02.28 全面的風電知識圖文介紹

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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》

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水平軸風機主要由以下部分組成:

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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。

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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。

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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:

  1. Monopile

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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。

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下圖中混凝土塊做為沉底增重用的

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