捕捉“能量碎片” 微风发电与传统风电融合互补

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随着人类社会的不断发展,能源消费也强劲增长,能源供需矛盾也逐渐展现。中国作为拥有14亿人口的发展中国家,在环境保护和能源需求不断提高的当下,正在建立一系列符合中国特色的长期可持续发展的能源战略。

 

电力是社会发展和人类生活中不可或缺的能源之一,微风发电作为一种新型清洁能源设备,正走进国民的视野。

 

 

微风发电是一种利用风能发电的技术,利用风轮将风能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。微风发电站的原理和普通风力发电站类似,不同之处在于微风发电站采用的是较小的风轮,可实现全天候、360度受风,与传统风力发电机相比较,垂直轴发电机可以在风速1.3米/秒时启动,3米/秒时发电;具有无噪声、无污染、运行成本低、建设难度小、占地面积少、应用领域广、产业融合好、投资成本低、发电效率高等优点。

 

具体而言,微风发电站主要分为两部分,一是风能转化为机械能的部分,二是机械能转化为电能的部分。

 

风能转化为机械能:微风发电站的风轮由数个叶片组成,通过叶片的旋转,将空气动能转化为机械能。传统风力发电站的叶片通常较大,但微风发电站采用的是较小的叶片,可以更容易地捕捉微风并使其产生旋转。

 

机械能转化为电能:风能转化为机械能后,通过一个主轴和发电机将机械能转化为电能。微风发电站通常采用的是没有断电的同步发电机,这种发电机比传统的异步发电机效率更高,且在低风速情况下也能产电。

 

 

微风发电站主要由以下四部分组成:

 

叶轮:微风发电站的叶轮通常由数个叶片、轴、轴承、机架和可调节转矩控制器组成。

 

传动系统:传动系统的主要功能是将风轮传递的动力传输到发电机。传动系统主要包括风轮轴、轴承、减速器、轴向导向器和转子轴等。

 

发电系统:发电系统由发电机、警报器、安全开关、电容器、电压控制器和电缆等部分组成。发电机主要是将机械能转化为电能,发电系统可以保护设备和人员安全。

 

智能控制系统:智能控制系统可以通过预测风速、自适应控制和追踪最大功率点等方式,优化微风发电站的输出功率、提高运行效率。

 

《2023年度全国电力供需形势分析预测报告》显示,预测2023年全国电力供需总体紧平衡,风电、太阳能新增装机分别为65GW、97GW,新增装机同比分别增长72%、11%。而在此前国家能源局发布的2023年全国能源工作八大重点任务中,就能源结构调整的量化目标具体提出,2023年风电装机规模达到4.3亿千瓦左右,太阳能发电装机规模达到4.9亿千瓦左右。

 

微风发电在科技变革技术迭代的时代背景下,将与传统风电形成完美的融合与互补,为中国新型清洁能源发电提供保障,提高新能源发电比例和消纳比例,为绿色可持续发展及乡村振兴贡献“微风”力量。

2023年12月20日
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来源:元一能源

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