风力发电原理及其设备成员：郭莎莎冯开甬王晓杭晓晨风能资源风能资源是清洁的可再生能源，安全、清洁、资源丰富，取之不竭，是一种永久性的大量存在的本地资源，可为我们提供长期稳定的能源供应。风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模、开发商业化发展前景的发电方式之一。发展风电对于保障能源安全，调整能源结构，减轻环境污染，实现可持续发展等都具有非常重要的意义。中国风能资源分布风能资源丰富区：包括新疆克拉玛依、甘肃敦煌、浙江舟山、福建平潭等地区，风能功率密度在200～300瓦/平方米以上，有的可达500瓦/平方米以上。风能资源较丰富区：包括青藏高原的班戈地区、唐古拉山，西北的奇台、塔城，华北北部和东北一些地区（即通常所说的“三北”丰富带），以及沿海的烟台、莱州湾一带。内陆个别地区由于湖泊和特殊地形的影响，形成一些风能丰富点，如鄱阳湖附近地区和湖北的九宫山、利川等地区。中国风电区域发展状况截止到2009年12月31日，中国风电累计装机超过1000MW的省份超过9个，其中超过2000MW的省份4个，分别为内蒙古（9196.2MW）、河北（2788.1MW）、辽宁（2425.3MW）和吉林（2063.9MW）。内蒙古2009年当年新增装机5545.2MW，累计装机9196.2MW，实现150%的大幅度增长。风力发电现状与展望风力发电发展简史起源：世界上第1台用于发电的风力机于1891年在丹麦建成。发展：风电技术经过20年的开发日臻成熟，商业化机组的单机容量从55kW增加到1650kW，风电成本从20美分/（kW·h），持续下降到5美分/（kW·h），运行可靠性和发电成本接近常规火电，迅速发展成为初具规模的新兴产业。全球风电装机容量2001年以来,全球每年风电装机容量增长速度为20%~30%.全球风能协会发布最新一期全球风电的增长数据显示,2008年全球范围内新增风电装机容量2705万kW,使得全球风电装机容量达到1.20亿kW,较2007年增长28.8%.我国的风电发展主要集中在2003年以后,尤其是在风电特许权的带动下,2006年我国除台湾外增加风电机组1454台,增加装机容量133.7万kW,比过去20年发展累积的总量还多,仅次于美国、德国、西班牙和印度.2008年又新增风电装机容量630万kW,新增容量位列全球第2,仅次于美国.截至2008年底总装机容量达到1215.3万kW,同比增长106%,总装机容量超过了印度,位列全球第4,同时跻身世界风电装机容量超千万千瓦的风电大国行列.风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电机的基本结构风力发电设备风力发电机组包括两大部分：风力机，由它将风能转换为机械能；发电机，由它将机械能转换为电能。根据它收集风能的结构形式及在空间的布置，可分为水平轴式和垂直轴式。风力机一水平轴式风力机特点：风力机的风轮轴与地面呈水平状态，称水平轴风力机。组成：它一般内风轮增速器、调速器、调向装置、发电机和塔架等部件组成，大中型风力机还有自动控制系统水平轴式风力发电机又可分为上风向风力发电机和下风向风力发电机。上风向风力发电机是风轮在塔架的前面迎风旋转,迎风面的调整依靠尾翼;下风向风力发电机是风轮在塔架的后面,叶片的阻力可以保证迎风面的正确取向,但是风先经过塔架,再到风轮,会影响风力机出力。由于尾翼结构并不复杂,因此,目前大量生产的是上风向风力机。垂直轴式特点：凡风轮转轴与地面呈垂直状态的风力机叫垂直抽风力机。形式有：如s型、H型、Ф型等。应用：虽然目前垂直轴风力机尚未大量商品化，但是它有许多特点，如不需大型塔架、发电机可安装在地面上、维修方便及叶片制造简便等，研究日趋增多，各种形式不断出现。各种形式的垂直轴风力机。Ф型风力机图市场上常见风力发电机风轮形式有三种：优缺点分析叶轮形式优点缺点三叶片型技术比较成熟受风向的影响较大H型体积小，发电效率较高中心杆易折，且叶片数与最高风速受到限制S型体积小，发电效率较高，能够获取低风速的风能中心杆易折风力发电系统及装置(一)风力发电机组的系统组成风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及共控制设备的组合。通常包括风轮、发电机、变速器(小、微容量及特殊类型的也有不包括变速器的)及有关控制器和储能装置。（二）调向机构作用：用来调整风力机的风轮叶片旋转平而与空气流动方向相对位置的机构。因为当风轮叶片旋转平面与气流方向垂直时，也即是迎着风向时，风力机从流动的空气中获取的能量最大，因而风力机的输出功率最大，所以调向机构又称为迎风机构(国外通称偏航系统)。类型：小型水平轴风力机常用的调向机构有尾舵和尾车；风电场中并网运行的中大型风力机则采用由伺服电动机。（三）发电机微型及容量在10kW以下的小型风力发电机组，采用永磁式或自励式交流发电机，经整流后向负载供电及向蓄电池充电；容量在l00kw以上的并网运行的风力发电机组，则应用同步发电机或异步发电机：（四）升速齿轮箱作用：是将风力机轴上的低速旋转输入转变为高速旋转输出，以便与发电机运转所需要的转速相匹配。(五)塔架水平抽风力发电机组需要通过塔架将其置于空中，以捕捉更多的风能。类型：即由钢板制成的锥形筒状塔架和由角钢制成的桁架式塔架。(六)控制系统组成：100kw以上的中型风力发电机组及1Mw以上的大型风力发电机组皆配有由微机或可编程控制器(PLC)组成的控制系统来实现控制、自检和显示功能。风电场风力发电机组按一定的阵列布局方式成群安装而组成的风力发电机群体．称为风力发电场，简称风电场。达坂城风力发电站新疆达坂城风电厂是中国第一个大型风电厂，也是亚洲最大的风力发电站。目前安装有200台风车，年发电量为1800万瓦。新疆是中国风力资源最丰富的地区之一，每年风蕴藏量为9127亿千瓦，仅次于内蒙古。浙江省内最大风力发电场浙江温岭东海塘风力发电场：发电场每台风机功率为2兆瓦，是目前国内单机容量最大的发电机。宁波最大风力发电站慈溪风力发电厂目前已有11台风车开始发电，日均总发电量将达到33万度，可满足慈溪市近四分之一的居民生活用电，相当于25万左右的人口。慈溪风电场每年可节约标煤3.18万吨，减少排放二氧化碳约7万吨，节约淡水27万立方米。风力发电接入系统后的影响由于风能的随机性和间歇性、风电场会吸收电网无功功率等特点,随着风电装机容量的增加,在电网中所占比例的扩大,对电网的安全、稳定运行带来重大的影响,这将是风电场接入系统面临的重大技术问题,如不解决就会阻碍风力发电的发展。随着风电逐步接入系统,风电场正在逐步纳入调度管理的范畴,风电的自身特点给调度部门如何既实现电网的安全运行又充分利用风电场提出了新的要求。经济性分析以浙江温岭东海塘风力发电场为例：东海塘风力发电一期工程总投资4.2亿元。年发电量为：7513万千瓦时发电机的寿命一般是20年设电价为0.55元/度除去日常维修费估计两年内收回成本风电行业发展风电行业已经陆续推出了上网电价政策、行业准入标准以及即将出台的风电并网政策等，风电业各方面的规范已经基本确立。未来风机行业的总体利润水平并不会太高，随着行业总体利润水平的下降，控制成本将成风电厂商的头等大事。谢谢
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