第一篇:风力发电设备主管工作总结
个人年终总结
生产技术部—XX 过去的2016年,在部门主任领导下和同事协作下,共同完成了上一年度工作,取得了一定的成绩,但也存在诸多不足。新年伊始,为更好的开展2017年工作,让自己不断在总结中成长,现就将去年工作内容和今年工作思路做简要汇报。
一、主要工作内容
本人在生产技术部主要负责风力发电机组设备、技术监督管理和保险理赔工作,协助同事完成部门和公司领导安排的其他工作。(一)设备管理方面
按照公司要求,部门工作计划,主要对具体的设备管理工作的进行监督实施。编制了《2016年XX新能源技改检修生产项目工作计划》、《2016年风电光伏材料费/检修费计划表》,参与定制了一至五期《XX新能源风机出质保验收大纲》等文件,并对以上工作计划进行全过程的监督实施。其中对一期33#、二期36#风机全年检工作,二期43#风机出质保验收工作等进行了登机检查;汇总统计了二至五期风机出质保的考核金额;审批了部分风机较大型的检修方案,并对一期7#齿轮箱中间级更换、17#风机偏航刹车盘打磨、14#风机更换发电机集电环等检修工作进行了登机检查;跟踪了159#、38#箱变的维修工作;负责完善了部门设备管理制度,编制了2016年《XX新能源有限公司设备缺陷管理制度》(未发布),建立了设备台账等。(二)技术监督方面
按照公司要求,部门工作计划,主要对具体的技术监督工作的进行监督实施。主要实施和配合完成了风机、箱变、变电站的防雷检测工作;风机油品抽检化验工作;XX期发电机改造工作;XX期风机塔筒法兰生产、监造、检测厂家的统计上报工作;XX110kV变电的预试工作;公司技术监督总结的上报工作;电网关于东汽和上气机组的耐频耐压要求工作;XX330kV远动升级改造工作;2016年度中电联的全国风电运行指标竞赛数据的上报工作等。(三)保险理赔方面
负责公司现场所有设备出险前期的申报、现场勘察取证及事故证明出具等。配合财务部完善公司2016年资产统保清单;修订了公司企业固定资产目录;参加了2016年度保险经纪公司组织的保险业务培训;与财务部进行了保险理赔的工作交接,财务部负责案件的后期理赔工作。2016年XX公司现场共计出险16件,因厂家维修未产生费用销案3件,现有13件正在理赔中。
二、管理工作中存在的问题
(一)风机的定期维护工作开展不及时,定期维护工作周期较长,未按照年度计划时间节点开展维护工作等。2016年维护工作中,一至七期半年/全年维护工作均未按照时间节点开展,其中七期半年检工作周期长达5个月。四至六期全年检至今都未结束。
(二)备品备件管理有待进一步提高。表现在备件的购买周期过长,部分备件的购买达数月;现场备品备件的库存不充分,因无备件停机现象频发;购买备件和现场实际不符等。现场无箱式变压器储备,如XX因箱变烧损受累停机近5个月。XX因箱变故障受累停机达4个月。
(三)个人综合管理素质有待提升。2016年设备管理工作无新意和亮点,具体管理工作落实不够。表现在部分机组维护工作拖沓滞后,备件管理工作跟不上,造成一至三期设备可利用率较低等。现场生产指标的考核细则不健全,考核奖励制度没有真正实施。
三、2017年主要工作思路
