風力發(fā)電技術(shù)及工程

前言

　　風能是一種可再生的自然能源，是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。太陽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動，空氣流動形成風能。據(jù)估計，地球上的風能理論蘊藏量約為2．74×10MW，可開發(fā)利用的風能為2×10’MW，是地球水能的10倍，只要利用地球上1％的風能就能滿足全球能源的需要?！　★L能是人類利用歷史最悠久的能源和動力之一，在風力發(fā)電之前，風能主要用于風帆助航、風車提水、風力磨坊、風力鋸木等。1887年冬，美國人布拉什（Brush）安裝了第一臺自動運行的風力發(fā)電機組，開創(chuàng)了風力發(fā)電的新紀元，風力發(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，風力發(fā)電領(lǐng)域正隨著航空、航天技術(shù)和空氣動力學的發(fā)展以及計算機、復合材料的使用飛速發(fā)展，風力機結(jié)構(gòu)日趨完善，可靠性不斷提高，技術(shù)不斷創(chuàng)新。　　風力發(fā)電是目前世界上增長速度最快的能源，近年風電裝機容量持續(xù)每年增長速度超過209／6；到2005年底，全球風力發(fā)電裝機容量達59113MW，足以供應約3000萬普通家庭或7500萬居民的電力需求，德國、丹麥及西班牙是世界上風能利用發(fā)展最好的3個國家，德國風電已占總發(fā)電量的39／6，丹麥風電已超過總發(fā)電量的10％。目前，全球約有50多個國家加入了風力發(fā)電的行列，估計整個行業(yè)就業(yè)的員工超過15萬人?！　∥覈L力發(fā)電在20世紀80年代開始發(fā)展，初期大多是獨立運行戶用百瓦級風電機組，安裝在邊遠、孤立無電地區(qū)供農(nóng)、牧民使用。近年來，隨著大型并網(wǎng)風力發(fā)電機組的引入和開發(fā)，在風資源豐富地區(qū)開始出現(xiàn)由多臺風電機組組成的風電場，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，我國已累計在16個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）累計安裝風電機組3297臺，風電場92個，裝機容量2589MW，相比2005年增長了105％。盡管我國近幾年風力發(fā)電年增長都在50％左右，但裝備制造水平與裝機總?cè)萘颗c發(fā)達國家相比還有較大差距，我國風力發(fā)電裝機容量僅占全國電力裝機的0．11％，風力發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮蟆?/pre>


內(nèi)容概要
本書全面、系統(tǒng)地闡述了風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，風及風能資源，風力發(fā)電機組及蓄能裝置的基本結(jié)構(gòu)原理，獨立運行、互補運行、并網(wǎng)運行風力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運行，風電場的選址、機組布置、開發(fā)建設、運行維護和管理等內(nèi)容。本書通俗簡練，系統(tǒng)翔實，圖文并茂，適合從事風力發(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)的教學參考用書。



