風力發(fā)電站的選址和設(shè)想論文

　　摘要 風力發(fā)電站選址于集聚風力地形的進出風口，在風口處安裝帶有逆止閥并可接收多向的來風取風裝置，且用構(gòu)筑物把風集聚和引向比其高程高的半山腰或山頂上已安裝單向功率較大的風力正負電荷采集電機組，直接對蓄電池進行充電，或送到用戶。

　　關(guān)鍵詞 風力發(fā)電站；逆止閥裝置；集聚風力；正負電荷采集機；潔凈能源

　　現(xiàn)在風力發(fā)電站大多數(shù)采用未經(jīng)改造的自然風進行發(fā)電，其年平均風速在3m／s以上，運行風速達到4m／s以上，單機出率只有幾百至幾千千瓦。如果采用多臺發(fā)電機聯(lián)合運行發(fā)電，就每臺機組之間縱橫相距20～30m，不僅需要比較寬闊的場地，而且，單機容量少，每千瓦(Kw)投資高，因此，阻礙了風力發(fā)電站的發(fā)展。為此，如何選擇風力發(fā)電站站址和集聚風力就成為我們研究的課題。

　　風力的產(chǎn)生是由于太陽能照射作用，使地表巖石、海洋、砂灘、森林間產(chǎn)生不同的溫度，致使空氣產(chǎn)生對流，同時，星球的萬有引力作用和地球自轉(zhuǎn)作用，會產(chǎn)生夏炎冬寒、白暖夜涼、地表熱高空冷，造成不同時節(jié)不同的風向和風力，另外，地形地貌對風向和風力聚集也有一定的影響，因此，風力發(fā)電站象筑壩蓄水發(fā)電站一樣，需要進行選址和集聚風力構(gòu)筑物建設(shè)，才能充分發(fā)揮風力發(fā)電的高效節(jié)能作用。對風力發(fā)電站進行選址來說，一搬選在較大盆地的風力進出口或較大海洋湖泊的風力進出口等，具體體現(xiàn)在高山環(huán)繞盆地(或海洋或湖泊)的狹谷低處，或有貫穿環(huán)山巖溶巖洞處，這樣，可獲得較大的風力；對集聚風力構(gòu)筑物建設(shè)來說，一搬在風力進出口處，建設(shè)帶有逆止閥取風裝置和風口由下往上建設(shè)、風口斷面積按風流速運動的規(guī)律由大逐漸變小建設(shè)，使風速達到風力發(fā)電機運轉(zhuǎn)速度和提高風的單位面積的風力能量。

　　風力的流動受到地形地貌的變化而變化，同時，風力的流速受到季節(jié)變化而變化。因此，在選址上要考慮下列問題：

　　(1)峽谷進出口風力較大地址，如環(huán)山盆地與低洼地形(包括湖泊、海洋、平原、沙漠等)之間空氣交流的峽谷處，對太陽能形成不同溫差地形空氣交流場的峽谷處，常形成空氣對流的山谷處等

