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北極星風力發電網訊:
本文主要內容:1. 氣候框架會議和金融機制
2. 風電原理
3. 海上風電
4. 風電場設計和安裝
5. 海上風電安裝運維船舶簡述
*注:以下為文章部分內容節選。
二:風電原理
常見的有水平軸和垂直軸(還有vortex),我們只討論水平軸風機。
限於篇幅只做最簡略介紹,詳細介紹請參見Tony Burton:《Wind Energy Handbook》
水平軸風機主要由以下部分組成:
1.葉片(Blade),是風機的核心,與風向形成角度提供升力,從而使Rotor轉動。
2.Pitching System
液壓控制模式
電動控制模式
可以根據風速大小來調整葉片的迎風角度,達到較大效率。
當風速較大需要停機時,可以把葉片調整到0度。
3.低速軸,高速軸和變速箱。
因為風機葉片的旋轉速度不能滿足一般發電機發電轉速,所以會用一個變速箱來連接兩根軸。
高速軸:
變速箱;
4.發電機,在高速軸的帶動下,可以發出60HZ的交流電。還有一種是液壓驅動電機,可以省去變速箱部分。
高速高壓發電機,可以適用於大型風機,尤其是海上風機。
5.旋轉系統(Yaw system),可以根據風向來調整風機的朝向。
6.傳感器等
• Rotational speed of the rotor
• Rotational speed of the generator and its voltage/current
• Lightning strikes and their ge
• Outside air temperature
• Temperature in the electronic cabinets
• Oil temperature in the gearbox
• Temperature of the generator windings
• Temperature in the gearbox bearings
• Hydraulic pressure
• Pitch angle of each rotor blade (for pitch-controlled or active-stall-controlled
machines)
• Yaw angle (by ing the number of teeth on the yaw wheel)
• Number of power cable twists
• Wind direction
• Wind speed
• Size and frequency of vibrations in the nacelle and the rotor blades
• Thickness of the brake linings
• Condition of tower door, open or closed
7.控制系統,作用是根據傳感器數據來調整風機狀態,儘量提高效率,減小載荷。
8.變壓器,變頻器。
因為風機發出的電電壓遠低於電網電壓,所以需要調整以後才能併網使用。
9.樁體,對風機進行支撐。
三:海上風電
海上的摩擦係數小,平均風速較大,湍流影響小,所以近岸海上是理想的風電場所,不過由於造價較高(一般為陸上2-3倍),限制了建造的規模。
海上風電分為固定式(Fixed bottom)和浮式(Floating)兩種。
固定式根據底座(Foundation)和支撐結構(Support Structure)形式的不同,主要分為以下幾種:
Monopile
底座採用鋼材+混凝土的組合提供強度,重量,連接結構內採用灌漿,底座和支撐結構連接處加入泥漿固化連接。Monopile形式需要特別校核疲勞強度。
Monopile通常用於30米水深以內。
下圖中混凝土塊做為沉底增重用的
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