書籍目錄
前言第1篇　風力發(fā)電技術(shù)　第1章　緒論　　1.1　風能利用史與風力發(fā)電的特點　　1.2　世界風力發(fā)電發(fā)展與現(xiàn)狀　　1.3　中國風力發(fā)電發(fā)展、現(xiàn)狀與展望　第2章　風與風能資源　　2.1　風的形成　　2.2　風的測量　　2.3　中國的風能資源　第3章　風力機　　3.1　風力機的類型　　3.2　風力機的結(jié)構(gòu)組成　　3.3　風力機的基本參數(shù)與基本理論　第4章　風力發(fā)電機與蓄能裝置　　4.1　風力發(fā)電原理　　4.2　風力發(fā)電系統(tǒng)及其風力發(fā)電機　　4.3　風力發(fā)電的電能儲存　　4.4　風力發(fā)電的控制器與逆變器　第5章　風力發(fā)電機組的運行　　5.1　風力發(fā)電機組的并網(wǎng)運行　　5.2　風力發(fā)電與柴油發(fā)電聯(lián)合運行　　5.3　風力發(fā)電與太陽光發(fā)電聯(lián)合運行　　5.4　風力發(fā)電機組的獨立運行第2篇　風力發(fā)電場工程　第1章　風力發(fā)電場選址和風力發(fā)電機組的布置　　1.1　風力發(fā)電場選址概述　　1.2　風能資源的評估　　1.3　風力發(fā)電場宏觀選址　　1.4　風力發(fā)電場風況觀測　　1.5　風力發(fā)電場微觀選址　　1.6　風力發(fā)電機組的容量選擇與排列布置　　1.7　風力發(fā)電實用軟件介紹　　1.8　風力發(fā)電場年發(fā)電量估算　第2章　風力發(fā)電場設備選型　　2.1　風力發(fā)電場設備選型概述　　2.2　風力發(fā)電機組機械部分的選型　　2.3　風力發(fā)電場的電力系統(tǒng)選型設計　　2.4　風力發(fā)電場與電力系統(tǒng)的匹配　第3章　風力發(fā)電場的經(jīng)濟性及對環(huán)境的影響　　3.1　風力發(fā)電的經(jīng)濟性指標　　3.2　影響風力發(fā)電經(jīng)濟性的主要因素　　3.3　風力發(fā)電場的經(jīng)濟性　　3.4　風力發(fā)電場對環(huán)境的影響　第4章　風力發(fā)電項目開發(fā)及風力發(fā)電場工程建設　　4.1　風力發(fā)電項目開發(fā)及風力發(fā)電場工程建設流程　　4.2　風力發(fā)電投資項目的立項　　4.3　風力發(fā)電投資項目的可行性研究　　4.4　風力發(fā)電項目公司　　4.5　風力發(fā)電場工程建設前期工作　　4.6　風力發(fā)電場工程基礎建設施工　　4.7　風力發(fā)電機組的安裝　　4.8　風力發(fā)電機組的調(diào)整試驗　　4.9　風力發(fā)電機組的試運行　第5章　風力發(fā)電場運行維護和管理　　5.1　風力發(fā)電場的運行　　5.2　風力發(fā)電場的維護　　5.3　風力發(fā)電場的異常運行和事故處理　　5.4　風力發(fā)電機組的磨損與潤滑　　5.5　風力發(fā)電場的管理


章節(jié)摘錄
　　第1篇　風力發(fā)電技術(shù)　　第1章　緒論　　1.1　風能利用史與風力發(fā)電的特點　　1.1.1　風能利用史　　風能是一種可再生的自然能源，是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。太陽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動，空氣流動所形成的動能稱為風能?！　?jù)估計，地球上的風能理論蘊藏量約為2.74×109Mw，可開發(fā)利用的風能為2×107MW，是地球水能的10倍，只要利用地球上1％的風能就能滿足全球能源的需要?！　★L能是人類利用歷史最悠久的能源和動力之一，風能利用主要包括風力發(fā)電、風帆助航、風車提水、風力磨坊、風力鋸木等?！　★L能利用，已有數(shù)千年的歷史，風能最早的利用方式是“風帆行舟”。我國是最早使用帆船和風車的國家之一，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，開創(chuàng)了中國輝煌的風帆時代。同時，風車也得到了廣泛的使用，人們利用風帆驅(qū)動水車灌溉農(nóng)田。沿海沿江地區(qū)的風帆船和用風力提水灌溉或制鹽的做法，一直延續(xù)到20世紀50年代，僅在江蘇沿海利用風力提水的設備曾達20萬臺，如圖1—1—1所示。　　埃及也被認為是最先實際利用風能的國家之一，早在公元前幾千年，古埃及人就開始用風帆來協(xié)助奴隸們劃槳，后來，使用風帆來協(xié)助役畜磨谷（見圖1—1—2）和提水等?！　≡诠皫讉€世紀，波斯人也開始利用風能，到公元700年時，他們已建造了豎直轉(zhuǎn)軸的風車，即“方格形風車”（Panemon）來帶動石磨磨谷。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車。








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