(一)进一步完善设备缺陷管理制度,制定与之相对应的考核细则,重在落实。风力发电机定期维护工作和检修工作及时完成,对机组长时间的健康运行至关重要,完善和发布《XX新能源设备缺陷管理制度》和《XX新能源公司生产指标考核细则》,按照公司2017年度工作计划,严格的落实好风机定期维护、检修工作,通过于考核相结合,提升设备管理的精细化水平。(二)强化备品备件的管理。首先,要有合理的备件储备计划,对备件更换频次、数量、使用周期、消耗规律等方面进行统计,结合现场实际和统计情况上报备件计划。其次,备件的购买质量和周期上进行严格控制,考虑制定“关键件”目录清单,对难采购、影响生产大、占用资金多需重点加强管理。最后,考虑大部件的储备,如箱式变压器,齿轮箱、发电机等大部件,因这些部件占用资金较大,考虑发电企业联合建立区域备品备件的方式进行大部件的储备。
(三)其他工作想法。
1.考虑进行修旧利废的革新,降低备品备件的管理成本。对设备出现故障较高或者跟换备件频繁的地方,组织人员进行原因分析,进行相应小发明小创造的技术改革,降低备件的消耗。
2.借助集中监控平台的建设,考虑整合风速、发电量、数据借口、风机对时、时间统计等关键指标数据的统计口径,风机故障进行大数据分析,远程工作票管理,风电场关键部位安装摄像头,结合现场的小神探基础管理平台和门禁系统,为后期风电行业的信息化、智能化和云计算等功能的实现打好基础,以便真正实现风电场的无人或者少人值守的生产管理自动化。
第二篇:风力发电企业设备缺陷管理办法
风力发电企业设备缺陷管理办法(试行)
范围
为规范风力发电企业安全生产管理工作,建立安全生产长效管理机制,提高设备缺陷管理水平,特制定本办法。
本办法规定了风力发电企业发电设备移交生产后,设备缺陷管理的定义、分类、职责、管理内容与要求等。
本办法适用于公司所属全资、控股风力发电企业设备缺陷管理工作。引用标准及文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
《风力发电场运行规程》(DL/T666-1999)《风力发电场安全规程》(DL/T796-2001)《风力发电场检修规程》(DL/T797-2001)《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》(国电发„2000‟589号)《风电并网运行反事故措施要点》(国网调„2011‟974号)《风电调度运行管理规范》(Q/GDW432-2010)术语和定义 3.1 定义 3.1.1 缺陷:是指影响风电机组及公用系统设备安全经济运行,影响建(构)筑物正常使用和危及人身安全的异常现象。如设备的振动、位移、磨擦、卡涩、松动、断裂、变色、过热、变形、异音、渗漏、缺油、不准、失灵,建(构)筑物设施及附件的损坏、安全消防和防洪设施损坏,以及由于设备异常引起的参数不正常等等。
3.1.2 重复缺陷:是指在缺陷统计周期内,同一设备出现两次及以上因相同原因发生的缺陷。
3.1.3 月缺陷消除率=(当月缺陷总数-当月未消除缺陷数)/当月缺陷总数×100% 当月缺陷总数=上月未消除结转缺陷数+本月发生缺陷数
3.1.4 年缺陷消除率=(年缺陷总数-当年未消除缺陷数)/年缺陷总数×100% 年缺陷总数=上年未消除结转缺陷数+本发生缺陷数
3.2 缺陷分类
缺陷按其影响程度分为一、二、三类和一般维护性缺陷。3.2.1 一类缺陷
3.2.1.1 危及风电场升压站、送出线路、风电机组设备安全运行及人身安全,影响可调度容量超过50MW或全场容量50%以上的缺陷。
3.2.1.2 对风电场升压站或风电机组设备安全经济运行或人身安全造成一定威胁,需将风电机组停运,停运时间超过10天的缺陷。
3.2.2 二类缺陷
3.2.2.1 风电场集电线路设备异常,必须将该集电线路停运,集电线路停运时间超过24小时且不超过3天的缺陷;
