風力發(fā)電原理

1、風力發(fā)電的基本原理風力發(fā)電的基本原理1引言風是最常見的自然現(xiàn)象之一，是太陽對地球表面不均衡加熱而引起的“空氣流動”，流動空氣具有的動能稱之為風能。因此，風能是一種廣義的太陽能。據(jù)世界氣象組織（WMO）和中國氣象局氣象科學研究院分析，地球上可利用的風能資源為200億kW，是地球上可利用水能的20倍。中國陸地10m高度層可利用的風能為2.53億kW，海上可利用的風能是陸地上的3倍，50m高度層可利用的風能是10m高度層的2倍，風能資源非常豐

2、富。2風力發(fā)電基本理論知識風力發(fā)電基本理論知識2.1風能的計算公式空氣運動具有動能。風能是指風所具有的動能。如果風力發(fā)電機葉輪的斷面積為A，則當風速為V的風流經(jīng)葉輪時，單位時間風傳遞給葉輪的風能為其中：單位時間質(zhì)量流量m=ρAV在實際中，式中：PW—每秒空氣流過風力發(fā)電機葉輪斷面面積的風能，即風能功率，W；Cp—葉輪的風能利用系數(shù)；m—齒輪箱和傳動系統(tǒng)的機械效率，一般為0.80—0.95，直驅(qū)式風力發(fā)電機為1.0；e—發(fā)電機效率，一般為

3、0.70—0.98；ρ—空氣密度，kgm3；A—風力發(fā)電機葉輪旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積，m2；V—風速，ms。2.2貝茨（Betz）理論第一個關(guān)于風輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A貝茨于1926年建t—溫度，℃。從空氣密度公式可以看出，空氣密度的大小與大氣壓力、溫度有關(guān)。2.4風輪直徑與掃掠面積風輪直徑是風輪旋轉(zhuǎn)時的外圓直徑，用D表示。風輪直徑大小決定了風輪掃掠面積的大小以及葉片的長度，是影響機組容量大小和機組性價比的主要因素之一。根據(jù)

4、貝茨理論，風輪從自然風中獲取的功率為:312PPSC???式中:24DS??S為風輪的掃掠面積D增加則其掃掠面積與D2成比例增加，其獲取的風功率也相應增加。2.5輪轂高度風輪高度是指風輪輪轂中心離地面的高度，是風電機組設計時要考慮的一個重要參數(shù)。由于風剪切特性，離地面越高，風速越大，具有的風能也越大，因此大型風電機組的發(fā)展趨勢是輪轂高度越來越高。但是輪轂高度增加，所需要的塔架高度也相應增加，當塔架高度達到一定水平時，設計、制造、運輸和安