風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及工程

前言

　　風(fēng)能是一種可再生的自然能源，是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式。太陽(yáng)的輻射造成地球表面受熱不均勻，引起大氣層中壓力分布不均勻，從而使空氣沿水平方向運(yùn)動(dòng)，空氣流動(dòng)形成風(fēng)能。據(jù)估計(jì)，地球上的風(fēng)能理論蘊(yùn)藏量約為2．74×10MW，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能為2×10’MW，是地球水能的10倍，只要利用地球上1％的風(fēng)能就能滿足全球能源的需要?！　★L(fēng)能是人類利用歷史最悠久的能源和動(dòng)力之一，在風(fēng)力發(fā)電之前，風(fēng)能主要用于風(fēng)帆助航、風(fēng)車提水、風(fēng)力磨坊、風(fēng)力鋸木等。1887年冬，美國(guó)人布拉什（Brush）安裝了第一臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，開(kāi)創(chuàng)了風(fēng)力發(fā)電的新紀(jì)元，風(fēng)力發(fā)電經(jīng)歷了創(chuàng)始期、徘徊發(fā)展期和迅猛發(fā)展期，如今，風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域正隨著航空、航天技術(shù)和空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)、復(fù)合材料的使用飛速發(fā)展，風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)日趨完善，可靠性不斷提高，技術(shù)不斷創(chuàng)新。　　風(fēng)力發(fā)電是目前世界上增長(zhǎng)速度最快的能源，近年風(fēng)電裝機(jī)容量持續(xù)每年增長(zhǎng)速度超過(guò)209／6；到2005年底，全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)59113MW，足以供應(yīng)約3000萬(wàn)普通家庭或7500萬(wàn)居民的電力需求，德國(guó)、丹麥及西班牙是世界上風(fēng)能利用發(fā)展最好的3個(gè)國(guó)家，德國(guó)風(fēng)電已占總發(fā)電量的39／6，丹麥風(fēng)電已超過(guò)總發(fā)電量的10％。目前，全球約有50多個(gè)國(guó)家加入了風(fēng)力發(fā)電的行列，估計(jì)整個(gè)行業(yè)就業(yè)的員工超過(guò)15萬(wàn)人?！　∥覈?guó)風(fēng)力發(fā)電在20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展，初期大多是獨(dú)立運(yùn)行戶用百瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組，安裝在邊遠(yuǎn)、孤立無(wú)電地區(qū)供農(nóng)、牧民使用。近年來(lái)，隨著大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的引入和開(kāi)發(fā)，在風(fēng)資源豐富地區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)由多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組組成的風(fēng)電場(chǎng)，并入地區(qū)電網(wǎng)供電，并以難以想象的速度發(fā)展，截止到2006年年底，我國(guó)已累計(jì)在16個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組3297臺(tái)，風(fēng)電場(chǎng)92個(gè)，裝機(jī)容量2589MW，相比2005年增長(zhǎng)了105％。盡管我國(guó)近幾年風(fēng)力發(fā)電年增長(zhǎng)都在50％左右，但裝備制造水平與裝機(jī)總?cè)萘颗c發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量?jī)H占全國(guó)電力裝機(jī)的0．11％，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮蟆?/pre>


內(nèi)容概要
本書全面、系統(tǒng)地闡述了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，風(fēng)及風(fēng)能資源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及蓄能裝置的基本結(jié)構(gòu)原理，獨(dú)立運(yùn)行、互補(bǔ)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行，風(fēng)電場(chǎng)的選址、機(jī)組布置、開(kāi)發(fā)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)和管理等內(nèi)容。本書通俗簡(jiǎn)練，系統(tǒng)翔實(shí)，圖文并茂，適合從事風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的工程技術(shù)人員閱讀參考，也適合作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考用書。



