風力發電原理與技術

　　風力發電原理與技術

　　把風能轉變為電能的技術。通過風力發電機實現，利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。

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

　　再帶動發電機發電轉換成電能。主導的風力發電機組一般為水平軸式風力發電機，它由葉片、輪轂、增速齒輪箱、發電機、主軸、偏航裝置、控制系統、塔架等部件所組成。風輪的作用是將風能轉換為機械能，它由氣動性能優異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉動的風輪由增速齒輪箱增速后，將動力傳遞給發電機。 [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，偏航裝置根據風向傳感器測得的風向信號，由控制器控制偏航電機，驅動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉動，使機艙始終對向風。由于齒輪箱是在MW級風力發電機組　中過載和過早損壞率較高的部件，國外開始研　制一種直接驅動型的風力發電機組（亦稱：無　齒輪風力發電機），這種機組采用多級異步電　機與葉輪直接連接進行驅動的方式，免去齒輪為了跟蹤最佳葉片尖速比，使風電機組在　較大的風速范圍內獲得最佳功率輸出，須對轉　速或功率進行調節。常用的調節方式有兩種：一種是失速調節，另一種是變槳距調節一即葉片可以繞葉片上的軸轉動，改變葉片氣動數據，實現功率調節。

　　風力發電技術

　　風力發電機一般有風輪、發電機（包括裝置）、調向器（尾翼）、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變為風輪軸的機械能。發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。 風輪是集風裝置，它的作用是把流動空氣具有的動能轉變為風輪旋轉的機械能。一般風力發電機的風輪由2個或3個葉片構成。在風力發電機中，已采用的發電機有3種，即直流發電機、同步交流發電機和異步交流發電機。 風力發電機中調向器的功能是使風力發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電機運行安全的。限速安全機構的設置可以使風力發電機風輪的轉速在一定的風速范圍內保持基本不變。 塔架是風力發電機的支撐機構，稍大的風力發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定的，風力發電機的輸出功率也極不穩定。風力發電機發出的電能一般是不能直接用在電器上的，先要儲存起來。風力發電機用的蓄電池多為鉛酸蓄電池。

　　風機葉片是風力發電技術進步的關鍵核心

　　風力機部件，其良好的設計、可靠的質量和優越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素。我國風機葉片行業的發展是伴隨著風電產業及風電設備行業的發展而發展起來的。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。隨著國內企業和科研院所的共同努力，我國風機葉片行業的供給能力迅速提升。

　　風力發電市場

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