風力發(fā)電

前言

　　自《中華人民共和國可再生能源法》頒布實施以來，包括太陽能、風能、生物質能等在內的可再生能源利用事業(yè)進入了新的歷史發(fā)展時期?！吨腥A人民共和國可再生能源法》中明確規(guī)定：“國家扶持在電網(wǎng)未覆蓋的地區(qū)建設可再生能源獨立電力系統(tǒng)，為當?shù)厣a和生活提供電力服務?！钡?，這為我國可再生能源利用事業(yè)的進一步發(fā)展指明了方向?！　★L能作為可再生能源的一種，在中國的儲藏量相當豐富。根據(jù)國家氣象局的資料，中國離地10米高的風能資源總儲量約32.26億千瓦，其中可開發(fā)和利用的陸地上風能儲量有2.53億千瓦，50米高度的風能資源比10米高度多一倍，為5億多千瓦；近?？砷_發(fā)和利用的風能儲量有7.5億千瓦?！　∧壳埃S著人們對風力發(fā)電認識的日漸提高和小型風力發(fā)電技術的不斷成熟，其應用領域也越來越廣泛，如：獨立運行的無電地區(qū)電力建設的集中供電系統(tǒng)（村落電站）和戶用系統(tǒng)、電網(wǎng)無法覆蓋地區(qū)的無電村落或用戶的供電、通信基站、高速公路/鐵路監(jiān)控、森林防火等的監(jiān)測站、部隊邊防哨所、航標燈、油田、教學示范等的供電服務?！　★L力發(fā)電是一個嶄新的能源技術，在我國發(fā)展時間不長，尤其是可再生能源離網(wǎng)獨立發(fā)電，從設計人員到實際操作人員，都有許多亟須解決的實用技術問題。出于這一目的，我們組織有關專家編寫了《風力發(fā)電》。本書以問答的方式，把風力離網(wǎng)發(fā)電技術中出現(xiàn)的各種問題給予分門別類、深入淺出的解答。本書理論聯(lián)系實際，特別說明的是書中問題的提出和解答大部分源于實踐第一線，有很強的實用性。

內容概要

本書內容涉及離網(wǎng)風力發(fā)電實際應用中，工程技術人員和用戶大量的需要解決的實際問題。     本書以問答的方式介紹了離網(wǎng)風力發(fā)電技術的基本原理、風力發(fā)電機以及相關塔架、地基、儲能裝置、逆變器、充放電技術、風力發(fā)電系統(tǒng)集成設計等實用知識，特別針對離網(wǎng)發(fā)電技術，介紹了局部電網(wǎng)、離網(wǎng)可再生能源互補系統(tǒng)以及運行管理、系統(tǒng)維護保養(yǎng)等讀者迫切需要了解的知識。另外，作為風力發(fā)電的應用發(fā)展趨勢之一，本書也對“分布式發(fā)電”做了簡要介紹。     本書涉及的問題均注重實際，大部分答案來自實踐第一線，既是實用操作指南，又是非常實用的工具書。     本書可供可再生能源離網(wǎng)發(fā)電項目的工程技術人員、管理人員、電站維護人員和大專院校相關專業(yè)的師生閱讀參考。

