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[直流高壓發(fā)生器]大型立軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

  • 發(fā)布日期:2012-05-19      瀏覽次數(shù):855
    • 當(dāng)前在高風(fēng)速地區(qū)建設(shè)的風(fēng)電工程大都面臨輸電的老大難問題,而在冬季風(fēng)能Z大的時期因三北地區(qū)供暖需求形成熱電聯(lián)產(chǎn),又導(dǎo)致許多風(fēng)電電力“無處消納”形成棄風(fēng),因此,當(dāng)前國家大力提倡與重點支持在中部、南方中低風(fēng)速地區(qū),如:在河南、河北、云南、安徽、湖北、湖南、山東、山西、重慶、貴州、西藏和四川等及沿海等地大規(guī)模發(fā)展中低風(fēng)速風(fēng)電,倡導(dǎo)分散式風(fēng)電開發(fā),解決并網(wǎng)輸電難的難題。

      目前全國范圍內(nèi)可利用的中低風(fēng)速風(fēng)能資源面積約占全國風(fēng)能資源的68%,且均接近電網(wǎng)負(fù)荷較大的地區(qū)。但是當(dāng)前的嚴(yán)重問題是沒有適用的大型功能全面的中低風(fēng)速風(fēng)電裝備提供應(yīng)用。

      當(dāng)前三葉槳低風(fēng)速改進(jìn)型大型風(fēng)機(jī)也難于在中低風(fēng)速地區(qū)化應(yīng)用的重要技術(shù)因素有:

      1、難于形成風(fēng)輪乘風(fēng)出力面積的大幅度拓展設(shè)計。

      2、難于實現(xiàn)乘風(fēng)力矩的大幅度拓展設(shè)計。

      3、缺乏大幅度調(diào)控乘風(fēng)出力能力的結(jié)構(gòu)與手段。

      4、微風(fēng)啟動能力差,發(fā)電時空有限。

      5、成本價格高,投資效益低。

      然而,當(dāng)前三葉槳中低風(fēng)速風(fēng)電設(shè)備采用的乘風(fēng)出力能力拓展設(shè)計的方式是:通過延長葉片實現(xiàn),而采用該方式無異于“飲鴆止渴”,其將導(dǎo)致風(fēng)輪重量加大(如果減輕葉片強度設(shè)計將加大其在中低風(fēng)速地區(qū)短時高速風(fēng)速下的危險程度)、導(dǎo)致中低風(fēng)速更加難于驅(qū)動特大直徑風(fēng)輪快速旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致運行速度進(jìn)一步下降,也導(dǎo)致傳動比需求進(jìn)一步加大等,加長葉片還導(dǎo)致塔架高度被迫加高,使運輸、安裝更加困難等負(fù)面衍生問題的加大累計形成,因此難于實現(xiàn)化大功率低風(fēng)速風(fēng)機(jī)的設(shè)計與提供應(yīng)用。

      大型立軸風(fēng)電機(jī)組發(fā)明技術(shù)具有多能中低風(fēng)速乘風(fēng)的特點,重要特質(zhì)包括:

      大型:其擁有極大的風(fēng)輪乘風(fēng)面積、乘風(fēng)力矩及其方便拓展的空間,擁有風(fēng)輪葉槳設(shè)置數(shù)量的方便增加空間(如:一個風(fēng)輪可由6-12個構(gòu)成,可大幅度加大立式風(fēng)輪的高度、直徑),風(fēng)輪乘風(fēng)面積與性能*,在中低風(fēng)速下也可輕易形成5-10兆瓦以上的單機(jī)功率設(shè)計。

      輕型:其風(fēng)輪葉槳與排列葉片超輕超薄設(shè)計(甚至可用1mm超薄材料),整機(jī)重量大幅度降低。

      :風(fēng)機(jī)風(fēng)輪估算有效乘風(fēng)面積達(dá)到3-5兆瓦的設(shè)計下全部重量也只相當(dāng)于現(xiàn)有1.5-2兆瓦風(fēng)機(jī)1-2個葉片的重量,因此微風(fēng)啟動能力*,其大范圍調(diào)控能力的具備導(dǎo)致小時/年利用率很高,因此投入產(chǎn)出效益很高(同比)。

      多能:指多功能、多能力,多能效,其采用多發(fā)電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)與風(fēng)輪葉片乘風(fēng)出力能力變化的雙重配合調(diào)控,還擁有“疾風(fēng)(臺風(fēng))時刻”回避風(fēng)力的全部卸載調(diào)控方式,因此形成了中低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)能開發(fā)設(shè)備所必須具備的巨大調(diào)控能力空間(因為低風(fēng)速地區(qū)一年中也有高風(fēng)速的時刻,否則倒塌的危險性極大)。

