風力發電的原理是什麼
風力發電的原理是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。依據風車技術,大約是每秒三公尺的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。
發電機結構:
風力發電機是將風能轉換爲機械功的動力機械,又稱風車。廣義地說,它是一以大氣爲工作介質的能量利用機械。
機艙:機艙包容着風力發電機的關鍵設備,包括齒輪箱、發電機。維護人員可以通過風力發電機塔進入機艙。機艙左端是風力發電機轉子,即轉子葉片及軸。
轉子葉片:捉獲風,並將風力傳送到轉子軸心。現代600千瓦風力發電機上,每個轉子葉片的測量長度大約爲20米,而且被設計得很像飛機的機翼。
軸心:轉子軸心附着在風力發電機的低速軸上。
低速軸:風力發電機的低速軸將轉子軸心與齒輪箱連接在一起。在現代600千瓦風力發電機上,轉子轉速相當慢,大約爲19至30轉每分鐘。軸中有用於液壓系統的導管,來激發空氣動力閘的運行。
齒輪箱:齒輪箱左邊是低速軸,它可以將高速軸的轉速提高至低速軸的50倍。 高速軸及其機械閘:高速軸以1500轉每分鐘運轉,並驅動發電機。它裝備有緊急機械閘,用於空氣動力閘失效時,或風力發電機被維修時。
發電機:通常被稱爲感應電機或異步發電機。在現代風力發電機上,最大電力輸出通常爲500至1500千瓦。 偏航裝置:藉助電動機轉動機艙,以使轉子正對着風。偏航裝置由電子控制器操作,電子控制器可以通過風向標來感覺風向。顯示了風力發電機偏航。通常,在風改變其方向時,風力發電機一次只會偏轉幾度。
電子控制器:包含一臺不斷監控風力發電機狀態的計算機,並控制偏航裝置。爲防止任何故障(即齒輪箱或發電機的過熱),該控制器可以自動停止風力發電機的轉動,並通過電話調制解調器來呼叫風力發電機操作員。
液壓系統:用於重置風力發電機的空氣動力閘。
冷卻元件:包含一個風扇,用於冷卻發電機。此外,它包含一個油冷卻元件,用於冷卻齒輪箱內的油。一些風力發電機具有水冷發電機。
塔:風力發電機塔載有機艙及轉子。通常高的塔具有優勢,因爲離地面越高,風速越大。現代600千瓦風汽輪機的塔高爲40至60米。它可以爲管狀的塔,也可以是格子狀的塔。管狀的塔對於維修人員更爲安全,因爲他們可以通過內部的梯子到達塔頂。格狀的塔的優點在於它比較便宜。
風速計及風向標:用於測量風速及風向
風力發電的優缺點:優點
1、清潔,環境效益好;
2、可再生,永不枯竭;
3、基建週期短;
4、裝機規模靈活。
缺點
1、噪聲,視覺污染;
2、佔用大片土地;
3、不穩定,不可控;
4、成本仍然很高。
5、影響鳥類。
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