風力發(fā)電原理與技術

　　把風能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g。通過風力發(fā)電機實現(xiàn)，利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。

　　技術原理編輯 播報風力發(fā)電的基本原理是風的動能通過風輪機轉(zhuǎn)換成機械能， [1]

　　再帶動發(fā)電機發(fā)電轉(zhuǎn)換成電能。主導的風力發(fā)電機組一般為水平軸式風力發(fā)電機，它由葉片、輪轂、增速齒輪箱、發(fā)電機、主軸、偏航裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成。風輪的作用是將風能轉(zhuǎn)換為機械能，它由氣動性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉(zhuǎn)動的風輪由增速齒輪箱增速后，將動力傳遞給發(fā)電機。 [2]

　　上述這些部件都布置在機艙里，整個機艙由塔架支起。為了有效地利用風能，偏航裝置根據(jù)風向傳感器測得的風向信號，由控制器控制偏航電機，驅(qū)動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉(zhuǎn)動，使機艙始終對向風。由于齒輪箱是在MW級風力發(fā)電機組　中過載和過早損壞率較高的部件，國外開始研　制一種直接驅(qū)動型的風力發(fā)電機組（亦稱：無　齒輪風力發(fā)電機），這種機組采用多級異步電　機與葉輪直接連接進行驅(qū)動的方式，免去齒輪為了跟蹤最佳葉片尖速比，使風電機組在　較大的風速范圍內(nèi)獲得最佳功率輸出，須對轉(zhuǎn)　速或功率進行調(diào)節(jié)。常用的調(diào)節(jié)方式有兩種：一種是失速調(diào)節(jié)，另一種是變槳距調(diào)節(jié)一即葉片可以繞葉片上的軸轉(zhuǎn)動，改變?nèi)~片氣動數(shù)據(jù)，實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。

　　風力發(fā)電技術

　　風力發(fā)電機一般有風輪、發(fā)電機（包括裝置）、調(diào)向器（尾翼）、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發(fā)電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉(zhuǎn)，它把風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L輪軸的機械能。發(fā)電機在風輪軸的帶動下旋轉(zhuǎn)發(fā)電。 風輪是集風裝置，它的作用是把流動空氣具有的動能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L輪旋轉(zhuǎn)的機械能。一般風力發(fā)電機的風輪由2個或3個葉片構成。在風力發(fā)電機中，已采用的發(fā)電機有3種，即直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。 風力發(fā)電機中調(diào)向器的功能是使風力發(fā)電機的風輪隨時都迎著風向，從而能最大限度地獲取風能。一般風力發(fā)電機幾乎全部是利用尾翼來控制風輪的迎風方向的。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。 限速安全機構是用來保證風力發(fā)電機運行安全的。限速安全機構的設置可以使風力發(fā)電機風輪的轉(zhuǎn)速在一定的風速范圍內(nèi)保持基本不變。 塔架是風力發(fā)電機的支撐機構，稍大的風力發(fā)電機塔架一般采用由角鋼或圓鋼組成的桁架結構。風力機的輸出功率與風速的大小有關。由于自然界的風速是極不穩(wěn)定的，風力發(fā)電機的輸出功率也極不穩(wěn)定。風力發(fā)電機發(fā)出的電能一般是不能直接用在電器上的，先要儲存起來。風力發(fā)電機用的蓄電池多為鉛酸蓄電池。

　　風機葉片是風力發(fā)電技術進步的關鍵核心

　　風力機部件，其良好的設計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機組正常穩(wěn)定運行的決定因素。我國風機葉片行業(yè)的發(fā)展是伴隨著風電產(chǎn)業(yè)及風電設備行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。由于起步較晚，我國風機葉片最初主要是依靠進口來滿足市場需求的。隨著國內(nèi)企業(yè)和科研院所的共同努力，我國風機葉片行業(yè)的供給能力迅速提升。

　　風力發(fā)電市場

　　我國風機葉片市場已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業(yè)主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，國內(nèi)企業(yè)以時代新材、中材科技、中航惠騰、中復連眾為代表。截至到2008年5月，中國境內(nèi)的風電機組葉片廠商共有31家。其中，已經(jīng)進入批量生產(chǎn)階段的公司有10家。2008年，已經(jīng)批量生產(chǎn)的葉片公司生產(chǎn)能力為460萬千瓦。預計2010年，這些葉片公司全部進入批量生產(chǎn)階段后，綜合生產(chǎn)能力將達到900萬千瓦。