3.2.2.2 对风电场升压站或风电机组设备安全经济运行或人身安全造成一定威胁,需将机组停运,停运时间超过3天且不超过10天的缺陷。
3.2.3 三类缺陷
3.2.3.1 对风电场升压站设备或风电机组安全运行存在影响,但可以通过倒换设备、停运风电机组进行消除,处理时间超过24小时且不超过3天的缺陷。
3.2.3.2 风电场集电线路设备异常,必须将该集电线路停运,集电线路停运时间小于24小时的缺陷。
3.2.4 一般维护性缺陷
3.2.4.1 对风电场升压站设备或风电机组安全运行存在较小影响,随时可以进行消除,处理时间小于24小时的缺陷。
3.2.4.2 对风电场升压站设备或风电机组安全运行无直接影响,并随时可以消除的设备、设施类缺陷。如电缆沟封堵、积水、土建、标志、标识,更换照明、配电室房门、窗、锁缺陷等。
管理职责
4.1 生产运营管理部门
4.1.1 是设备缺陷的归口管理部门,负责组织、检查、监督设备缺陷的处理及考核等管理工作。
4.1.2 负责审核重大设备缺陷(一、二类缺陷)消除计划的方案和技术措施,并监督执行,参加重大设备缺陷处理的安全监督。
4.1.3 组织对频发性、重大缺陷进行分析,并制定防治措施。
4.1.4 负责审核暂不能消除缺陷的临时措施。4.1.5 负责审核消缺计划及相关措施。
4.1.6 负责确定重大设备缺陷消除后的验收方式,并参加缺陷消除后的验收工作。
4.1.7 负责组织设备制造厂、风机厂家、设备管理部门(风电场)等相关单位对重大缺陷进行分析,确定解决方案。
4.1.8 负责组织人员对缺陷情况进行统计和分析,根据统计情况,结合设备的工作原理、运行环境、检修历史等因素,对其缺陷发生的机理进行分析,并提出相应的治理整改建议。
4.1.9 对消缺过程中安全措施执行情况进行监督检查,并提出考核意见。
4.2 设备管理部门(风电场)4 4.2.1 应全面了解设备运行情况和存在的缺陷情况,监督风电场维护、风机检修、厂家维护人员及时消除设备缺陷。
4.2.2 负责协调运行管理部门同调度联系安排运行方式,合理安排消缺时间。
4.2.3 负责对风电场设备巡检工作进行监督、考核。4.2.4 负责对消缺工作进行协调、监督。
4.2.5 对暂不能消除缺陷设备提出临时措施,并对措施执行情况进行检查、监督。管理内容与方法
5.1 管理目标:提高设备健康水平,保质、保量、及时地完成设备缺陷的消除工作,保证设备安全、稳定、经济运行。
5.2 管理原则
5.2.1 设备缺陷管理实行生产运营管理部门、设备管理部门(风电场)、检修/运行维护班组三级管理。建立设备缺陷管理的全过程管理机制,即缺陷的定义、分类、提出、消除、验收、评价、统计、考核,形成闭环管理。
5.2.2 设备消缺工作要严格执行《电业安全工作规程》、《调度规程》以及“各类现场规程”等规定,对于危及设备及人身安全的缺陷,及时向有关部门或领导汇报,按事故处理规定进行处理,并制定相关安全技术措施。
5.2.3 当设备存在缺陷时,应及时组织人员进行消除。由于运行方式、技术问题、备品材料等原因不能及时消除的 5 重大缺陷,应制定安全技术措施,做好事故预想,防止缺陷的蔓延扩大。
5.2.4 对于突发性的严重威胁升压站、风电机组安全运行的缺陷,应立即采取措施处理,并及时向上级管理部门汇报。
5.2.5 在月、季、计划检修过程中,若正常运行的设备发生了缺陷,应以先消除运行中的设备缺陷为主。
5.3 管理流程: 5.3.1 缺陷登录
5.3.1.1 变电站运行巡查人员发现缺陷后,在缺陷登记簿(系统)上登记,通知有关检修人员,做好通知记录(通知时间、被通知检修人员等),并及时做好安全措施,积极配合检修消缺。登记内容应包括下列项目:缺陷具体内容、缺陷所在设备的名称及编号、发现班组或发现人、发现日期等。
