(作者:烟台大学追风逐电队)
风力发电是一种利用风力发电的方法,通过将电能转换为机械能或电能到电网来发电。风力发电机组是指安装在具有旋转能力的风力发电机组转子上的装置。通过将机械能转换成电能。在其运行过程中,它由风提供动力,风将空气产生的热能转化为机械能,并将其输送至发电机组所需的部件。机械能通过变速装置以一定速度转换成电能。风力涡轮机也称为风力涡轮机。它的动力由风扇和发电机转子组成,转子绕组并联形成旋转磁场。根据旋转磁场运动的原理,发电机可分为涡轮机和磁悬浮发电机。
根据《风电行业“十三五”发展规划》,到2020年,中国风电累计装机容量将达到3.5亿千瓦,到2030年将达到5.2亿千瓦,2050年将达到7.8亿千瓦。根据国家发改委发布的《2019年风电投资建设规划》,2019年风电场投资317亿元。2019年,风电投资项目892个,总装机容量1282万千瓦。从数量上看,风力发电是中国新能源发展的关键领域之一。
随着风电行业的逐步普及和普及,风电技术发展面临的问题日益突出。目前,我国风电技术主要应用于西北、北部、东北、沿海和岛屿地区。大多数商业运营的风力发电厂位于人口稀少的地区。对于郊区道路的供电,它与国家电网相连,供电线路长、维护不便、运营成本高、能源浪费严重等问题已成为发展的重点和难点。本主题中的微风发电系统通过微风启动风力涡轮机,然后向道路供电。其主要优点如下:微风发电系统结构简单,叶片采用一体化垂直设计,10片直径0.46m的铝合金叶片可使发电机功率达到100W,安全风速为45m/s,大大降低了风机飞行的概率,并且保证了发电系统的安全性。该设计具有外形美观、成品重量轻、主机净重10kg、叶片无强制性尺寸要求等特点。适用于多种场合美化环境和城市道路,具有很强的通用性。风能利用效率高。该产品可以360°全方位迎风。风机不受风向影响,发电更稳定高效。微风启动发电机的叶片由铝合金制成,具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性。工作温度范围为-40℃~80℃,对工作环境的适应性高。当最低风速为2m/s时,可启动发电系统。永磁悬浮发电机用于高效率和低损耗。适用于道路两侧以及景观花园等低风速区域的道路照明和道路监控供电。微风启动发电机采用双轴承设计和安装,运行振动低,抗风能力强于其他结构。采用法兰连接,安装拆卸方便,强度高,安全系数高。发电机为三相交流永磁悬浮发电机,可使微风发电机以超静音模式运行,发电系统的运行噪声几乎为零。电磁制动是一种结构紧凑、操作简单、响应灵敏、使用可靠的机械传动结构。
目前,世界人口已超过80亿。为了生存和发展我们自己的文明,人类正在开发和消耗地球上的大量资源,并不断产生污染和温室效应。目前,随着地球矿物能源消耗的不断增加,风能、太阳能、水能和潮汐能等可再生能源都是清洁能源,未来可以继续为人类文明发展提供有效支撑。
目前,我国风力发电技术相对成熟,应用广泛。我国风力发电主要分布在西北、东北等地。它深受中国季风的影响。风向不确定,风叶利用率低。螺旋桨叶片太大,垂直轴太高,极大地影响了当地的生态环境。它占地面积大,建造时间长,建造难度大,维护成本高。因此,传统的风力发电设备迫切需要创新。根据中国目前的能源形势,我们设计了一个简单的开端。道路两侧的能量收集和微风启动技术研究:它利用微风、启动和微风发电。在相同的风速下,与传统的风力涡轮机相比,它可以增加约20%的发电能力,并将风电场的运营成本降低约50%。
根据美国风力发电协会的统计,2015年全球可再生能源装机容量为7220万千瓦,其中风力发电容量为7309万千瓦,占全球总发电量的39%;太阳能发电量为1070万千瓦,占太阳能发电量的39%。然而,中国的风力发电起步较晚,规模较小(不包括在统计数据中)。目前,只有国家发展改革委和国家能源局发布了《可再生能源发电全额保障性采购管理办法》等相关文件,落实并网风电电价补贴政策,已实现并网。目前,根据国家发改委的要求,风电必须并网才能获得补贴。然而,从目前的政策来看,未来的发展仍然充满希望。随着我国能源结构的不断优化,可再生能源发电装机比例逐年提高。随着新能源技术和设备水平逐步进入成熟阶段,在风能资源丰富、技术先进、成本低、安装维护方便的条件下,可以大规模开发利用。预计风电装机容量将以每年30%-50%的速度增长。到2030年,中国将拥有世界上最大的风电装机容量,达到4亿千瓦。