3.有效风速
有效风速一般也称为可利用风速。因为在当前的技术条件下,只有当风速大于3m/s时才能有效地推动风力发电机叶轮,使其进入正常的工作状态。风力发电机一年的正常工作小时数决定了风力发电机的工作效率及经济性。年平均风速大于3m/s的年小时数,表明风场在一年内风力发电机可以起动工作的小时数。小时数越多说明风场利用价值越高。
4.参考风速和极限风速
参考风速定义为50年一遇的、在轮毂高度处能持续10min的阵风平均风速。极限风速定义为1.4倍参考风速。极限风速这一指标的意义在于它决定了风力发电机设计时的强度和刚度指标。风力发电机要想安全地工作,风力发电机组及其零部件就必须保证在瞬时最大风速时不会损坏。
三、我国风能分布的特点
我国在地球的北半球,地处太平洋西岸,特定的地理位置和我国特有的地形地貌,使我国风能资源分布有以下特点:
1)东南沿海及其岛屿是我国的最大风能资源区。但是这一区域仅限于沿海岸线几十公里的陆地,向内陆由于丘陵的阻滞会使风能锐减。
2)新疆的东部、甘肃的北部和内蒙古中西部也是我国的风能资源密集区。这一地区地势平坦广阔,虽然风力由北向南逐渐减弱,但变化较慢,也是我国风能资源比较丰富的地区。
3)黑龙江和吉林两省的东部及辽东半岛沿海地区风能资源也很丰富。
4)青藏高原北部、新疆北部、华北北部、内蒙古东部、东北的西北部和渤海、黄海沿海地区也属于风能资源较丰富地区。
风力资源的好坏直接决定风电成本的高低,根据我国风能资源情况及技术经济条件,开发重点应放在内蒙古、东北、西北、西藏、东南沿海及岛屿、高山、风口等风能资源丰富地区,尤其是经济发达、电网条件好的地区。另一方面,我国海岸线较长,发展海上风电场也是我国风电发展的一个方向。
四、风力发电
除帆船是靠风帆直接推动来利用风能外,一般都是利用风轮收集风能,再将其转变成旋转机械能驱动各种工作机械。良好的风场多数又处于人烟稀少的地区且机械能不能进行远距离传送,而电能是一种清洁干净的二次能源,具有利用电网便于远距离输送的优势。于是通过发电机,将风轮收集转化成的机械能再转变成电能,成为风能利用的主导方式。
并网型风力发电机组的功能是将风的动能转换成机械能,再将机械能转换为电能,输送到电网中。一台风力发电机组为了实现转换功能由若干机构和零部件组成,目前市场上水平轴三叶片风力发电机组占主导地位。并网型风力发电机的结构比较复杂,为了便于和离网型风力发电机相区别,习惯上把并网型风力发电机称为风力发电机组,也简称为风电机组。
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