浅谈小型风力发电技术

浅谈小型风力发电技术
摘要: 讨论了适合边远无电地区的小型风力发电机组以及风力发电的发展长景。
关键词: 风能; 发电; 小型风力机
到达地球范围内的太阳能, 大约有2%左右转化成风能, 因
此风能是一种广义的太阳能, 只要太阳存在风能资源就存在, 风
能是一种永久性的、无污染的可再生能源。风能作为一种能量资
源有两个特点:
( 1) 风能是一种在大部分地区和大部分时间可容易获取的能
源。风能不光在白天有阳光时可得到, 在夜间也可得到。当然, 风
能的能量密度低, 空气的密度比水小816 倍, 这意味着需要较大
的风轮来获取能量, 单机不可能太大, 更适合中、小型机组。
( 2) 风能具有变化性和随机性。充分体现风能的变化性和随
机性对于选择正确的风力机及其安装位置是非常重要的。风能的
随机性是指在同一地点风速总是在不断变化的, 人们一般用风速
变化幅度的中间值来表示平均风速。平均风速风向变化随昼夜和
季节而变化在统计上有一定规律, 但在某一时间内风速是不确定
的, 有时一连几天没风, 有时会有很强的阵风甚至一连几天几夜
刮大风。由于空气密度低, 风速小( 小于3 m/s) 风能太小而无利用
价值。风太大( 超过25 m/s) , 不仅无法利用, 而且具有很大的破坏
性。风的这种变化性和随机性增加了风能利用的困难, 使得必须
在风力机系统中增加调速限速装置和储能设备。
选择合适的小型风力发电机要从两方面入手: 一是要了解当
地风力资源情况。风速的大小直接影响风力机的功率输出和发电
量。风资源的数据一般可以从气象部门获得, 例如根据当地多年
统计得到的年平均风速, 可以估算出某一种风力机在此平均风速
下的年发电量和月平均发电量。以内蒙华德公司生产的300 W
风力发电机为例: 在年平均风速3 m/s 条件下可每天发电693 W
时, 在4 m/s 条件下每天可发电1 485 W/h, 在5.1 m/s 条件下每
天可发电2 380 W/h; 二是适合于用户用电的需求。如估算一下家
里计划要安装的电器的总的耗电量。如: 3 盏节能灯每盏15 W,
平均每天用4 h, 共计3×15 W×4=180 W/h; 一台21 寸彩电功率
65 瓦, 平均每天用5 h, 共计1×65 W×5=325W/h; 其他录音机等
合计20W, 用电3 h, 共计1×20 W/h×3=60 W/h。三项合计每天
总用电量565 W/h, 也就是0.565 度电。因此, 在当地平均风速达
到4 m/s 时, 选用华德公司300 W风力机即可。
3 小型风力发电机结构的组成

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