7.2風電的應用工作任務：掌握某建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)的構成（看懂光伏發(fā)電工程圖）。學習任務：一.了解風力發(fā)電的種類和原理；二.理解風機的功率；三.掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的組成；五.了解風電在供熱的應用。四.了解風力發(fā)電機組；一.了解風力發(fā)電的種類和原理；二.理解風機的功率；三.掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的組成；四.了解風力發(fā)電機組；五.了解風電在供熱的應用。風力發(fā)電的分類有很多種：1）根據(jù)它收集風能的結構形式及在空間的布置，可分為水平軸式或垂直軸式。水平軸力風機的風輪軸與地面呈水平狀態(tài)，它一般由風輪增速器、調速器、調向裝置、發(fā)電機和塔架等部件組成，大中型風力機還有自動控制系統(tǒng)。這種風力機的功率從幾十千瓦到數(shù)兆瓦，是目前最具有實際開發(fā)價值的風力機：垂直軸風力機的風輪轉軸與地面呈垂直狀態(tài)，形式有S型、H型、Ф型等。雖然目前垂直軸風力機尚未大量商品化，但是它有許多特點，如不需大型塔架、發(fā)電機可安裝在地面上、維修方便及葉片制造簡便等，研究日趨增多，各種形式不斷出現(xiàn)。2）從塔架位置上，分為上風式和下風式；3）還可以按槳葉數(shù)量，分為單葉片、雙葉片、三葉片、四葉片和多葉片式。4）從槳葉和形式上分，有螺旋槳式、H型、S型等；5）按槳葉的工作原理分，則有升力型和阻力型的區(qū)別。根據(jù)伯努利方程，在同一高度上，葉片的底面或者頂面的動態(tài)壓力和靜態(tài)壓力和平衡。由于頂端的空氣流動比底端的快，從而使頂端產生低壓，而底部產生高壓，產生升力，這就是飛機飛行的原理，也是風電機葉片轉動的原理。風機功率為：

一.了解風力發(fā)電的種類和原理；二.理解風機的功率；三.掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的組成；四.了解風力發(fā)電機組；五.了解風電在供熱的應用。式中，Cp為風能利用系數(shù)，該系數(shù)依賴以下因素：尖速比λ即葉片葉尖線速度與風速的比值；葉片數(shù)量，通常為2—3片；葉片角度，通常為攻角，翼形設計。A為風對切割它移動方向上的任意面積ρ為空氣密度V1為風速實際各種風機效率如圖所示。圖7.5各種風機效率一.了解風力發(fā)電的種類和原理；二.理解風機的功率；三.掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的組成；四.了解風力發(fā)電機組；五.了解風電在供熱的應用。1－機艙2－塔架3－風輪4－冷卻系統(tǒng)5－發(fā)電機6－制動器聯(lián)軸器7－齒輪箱8－減噪裝置9－變槳系統(tǒng)10－輪轂11－偏航系統(tǒng)12－主機架13－機艙罩圖7.6風力發(fā)電系統(tǒng)的主要組成一.了解風力發(fā)電的種類和原理；二.理解風機的功率；三.掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的組成；四.了解風力發(fā)電機組；五.了解風電在供熱的應用。圖7.7風力發(fā)電機組原理風力發(fā)電機組按運行方式可以分為恒速恒頻（ConstantSpeedConstantFrequency，簡稱CSCF）風力發(fā)電機組和變速恒頻（VariableSpeedConstantFrequency，簡稱VSCF）風力發(fā)電機組兩大類。圖7.8

恒速鼠籠異步風力發(fā)電機組圖7.9

變槳距變速雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)圖7.10直驅永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)圖7.11半直驅永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)一.了解風力發(fā)電的種類和原理；二.理解風機的功率；三.掌握風力發(fā)電系統(tǒng)的組成；四.了解風力發(fā)電機組；五.了解風電在供熱的應用。1、工程概況某縣40萬kW風電供暖項目供熱站規(guī)模為3臺7.83MW蓄熱電鍋爐，供熱能力80萬m2,首期工程為20萬m2，鍋爐房按規(guī)劃一次建成。配備裝機容量10萬kW風電場，包括49臺風力發(fā)電機組（含45臺單機容量2000kW的風力發(fā)電機組和4臺單機容量2500kW的風力發(fā)電機組）及其220kV升壓站三座。2、風電場介紹風電場分為北、東、南三個區(qū)域，北側區(qū)域共布置了14臺風機（4臺2.5MW和10臺2.0MW），東側布置了25臺2.0MW的風機，南側布置了10臺2.0MW的風機。發(fā)電機出口電壓為0.69kV，每臺風電機組附近設置1臺箱式升壓變電站作為機組變壓器，將發(fā)電機電壓由0.69kV升高至35kV，接入場內220kV升壓站35kV配電裝置。風電機組和箱式變電站之間采用一機一變單元接線方案。3、供熱工程供熱站主要利用供暖期電網(wǎng)用電低谷時段電網(wǎng)無法接納的風電進行供熱和蓄熱，實現(xiàn)向縣城區(qū)東北部新建建筑物供熱，首期供熱站為已經建成的20萬m2建筑供暖。同時安裝4臺循環(huán)水泵，兩運兩備（首期一運一備），熱網(wǎng)循環(huán)水泵的流量為225t/h，揚程80m，功率65kW。本項目的熱力管網(wǎng)設置補水系統(tǒng)，熱力管網(wǎng)設計溫度為：供水溫度95℃，回水溫度55℃。本期20萬m2設置一個二級換熱站，提供供回水溫度為50℃/40℃的熱水。站內設置2臺板式換熱器、4臺循環(huán)水泵、補水定壓裝置及閥門管道等。

表7.2供熱站的主要運行指標序號項目名稱單位數(shù)值1采暖期供熱量GJ/a102,8342采暖期用電量104kWh/a3006.83利用電網(wǎng)谷電比例%944單位面積用電量kWh/m2150.45供熱站綜合熱效率%95首期工程裝機總容量為100MW,估算年均發(fā)電量24667.6萬kWh。與目前的燃煤火電廠相比，按2018年全國火電機組供電標煤耗306gce/kWh計，每年可為國家節(jié)約標準煤8.88萬t；按消耗水3.1L/kWh計，每年可節(jié)水76.48萬t。若煙塵排放量按1.8g/kWh計，

SO2排放量按6.5g/kWh計，NOx排放量按15g/kWh計，灰渣排放量按9.45g/kWh計，

CO2排放量按988g/kWh計，則本項目減少的污染物排放量：煙塵444.1t/a,SO21604.