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湖北风力发电机转得那么慢,为什么还能发电?

2021-12-09 15:14 阅读 2333

风电技术就是利用风能发电的技术,主要靠制造风能发电机为主。因为风能是可再/生环保能源,所以开发风电技术是当今诸多国家的发展主要战略。


垂直轴发电机

zui早的垂直轴风力发电机是一种圆弧形双叶片的结构(Φ型或称为达里厄),由于其受风面积小,相应的启动风速较高,一直未得到大力发展,我国也在前几年做了一些尝试,但效果始终不理想。针对一些朋友问及:为何当初采用Φ型设计而没有用这种H型结构?实际上,这和科技的发展特别是电脑的发展密切相关的,由于H型垂直轴风力发电机的设计需要非常大量的空气洞力学计算以及数字模拟计算,采用人工的方法计算一次至少需要几年的时间,而且不是一次计算就能得到正确的结果,所以在计算机还不是很发达的年代,人们根本无法完成这一设计构思。

由于特殊应用场合的需要,2001年我国率先开始了这项研究,并且在以后两年的时间里不断对产品进行改进,在2003年初,产品走向成熟,并在海岛以及边疆大量采用以这种新型垂直轴风力发电机为主要设备的风光互补系统。

垂直轴发电机

H型垂直轴风力发电机的技术原理:

该技术采用空气动力学原理,针对垂直轴旋转的风洞模拟,叶片选用了飞机翼形形状,在风轮旋转时,它不会受到因变形而改变效率等;它用垂直直线4-5个叶片组成,由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮,由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制,输配负载所用的电能。

该技术原理根据空气片条理论,实际计算可选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型,按叶片实际尺寸,每个叶片的旋转轴心距离为N米;用CFD技术进行模拟气动系数计算,计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力,用网格方法对雷诺数流动涡量分布比较形成高雷诺数下对Navier-Stokes方程进行数字模拟计算的原理结果。

采用稀土永磁材料发电的原理,配套与空气洞力学原理的风轮,采用直驱式结构进行旋转发电。

H型垂直轴风力发电机

风光互补技术

风光互补技术整合了中小型风电技术和太阳能技术,综合了各种应用领域的新技术,其涉及的领域之多、应用范围之广、技术差异化之大,是各种单独技术所无法比拟的。

风能和太阳能是全球在新能源利用方面技术zui成熟、zui具规模化和产业化发展的行业,单独的风能和单独的太阳能都有其开发的弊端,而风力发电和太阳能发电两者互补性的结合实现了两种新能源在自然资源的配置方面、技术方案的整合方面、性能与价格的对比方面都达到了对新能源的综合利用zui合理,不但降低了满足同等需求下的单位成本,而且扩大了市场的应用范围,还提高了产品的可靠性。

光电生产过程中对环境造成的污染远大于风电,却比风电能得到长足的发展,这样的对比反差耐人沉思。如果从人们用能的角度考虑,zui终是为了满足用电,从发电量来衡量风能的成本要比太阳能经济许多。


我国风能发展中技术创新还很薄弱,缺乏有自主知识产权的核心技术。因此,在很大程度上还要从国外引进技术。虽然,在知识经济到来的时代,所有国家都充分利用全球资源,通过技术引进和国际合作来缩小差距,提高竞争能力。但是,如果没有自主创新能力,就不知道引进什么先进技术,引进以后也没有能力消化吸收,更不能进行再创新。另一方面,国外的核心技术是引进不来的,须靠自主创新来掌握核心技术。再者,国内的自主创新技术需要政策给予配套、引导、扶持,拥有核心技术的风能产品要加大扶持力度,这样“墙内开花墙外香”的局面才能得以改变,创新的动力才能来自不断的创新。