风力发电机简介

国际上利用风力发电是本世纪发展壮大起来的，随着风电技术不断进步，容量逐步增大，单机容量已达几百千瓦，并有兆瓦级风力发电机问世，近十几年来风力发电机产品质量有了显著提高，作为一种新的，安全可靠的，干净的能源而受到国际上风资源丰富国家的关注与大规模开发。目前，世界上风电总装电容量约为7000MW，美国最多，约有1700MW。

中国是风资源丰富的国家，特别是新疆、内蒙古与沿海地区。我国风力发电在八十年xx始发展，初期大多是独立运行户用百瓦级风电机组，安装在边远，孤立无电地区供农牧民使用。近年来，大型并网风力发电机组引入我国，多台风电机组安装在风资源丰富地区组成风电场，接入地区电网供电，现在，我国并网风电机组装机总容量约为100MW。

风电的优越性可归纳为下面五点：风力发电是一种干净的自然能源，没有常规能源（如煤电，油电）与核电会造成环境污染的问题。 风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。 风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比拟的。 投资规模灵活，有多少钱装多少机。

目前商用大型风力发电机组一般为水平轴风力发电机，它由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能，它由气动性能优异的叶片（目前商业机组一般为2—3个叶片）装在轮毂上所组成，低速转动的风轮通过传动系统由增速齿轮箱增速，将动力传递给发电机。上述这些部件都安装在机舱平面上，整个机舱由高大的搭架举起，由于风向经常变化，为了有效地利用风能，必须要有迎风装置，它根据风向传感器测得的风向信号，由控制器控制偏航电机，驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动，使机舱始终对风。风能是一种无污染的可再生能源，它取之不尽，用之不竭，随着生态环境的要求和能源的需要，新能源的开发日益受到重视，由于风力发电经济性日益改善，因此国家对风力发电已制定了发展计划，提出2000年风电装机40MW以上的奋斗目标，为二十一世纪大规模开发风电打下良好的基础。

风车是人们最早用以转换能量的装置之一，波斯人和中国人在数千年前即己懂得使用风车，直到十二世纪时，欧洲才普遍利用风车研磨面粉和泵水。荷兰低地使用风车泵抽排水，其风车的功率可达５０HP。美国则使用较小型的风车灌溉田地和驱动发电机发电。 1920年代，人门开始研究利用风车作大规模发电。1931年，在苏联的Crimean Balaclava地方建造一座１００KW容量的风力发电机，此乃最早商业化的风力发电机。

风车的种类很多，如依其形状及旋转轴的方向分，可归纳出两种最主要的型式：

水平轴式转子垂直轴式转子水平轴式转子（horizontal-axis rotor）此型转动轴与风向平行。若依轮页受力可分成升力（lift ）或阻力（drag）型；若依页数则单页﹑双页﹑三页或多页型；若依风向，则有逆风（upwind）和顺风（downwind）型，逆风型转子即页片正对著风向。大部分水平轴式风力轮页会随风向变化而调整位置。

垂直轴式转子（vertical-axis rotor）　此型转轴与风向成垂直。此型的优点为设计较简单，因为其不必随风向改变而转动调整方向。但此系统无法抽取大量风能?K需要大量材料是其缺点。此型有桶形（Savonius）转子和打蛋形（Darrieus）转子等。桶形转子是采用S型轮页，且大多为阻力型。轮页的旋转是依赖作用于顺风和逆风页片部分的阻力差。

生物质能

    取之不尽、用之不竭的太阳能是一种广泛利用的清洁能源。太阳是光明的我们知道，燃烧薪柴等生物质的能源会造成烟尘的污染。那么，在不容易获得其他能源的广大农村地区该怎么办呢？在农村到处可以看到许多生物质的废弃物，如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬，等等。将这些废弃物收集起来，经过xx发酵可以产生沼气，用沼气做燃料和照明，就可以有效地解决问题。沼气具有很高的热值，燃烧后生成二氧化碳和水，不污染空气，不危害农作物和人畜健康；生成沼气的原料本身就是各种废弃物，用来生成沼气后可以大大减少垃圾的数量。
    生成沼气实际上是利用厌氧微生物在密闭条件下分解有机物。燃烧和呼吸等都是在氧气的帮助下对有机物进行分解，一方面消耗氧气放出二氧化碳；另一方面释放能量。