5.3.1.2 风电机组巡查人员负责对所分工管辖设备进行定期和不定期巡回检查,发现缺陷及时汇报风电场运行人员,作好缺陷记录,运行人员布置安全防范措施后进行处理。夜间消缺应服从场长、值长的组织调度,及时到位消缺。
5.3.1.3 发现的重大缺陷要及时汇报部门领导和新能源生产运营管理部门。三类及以上的缺陷每日在运行日报中认真填写;每周、月由生产管理部门做好统计分析,报管理公司及生产运营管理部门。
5.3.2 缺陷处理
5.3.2.1 各维护班组及时认领属于本班组的缺陷,及时组织消缺。
5.3.3 验收
5.3.3.1 消缺结束后,由消缺负责人联系恢复现场布置的安全措施,组织人员进行设备消缺验收,验收合格后恢复设备正常运行方式。
5.3.3.2 重大设备缺陷的验收应通知生产运营管理部门及风电场相关管理人员。(设备缺陷管理程序图见附件1)
5.4 管理内容 5.4.1 消缺管理规定
5.4.1.1 任何人员发现设备缺陷后,都应及时汇报设备管理部门,通知相关检修人员进行处理。
5.4.1.2 升压站内设备缺陷,由风电场检修维护人员进行处理消缺;风电机组缺陷在接到运行人员通知或风电场巡视人员发现后,由风机检修维护人员(或风机厂家人员)及时进行处理消缺。
5.4.1.3 对于技术难度较大和安全风险较大的消缺工作,应由相应检修维护部门编写安全技术措施、方案,经生产运营管理部门及相关领导审核批准后方可进行消缺工作,涉及调度部门管辖设备还需报调度部门批准。
5.4.1.4 对于技术难度较大,不能在短时间内消除,必须通过技术改造、更换重要部件或更新设备才能消除的缺陷,由设备管理部门提出消缺延期申请或转类申请,生产运营管理部门对缺陷鉴定后及时进行延期批准,在制定监督运 7 行和防止缺陷进一步扩大的安全、技术措施后,组织进行技术攻关或列入科技改造项目,制定切实可行的技改或检修处理方案,经主管生产的副总经理(总工程师)批准后,作为下一次计划检修项目落实到检修计划中。
5.4.1.5 对不属本公司调度管理范围内的设备发生缺陷,除明显危及到安全、经济运行须临修消除的,一般应结合系统检修机会予以消除,处理时间不得超过系统检修时间范围。
5.4.1.6 确系由于运行方式或技术问题、备品材料等因素不能立即组织消除的重大缺陷必须完成以下工作:
a)重大缺陷的延期报生产副总经理或总工程师批准。b)设备管理部门负责做好安全技术措施,在缺陷管理登记中注明不能消除的原因。
c)风电场运行部门布置安全措施,做好事故预想,在缺陷管理工作(系统)中确定“措施已做”,并汇报生产运营管理部门。
d)风电场检修维护、运行要对该设备缺陷加强巡检。e)将该缺陷列入消缺计划,具备消除条件后,立即组织消缺。
5.4.1.7 危及风电场安全生产和经济运行的重大缺陷,由生产副总经理或总工程师决定全场停电临修。
5.4.1.8 对于缺少备品的缺陷,风电场设备管理部门应及时提出备品计划,并及时联系采购。
5.4.2 设备缺陷的记录
5.4.2.1 风电场检修维护部门进行消缺时,应详细记录缺陷的处理时间、参与人员、处理过程和数据、处理结果等。
5.4.2.2 运行、检修维护部门应将运行、试验和检修中发现的缺陷和处理情况录入设备台帐。
5.4.2.3 设备台帐的设备缺陷记录中应包括下列内容:
a)频发性、重大缺陷记录;
b)安全大检查和设备技术状况鉴定中有关影响设备、人身安全的缺陷记录;
c)事故记录及防止对策记录;