書籍目錄

第一章　可再生能源離網(wǎng)發(fā)電技術基礎　1?什么是可再生能源？　2?什么是一次能源和二次能源？　3?可再生能源有哪些主要特點？　4?目前常用的可再生能源有哪些？　5?什么是可再生能源發(fā)電技術？　6?可再生能源發(fā)電技術有哪些主要不同類別？　7?為什么要在無電地區(qū)推廣可再生能源離網(wǎng)發(fā)電？　8?為什么要在通信領域實現(xiàn)離網(wǎng)發(fā)電？　9?為什么要在鐵路、公路道班、森林防護、海上交通管理和監(jiān)測領域推廣離網(wǎng)發(fā)電？　10?可再生能源并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)發(fā)電的主要區(qū)別是什么？　11?可再生能源離網(wǎng)發(fā)電對無電地區(qū)居民家庭有哪些影響？　12?可再生能源離網(wǎng)發(fā)電對無電地區(qū)社區(qū)發(fā)展有哪些影響？　13?可再生能源離網(wǎng)發(fā)電能產生經(jīng)濟效益嗎？　14?可再生能源離網(wǎng)電力建設可以和哪些其他經(jīng)濟活動結合起來？　15?為什么說可再生能源離網(wǎng)發(fā)電有很大的環(huán)保效益？　16?建設可再生能源離網(wǎng)電站將對改善農村醫(yī)療條件產生哪些積極作用？　17?為什么利用可再生能源發(fā)電要收取電費？　18?為什么離網(wǎng)型可再生能源發(fā)電的成本比現(xiàn)有的火力發(fā)電成本還高？　19?可再生能源發(fā)電的成本由哪些因素構成，如何計算度電成本？　20?如何將可再生能源離網(wǎng)發(fā)電技術應用到無電地區(qū)的電力建設中？　21?可再生能源離網(wǎng)獨立發(fā)電系統(tǒng)有哪些主要的應用領域？　22?普通家庭能采用可再生能源離網(wǎng)發(fā)電嗎？　23?如何在通信產業(yè)中采用可再生能源離網(wǎng)發(fā)電技術？　24?可再生能源離網(wǎng)發(fā)電能在經(jīng)濟上可持續(xù)運行發(fā)展嗎？　25?利用可再生能源離網(wǎng)發(fā)電有哪些局限性？　26?可再生能源獨立發(fā)電中的集中供電系統(tǒng)和戶用系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？第二章　風能和風能資源　27?什么是風能？　28?什么是季風、海風、陸風、海陸風、山風、谷風、山谷風？　29?常用的描述風能的參數(shù)有哪些？　30?什么是風速？測量風速的儀器有哪些？如何計算平均風速？　31?如何表述風速？　32?什么是風向？　33?什么是風玫瑰圖？　34?描述風速的單位有哪些，彼此之間如何轉換？　35?什么是風級和“蒲福風級”？　36?什么是風能等級？　37?如何計算風能的大??？　38?什么是風能密度、平均風能密度、有效風能密度？　39?什么是風頻和風頻分布？　40?什么是風能利用系數(shù)？　41?什么是風切變（wind shear）？　42?什么是紊流和擾動，為什么說紊流和擾動會對風力發(fā)電機產生致命的損壞？　43?什么是風能的“小氣候”現(xiàn)象？　44?風能與海拔高度有關嗎？海拔高的地方完全不適合使用風力發(fā)電機嗎？　45?我國的風能分布情況如何？　46?影響中國風能資源的因素有哪些？　47?障礙物對（氣流）風速有怎樣的影響？　48?山口、斜坡、山脊形狀對風速各自有著怎樣的影響？　49?風能有哪些主要特點？　50?如何評估和測量風能資源？　51?風能資源評估一般應遵循什么樣的程序？　52?測風有什么步驟？　53?為什么說風能資源評估工作對風力發(fā)電是至關重要的？　54?風力發(fā)電機組選址有什么重要性？　55?風力發(fā)電機選址的原則是什么？　56?氣象站的風速數(shù)據(jù)能直接用于離網(wǎng)型風力發(fā)電機選址嗎？　57?風向數(shù)據(jù)對中小型離網(wǎng)風力發(fā)電機的應用有意義嗎？　58?多臺風力發(fā)電機組在安裝地點應如何布局？　59?如何為小規(guī)模離網(wǎng)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)項目點進行直接風能資源評估？　60?如何為小規(guī)模離網(wǎng)可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的建設進行間接風能資源評估？　61?風力發(fā)電機在不同高度的輸出功率有多大不同？　62?在什么場合下使用月平均風速和年平均風速？　63?用手持風速儀到現(xiàn)場去測風速有意義嗎？　64?風中的能量會發(fā)生多大的變化？第三章　風力發(fā)電基本原理載嗎？第四章　風力發(fā)電機？第五章　塔架和地基第六章　儲能裝置第七章　充電控制器第八章　逆變器第九章　柴油發(fā)電機第十章　局部電網(wǎng)和控制房第十一章　風力發(fā)電系統(tǒng)集成設計第十二章　離網(wǎng)可再生能源互補系統(tǒng)第十三章　離網(wǎng)風力發(fā)電系統(tǒng)安裝和驗收第十四章　離網(wǎng)風力發(fā)電系統(tǒng)運行管理第十五章　離網(wǎng)風力發(fā)電系統(tǒng)維護保養(yǎng)第十六章　可再生能源分布式發(fā)電附錄 典型家用電器和電動工具的額定功率和每天平均使用時間參考文獻主題詞索引

章節(jié)摘錄

　　第一章　可再生能源離網(wǎng)發(fā)電技術基礎　　1.什么是可再生能源？　　可再生能源包括太陽能、水能、風能、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等等，均可以在自然界中循環(huán)再生?！　?.什么是一次能源和二次能源？　　一次能源是指可以從自然界直接獲取的能源。其中煤炭、石油和天然氣是千百萬年前埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質年代形成的，又稱為化石能源，它們是當今世界中一次能源的三大支柱，構成了全球能源家族結構的基本框架。一次能源中還包括水能、太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質能以及核能等。　　一次能源又可以分為可再生能源和非再生能源兩大類。非再生能源是經(jīng)過千百萬年形成的、短期內無法恢復的能源。如煤炭、石油、天然氣等，隨著大規(guī)模開發(fā)利用，非再生能源的儲量愈來愈少，總有枯竭之時。

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