書籍目錄
前言第1篇　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)　第1章　緒論　　1.1　風(fēng)能利用史與風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)　　1.2　世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展與現(xiàn)狀　　1.3　中國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展、現(xiàn)狀與展望　第2章　風(fēng)與風(fēng)能資源　　2.1　風(fēng)的形成　　2.2　風(fēng)的測(cè)量　　2.3　中國(guó)的風(fēng)能資源　第3章　風(fēng)力機(jī)　　3.1　風(fēng)力機(jī)的類型　　3.2　風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)組成　　3.3　風(fēng)力機(jī)的基本參數(shù)與基本理論　第4章　風(fēng)力發(fā)電機(jī)與蓄能裝置　　4.1　風(fēng)力發(fā)電原理　　4.2　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其風(fēng)力發(fā)電機(jī)　　4.3　風(fēng)力發(fā)電的電能儲(chǔ)存　　4.4　風(fēng)力發(fā)電的控制器與逆變器　第5章　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行　　5.1　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行　　5.2　風(fēng)力發(fā)電與柴油發(fā)電聯(lián)合運(yùn)行　　5.3　風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)光發(fā)電聯(lián)合運(yùn)行　　5.4　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的獨(dú)立運(yùn)行第2篇　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工程　第1章　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)選址和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的布置　　1.1　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)選址概述　　1.2　風(fēng)能資源的評(píng)估　　1.3　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)宏觀選址　　1.4　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)況觀測(cè)　　1.5　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)微觀選址　　1.6　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的容量選擇與排列布置　　1.7　風(fēng)力發(fā)電實(shí)用軟件介紹　　1.8　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)年發(fā)電量估算　第2章　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備選型　　2.1　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備選型概述　　2.2　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)械部分的選型　　2.3　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)　　2.4　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)與電力系統(tǒng)的匹配　第3章　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性及對(duì)環(huán)境的影響　　3.1　風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)　　3.2　影響風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的主要因素　　3.3　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性　　3.4　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響　第4章　風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)及風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工程建設(shè)　　4.1　風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)及風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工程建設(shè)流程　　4.2　風(fēng)力發(fā)電投資項(xiàng)目的立項(xiàng)　　4.3　風(fēng)力發(fā)電投資項(xiàng)目的可行性研究　　4.4　風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目公司　　4.5　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工程建設(shè)前期工作　　4.6　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工程基礎(chǔ)建設(shè)施工　　4.7　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝　　4.8　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的調(diào)整試驗(yàn)　　4.9　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的試運(yùn)行　第5章　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)和管理　　5.1　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的運(yùn)行　　5.2　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的維護(hù)　　5.3　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的異常運(yùn)行和事故處理　　5.4　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的磨損與潤(rùn)滑　　5.5　風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的管理


章節(jié)摘錄
　　第1篇　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)　　第1章　緒論　　1.1　風(fēng)能利用史與風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)　　1.1.1　風(fēng)能利用史　　風(fēng)能是一種可再生的自然能源，是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式。太陽(yáng)的輻射造成地球表面受熱不均勻，引起大氣層中壓力分布不均勻，從而使空氣沿水平方向運(yùn)動(dòng)，空氣流動(dòng)所形成的動(dòng)能稱為風(fēng)能?！　?jù)估計(jì)，地球上的風(fēng)能理論蘊(yùn)藏量約為2.74×109Mw，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能為2×107MW，是地球水能的10倍，只要利用地球上1％的風(fēng)能就能滿足全球能源的需要?！　★L(fēng)能是人類利用歷史最悠久的能源和動(dòng)力之一，風(fēng)能利用主要包括風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)帆助航、風(fēng)車提水、風(fēng)力磨坊、風(fēng)力鋸木等。　　風(fēng)能利用，已有數(shù)千年的歷史，風(fēng)能最早的利用方式是“風(fēng)帆行舟”。我國(guó)是最早使用帆船和風(fēng)車的國(guó)家之一，至少在3000年前的商代就出現(xiàn)了帆船，明代航海家鄭和七下西洋，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)輝煌的風(fēng)帆時(shí)代。同時(shí)，風(fēng)車也得到了廣泛的使用，人們利用風(fēng)帆驅(qū)動(dòng)水車灌溉農(nóng)田。沿海沿江地區(qū)的風(fēng)帆船和用風(fēng)力提水灌溉或制鹽的做法，一直延續(xù)到20世紀(jì)50年代，僅在江蘇沿海利用風(fēng)力提水的設(shè)備曾達(dá)20萬(wàn)臺(tái)，如圖1—1—1所示?！　“＜耙脖徽J(rèn)為是最先實(shí)際利用風(fēng)能的國(guó)家之一，早在公元前幾千年，古埃及人就開(kāi)始用風(fēng)帆來(lái)協(xié)助奴隸們劃槳，后來(lái)，使用風(fēng)帆來(lái)協(xié)助役畜磨谷（見(jiàn)圖1—1—2）和提水等?！　≡诠皫讉€(gè)世紀(jì)，波斯人也開(kāi)始利用風(fēng)能，到公元700年時(shí)，他們已建造了豎直轉(zhuǎn)軸的風(fēng)車，即“方格形風(fēng)車”（Panemon）來(lái)帶動(dòng)石磨磨谷。其他的中東民族，主要是穆斯林，也建造了他們自己的方格形風(fēng)車。








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