d)上次机组检修、维护时未解决的缺陷记录; e)由于设备磨损,需定期更换的机械和部件记录; f)其他需要改进的项目记录。5.4.3 缺陷统计、分析
5.4.3.1 设备管理部门(风电场)每周对设备发生的缺陷进行统计,对设备整体运行状况进行分析,安排下周设备消缺的工作重点,并将三类及以上缺陷进行统计,报生产运营管理部门及公司运营管理部。在每周安全生产例会上,对上周缺陷消除情况进行通报,并提出管理意见。
5.4.3.2 生产运营管理部门每月对所属风电场上报的设备缺陷进行统计,对设备整体运行状况进行分析。设备缺陷统计分析结果应在下月5日前上报公司运营管理部。缺陷统计应包括:发现缺陷条数、消除缺陷条数、月消缺率、未 9 消除缺陷条数(消缺工作是否需停系统、有无备品等)、频发类缺陷等。
5.4.3.3 生产运营管理部门组织召开月度缺陷专业分析会,风电场运行、检修及相关厂家人员参加,对设备健康状况进行整体评价。对发生缺陷频率较高的设备,结合设备的工作原理、运行环境、检修历史等因素,分析缺陷发生原因,并提出相应的治理整改建议。生产运营管理部门将治理整改计划列入月度工作计划,下月的缺陷分析要对上月治理整改计划完成情况进行总结,形成闭环管理。检查与考核
6.1 生产运营管理部门监督、检查本办法的执行情况,并提出考核意见。
6.2 出现以下情况列入考核:
6.2.1 巡查人员未及时发现缺陷或发现缺陷未及时登记、未及时通知相关检修人员的;检修班组接到通知后未及时认领或未及时进行消缺的。
6.2.2 缺陷消除后,消缺负责人未及时通知运行等人员进行验收的;验收人员接到验收申请后应在2小时内验收完毕(条件不允许的除外),验收人员无故拖延的。
6.2.3 消缺工作未在批准工期内完成且未办理延期手续的。
6.2.4 生产运营管理部门对设备缺陷管理进行的监督、检查和协调工作中,推诿扯皮和不服从工作安排的。
6.2.5 检修人员消缺后经验收人员验收不合格,确系检修人员责任导致返工处理的。
6.2.6 缺陷填写内容不完整、不正确,验收无结论、无签名的。
6.2.7 对需停系统或主要设备及系统切换才能消除的缺陷,未及时提出消缺申请的。
6.2.8 运行人员发现设备缺陷,应立即采取必要的处理、隔离措施,对未及时做好隔离措施影响消缺的。
6.2.9 备品采购不及时影响消缺的。
6.3 考核标准:公司系统各单位应按照本办法,结合各自具体情况制定本单位的《设备缺陷管理制度》和《安全文明生产规定及考核制度》。附责:
7.1 本办法由公司运营管理部负责解释。7.2 本办法自下发之日起施行。
第三篇:风力发电考试
1.电力系统:用于生产,传输,交换,分配,消耗电能的系统:
一次部分:用于能量生产,传输,交换,分配,消耗的部分
二次部分:对一次部分进行检测,监视,控制和保护的部分
2.风电场和常规电厂的区别:单机容量小;电能生产比较分散,发电机数目多;输出的电压等级低;类型多样化;功率输出特性复杂;并网需要电力电子换流设备
3.风电厂电气一次系统组成:风电机组;集电系统;升压站;厂用电系统。
4.变压器铜损:铜导线存在着电阻,电流流过消耗一定功率,变为热量
变压器铁损:铁心中的磁滞损耗和涡流损耗
5.常用的开关电器:断路器(切断电路),隔离开关(在电气设备和熔断器间形成明显的电压断开点,运行方式改变时倒闸操作),熔断丝(有故障电流时断开电路),接触器(电路正常开合闸,无法断开故障电路)。
6.集肤效应:靠近导体表面处的电流密度大于导体内部电流密度的现象。随电流频率升高,集肤效应使导体的电阻增大,电感减小!
