬度的增加,地转偏向力逐渐加大,空气运动也就逐渐向右偏转,也就是逐渐转向东方。在纬度30。附近,偏角到达90。,地转偏向力与气压梯度力相当,空气运动方向与纬圈平行,所以在纬度30。附近上空,赤道来的气流受到阻塞而聚积,气流下沉,形成这一地区地面气压升高,就是所谓的副热带高压。
副热带高压下沉气流分为两支,一支从副热带高压向南流动,指向赤道。在地转偏向力作用下,北半球吹东北风,南半球吹东南风,风速稳定且不大(3~4级),这就是所谓的“信风”,所以在南、北纬度30。之间的地带称为信风地带。这·支气流补充了赤道的上升气流,构成了一个闭合的环流圈,称为哈德来(Hadley)环流,也称正环流圈。此环流圈南面上升,北面下沉。另一支从副热带高压向北流动。在地转偏向力的作用下,北半球吹西风,且风速较大,这就是所谓的西风带。在60。附近处,西风带遇到了由极地向南流来的冷空气,被迫沿冷空气上面爬升,在60。地面出现一个副极地低压带。
副极地低压带的上升气流,到了高空又分成两股,一股向南,一股向北。向南的一股气流在副热带地区下沉,构成一个中纬度闭合圈,正好与哈德来环流流向相反,此环流圈北面上升、南面下沉,所以因而称为反环流圈,也称费雷乐(Ferrel)环流圈;向北的一股气流,从上空到达极地后冷却下沉,形成极地高压带,这股气流补偿了地面流向副极地带的气流,而且形成了一个闭合圈,此环流圈南面上升、北面下沉,与哈德来环流流向类似,因此也称正环流。在北半球,此气流由北向南,受地转偏向力的作用,吹偏东风,在60。一90。之间,形成了极地东风带。
综合上述,由于地球表面受热不均,引起大气层中空气压力不均衡,因此,形成地面与高空的大气环流。各环流圈伸屈的高度,以赤道最高,中纬度次之,极地最低,这主要是由于地球表面增热程度随纬度增高而降低的缘故。这种环流在地球自转偏向力的作用下,形成了赤道~纬度30。环流圈(哈德来环流)、纬度30。~60。环流圈和纬度60-90。环流圈,这便是著名的三圈环流,如图2.1 所示。
| ISBN | 7562456615,978756245 |
|---|---|
| 出版社 | 重庆大学出版社 |
| 作者 | 王海云 |
| 尺寸 | 16 |