      安全:頂部結(jié)構(gòu)天然回避雷電攻擊、整體運行不會形成杠桿撬動基礎(chǔ)效應(yīng)天然防止倒塌。

      穩(wěn)定:大型風(fēng)輪在運行過程中通過慣性蓄能導(dǎo)致運行穩(wěn)定其還可采用部分柔性葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計可平衡瞬間強風(fēng)的沖擊,導(dǎo)致運行安全穩(wěn)定。

      *:其采用“多發(fā)電機(jī)調(diào)控系統(tǒng)”實現(xiàn)增減發(fā)電機(jī)數(shù)量的價值化運行調(diào)控方式,可使各種風(fēng)能強度與發(fā)電時空獲得Z大化利用,導(dǎo)致投資收益同比大幅度增加,其排列葉片調(diào)控與發(fā)電機(jī)設(shè)置數(shù)量配合的雙重調(diào)控達(dá)成風(fēng)能利用程度與發(fā)電時空的極大提高。

      可靠:其發(fā)電機(jī)設(shè)備地面設(shè)置方便安裝與日常設(shè)備維護(hù),可導(dǎo)致設(shè)備故障率大幅下降,使用壽命大幅提高。發(fā)電機(jī)地面設(shè)置可天然回避自然界陽光暴曬與夜間冰凍及其巨大溫度變化,其功能全面,整體和諧。

      美觀:“大型多能中低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)”外形美觀,具有景觀形成性與遠(yuǎn)望觀賞性,適合在人口稠密地區(qū)建設(shè)。

      低價:其形成出力乘風(fēng)出力原理、實現(xiàn)風(fēng)向調(diào)控、風(fēng)力調(diào)控的3大任務(wù)全是由一個簡單輕巧的“風(fēng)向定向盤裝置系統(tǒng)”實現(xiàn),一次性去除了現(xiàn)有風(fēng)機(jī)復(fù)雜的偏航系統(tǒng)、葉槳調(diào)控系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu),使相關(guān)結(jié)構(gòu)成本與風(fēng)輪重量同比再次數(shù)倍降低,葉片單位千瓦成本大幅度降低,單位千瓦造價也大幅度低于現(xiàn)有高風(fēng)速風(fēng)機(jī)30%-50%以上,部件運輸安裝方便,相關(guān)成本低,顛覆了低風(fēng)速風(fēng)機(jī)高價論

      大型多能中低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)的工作原理是:將風(fēng)輪各個風(fēng)力板上的排列葉片在運行至迎風(fēng)一側(cè)時全部封閉(或者開啟半幅等)形成大面積風(fēng)帆阻力式乘風(fēng)與調(diào)控,而在運行到逆風(fēng)回轉(zhuǎn)一側(cè)時排列葉片逐步全部打開形成幾乎為零的風(fēng)阻力運行回轉(zhuǎn),因此風(fēng)輪可實現(xiàn)特大乘風(fēng)旋轉(zhuǎn)出力效果與大規(guī)模乘風(fēng)面積與能力的拓展設(shè)計及巨大旋轉(zhuǎn)力矩的形成,

      大型多能中低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)乘風(fēng)出力方式特點是:大直徑、大葉片、多葉槳、大力矩,風(fēng)輪低轉(zhuǎn)速運行以充分利用低速風(fēng)能形成強阻風(fēng)乘風(fēng)效果,形成強大乘風(fēng)出力能力,其出力原理如同風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)帆的作用方式與效果,其通過較高的自然傳動過程形成的傳動比實現(xiàn)發(fā)電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)(無需昂貴稀土永磁)。 可見:用大型多能中低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組發(fā)展中國乃至世界的風(fēng)電產(chǎn)業(yè), 乘風(fēng)力矩優(yōu)良處,乘風(fēng)面積卻是越來越細(xì)小。

      多數(shù)重量只起到支撐延長作用,沒有形成乘風(fēng)出力作用。

       

      圖1現(xiàn)有風(fēng)機(jī)

      從宏觀整體結(jié)構(gòu)的角度看,三葉槳水平軸風(fēng)機(jī)難于化地實現(xiàn)2兆瓦以上設(shè)計。事實上形成不大承認(rèn)乘風(fēng)面積、乘風(fēng)力矩是形成風(fēng)機(jī)乘風(fēng)出力的基本條件,卻又試圖通過旋轉(zhuǎn)葉片變化乘風(fēng)面積的方式進(jìn)行乘風(fēng)出力變化調(diào)控,導(dǎo)致設(shè)計理論自相矛盾,不可能形成優(yōu)勢效益與大型化拓展。
       

       

       

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