生物质是世界第四大能源，作为能源，在人类历史上曾起过巨大的作用，在现实生产生活中，特别是在农村地区，仍然占有重要的地位。目前亚洲、非洲的大多数发展中国家，生物质能的消费量占全国能源消费总量的40％以上。1996年中国薪柴、秸秆的消耗量已达2．2亿吨标准煤，约占全国能源消费量的14％，占农村地区能源消耗量的34％，占农村生活用能的59％。其中约 有1．2亿吨标准煤的秸秆和O．8亿吨标准煤的薪柴供农付居民及部分小城镇居民烧柴之用，另外的O．2亿吨标准煤的生物质能则主要用于农副 产品加工和用作小砖窑、石灰窑、陶瓷厂、溶胶厂的燃料。由此可见，生物质能源仍是中国农村能源消费中的主要组成部分。
    取之不尽、用之不竭的太阳能是一种广泛利用的清洁能源。太阳是光明的我们知道，燃烧薪柴等生物质的能源会造成烟尘的污染。那么，在不容易获得其他能源的广大农村地区该怎么办呢？在农村到处可以看到许多生物质的废弃物，如人畜粪便、秸秆、杂草和不能食用的果蔬，等等。将这些废弃物收集起来，经过xx发酵可以产生沼气，用沼气做燃料和照明，就可以有效地解决问题。沼气具有很高的热值，燃烧后生成二氧化碳和水，不污染空气，不危害农作物和人畜健康；生成沼气的原料本身就是各种废弃物，用来生成沼气后可以大大减少垃圾的数量。

生成沼气实际上是利用厌氧微生物在密闭条件下分解有机物。燃烧和呼吸等都是在氧气的帮助下对有机物进行分解，一方面消耗氧气放出二氧化碳；另一方面释放能量。

   生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、合碳量低的特点；加之在其生长过程中吸收大气中的CO。而成为元素的汇。因而用新技术开发利用生物质能不仅有助于减轻温室效应和生态良性循环，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，成为解决能源与环境问题的重要途径之一。

    目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营，以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16％和10％。在美国，生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10 ～25兆瓦；美国纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2000万美元，采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。巴西是乙醇燃料开发应用 最有特色的国家，实施了世界上规模{zd0}的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50％以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术，建立了1兆瓦的稻壳发电示范工程，年产酒精2500吨。

    中国政府也十分重视生物质能源的开发和利用。自70年代以来，先后实施了一大批生物质能利用研究项目和示范工程，涌现了一大批优秀的科研成果和应用范例，并在推广应用中取得了可观的社会效益和经济效益。到1996年底，推广省柴节煤炉灶1.7亿户，每年减少了数干万吨标准煤的消耗；全国已建农村户用沼气池6O0多万个，年产沼气16亿立方米；兴建大中型沼气工程近600处（含工业有机废弃物沼气工程），使8.4万户居民用上了优质气体燃料；建成薪炭林540万公顷，年产薪柴约4000万吨。进入80年代，政府又将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高，其中尤以大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化 集中供气技术和垃圾填埋发电技术等的进展引人注目。

    但是，这些技术的进步同世界先进水平相比仍有较大的差距，特别是在技术设备的产业化和商业化生产方面的差距更为明显。目前国外这些技术基本上都实现了工业化生产，有的如大中型沼气工程和垃圾填埋发电技术等已达到商业化水平；而中国一般都处于商业化的前期，有的还停留在示范阶段。世界科学技术的发展历史证明，产业化和商业化是加速科 学技术发展的动力，也是科技研究成果转化为生产力的根本措施。