　　(2)可建設(shè)集聚風力構(gòu)筑物和安裝風力發(fā)電機組地形；

　　(3)處于用電中心；

　　(4)可修建交通道路，便于材料的運輸和電站的管理；

　　(5)年平均風速在3m／s以上，運行風速達為4m／s以上的時間達4000小時以上。

　　而在集聚風力構(gòu)筑物建設(shè)上，則要考慮下列問題：

　　(1)具備布置帶有逆止閥的雙向收集風能構(gòu)筑物地形；

　　(2)具備布置集聚風力并引風向半山腰或山頂上安裝單向風力發(fā)電機組的聚風能構(gòu)筑物地形；

　　(3)具備布置風力發(fā)電機組廠房和變電輸送場地；

　　(4)具備布置風力發(fā)電站的施工和安裝場地；

　　(5)構(gòu)筑物滿足風力電站的受力要求。

　　在風力發(fā)電站設(shè)計中，由于風力發(fā)電站地址處的風力風向隨著時間季節(jié)變化而變化，至少存在著兩個方向的風力流向問題，如在寬闊場地，可采用風向跟蹤技術(shù)，但在峽谷的風口處，采用風向跟蹤技術(shù)不現(xiàn)實。如果采用單向風力發(fā)電，就浪費約一半的風力。如果采用雙向發(fā)電機組發(fā)電，就增加約一倍的成本。如果在風口處安裝帶有逆止閥取風裝置，接收多向的來風，并把收集到的風向引向在半山腰或山頂上安裝單向風力發(fā)電機組，就能實現(xiàn)單向風力發(fā)電機組發(fā)電， 從而避免了空闊場地的風力發(fā)電機組中多安裝一臺風力轉(zhuǎn)向的電動機，達到簡化設(shè)備的構(gòu)造。   一方面，由于帶有逆止閥收集風能單位能量較低，因此在收集風構(gòu)筑物至風力發(fā)電廠房之間建造把風速風力進行集聚的引風人工構(gòu)筑物管道(截面積由大變小)，使單位風能達到風力發(fā)電機組的運轉(zhuǎn)要求，這樣，可以使設(shè)備小型化和提高風力發(fā)電機的容量。另一方面，由于風力不象水力可以把其蓄存起來，因此，風力發(fā)電極其不穩(wěn)定，它需要穩(wěn)壓系統(tǒng)和電能儲備系統(tǒng)。

　　對于現(xiàn)有的直流電機(包括硅整流系統(tǒng))造價比較高，難以降低風力發(fā)電機的單位投資，不利于風力發(fā)電站的發(fā)展。如果能利用正負電荷采集電機，就可能降低風力發(fā)電機的成本，其原理是采用電容的兩極輸送電子，使電荷在硅電路中從一端輸送到另一端的過程，其好象化學式蓄電池原理(化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程)相似，把機械能轉(zhuǎn)化為直流電能的過程，直接對蓄電池進行充電，或送到用戶。減少了交直系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，輸出了穩(wěn)定的電壓。

　　對于風力發(fā)電站來說，如果選址較好，就能獲得較大風能，若能利用人工構(gòu)筑物收集和集聚風力，可集中布置風力發(fā)電機廠房和輸出線路以及控制線路，減少土地的征收和便于風力電站的管理。在風力發(fā)電機組上，若采用正負電荷采集電機，就可減少穩(wěn)定系統(tǒng)和使設(shè)備簡單化，經(jīng)過上述措施，可以使風力發(fā)電站建設(shè)成本降低和風力發(fā)電機單位kw投資達到理想值，可與其它能量發(fā)電單位千瓦(kw)投資相互競爭，同時，因風力發(fā)電場是直接利用風來發(fā)電，對環(huán)境的治理和保護的費用很少，因此，風力發(fā)電的建設(shè)成本和運行成本是比較低的，其是優(yōu)先發(fā)展的潔凈能源。

　　由于風力發(fā)電機沒有象用煤發(fā)電對環(huán)境有負面影響，不象水力發(fā)電需要較大的蓄水庫容占用較多土地和移民及地質(zhì)災(zāi)害，也不象核電需要對有幅射廢棄物進行處理，因此，投資于風力發(fā)電場風險比較小并得到較大的利潤空間和獲得投資高回報。

　　現(xiàn)在，綠色能源在金融危機中得到了各國政府的追捧，中國在大力鼓勵可再生能源項目，并熱衷給綠色能源投資提供各項優(yōu)惠舉措，如太陽能行業(yè)補貼政策，資金占全國對綠色能源投資在4萬億元人民幣中的34％，對于風力發(fā)電的綠色能源也得到政府的補貼，所以，風力發(fā)電站是吸引國內(nèi)外的資金比較理想的項目。同樣，潮夕電站因設(shè)置逆止閥裝置而使設(shè)備簡單和多發(fā)電量。

【風力發(fā)電站的選址和設(shè)想論文】相關(guān)文章：

海上風力發(fā)電論文04-30

論文新學期設(shè)想04-25

對幼師外語教學的設(shè)想 論文04-30

對蔬菜加工配送的認識和設(shè)想04-30

試論環(huán)境變暖的危害及對策設(shè)想論文04-30

幼兒快樂教學法設(shè)想的論文04-27

風力發(fā)電系統(tǒng)故障診斷技術(shù)論文04-26

風力的創(chuàng)作04-30

設(shè)想04-29

索緒爾符號學設(shè)想的緣起和意圖05-02