7.电流互感器:串接一次系统,将大电流变为小电流
二次开路后果:出现的高压电危机人身及设备安全;铁心中产生大量剩磁;长时间作用铁心过热
8.电压互感器作用:并接一次系统,将高电压变成低电压
二次侧短路:引起很大短路电流,造成互感器烧毁
9.电气设备选择的技术条件:按照正常工作状态选择;按照短路状态校验;电气选择的环境因素;环境保护
10.电流继电器和电压继电器有何作用?他们如何接入电气一次系统?
电流继电器反应一次回路中的电流越限,用于二次系统的保护回路,用以启动时间继电器的动作或直接触发断路器分闸。
电流继电器用于继电保护装置中的过电压保护或欠电压闭锁
11.配电装置的最小净距:无论在正常最高工作电压或出现内,外部过电压时,都不至使空气间隙被击穿。
12.A,B,C,D,E类安全净距的具体含义
A1:带电部分至接地部分之间的最小安全净距
A2:不同相的带电导体之间
B1:带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体间的距离 B2:带电部分至网状遮栏
C:无遮拦裸导体至地面
D:停电检修的平行无遮栏
E:屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线
12.雷电类型:直击雷;感应雷;球星雷。
13.雷电防护:避雷针,避雷线,避雷器,避雷带和避雷网,接地装置
14.风电场防雷性能衡量标准:耐雷水平,雷击跳闸率
15.变流系统的功能,电力变换,控制功率,控制转矩,调节功率因素
第四篇:风力发电报告
国内外风力发电技术 的现状与发展趋势
风能是一种可再生的清洁能源。近30年来,国际上在风能的利用方面,无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善,并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW,叶轮直径达到126m。截止2005年世界装机容量已达58,982MW,风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一,其总装机容量居世界第8位,2005年新增装机容量居世界第6位。今后,国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。引
言
风是最常见的自然现象之一,是太阳对地球表面不均衡加热而引起的“空气流动”,流动空气具有的动能称之为风能。因此,风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍,风能资源非常丰富。
风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一[1]。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水,而且还有风力致热、风帆助航等。因此,开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力,从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。在本文中,将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势进行论述。风力发电基本知识
2.1 风能的计算公式
空气运动具有动能。风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A,则当风速为V的风流经叶轮时,单位时间风传递给叶轮的风能为
(1)
其中:单位时间质量流量m=ρAV
(2)
在实际中,式中:
PW—每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能,即风能功率,W;
(3)Cp—叶轮的风能利用系数;
m—齿轮箱和传动系统的机械效率,一般为0.80—0.95,直驱式风力发电机为1.0; e—发电机效率,一般为0.70—0.98; —空气密度,kg/m3;
A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2; V—风速,m/s。
2.2 贝茨(Betz)理论
第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A·贝茨于1926年建立的。
贝茨假定风轮是理想的,也就是说没有轮毂,而叶片数是无穷多,并且对通过风轮的气流没有阻力。因此这是一个纯粹的能量转换器。此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的,气流速度的方向无论在风轮前后还是通过时都是沿着风轮轴线的。
通过分析一个放置在移动空气中的“理想”风轮得出风轮所能产生的最大功率为
—空气密度,kg/m3;
(4)
式中:Pmax—风轮所能产生的最大功率;
A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2; V—风速,m/s。
这个表达式称为贝茨公式。其假定条件是风速与风轮轴方向一致并在整个风轮扫掠面上是均匀的[2]。将(4)式除以气流通过扫掠面A时风所具有的动能,可推得风力机的理论最大效率
(5)
(5)式即为有名的贝兹(Betz)理论的极限值。它说明,风力机从自然风中所能索取的能量是有限的,其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。
能量的转换将导致功率的下降,它随所采用的风力机和发电机的型式而异,因此,风力机的实际风能利用系数Cp<0.593[3]。
2.3 温度、大气压力和空气密度
通过温度计和气压计测试出实验地点的环境温度和大气压,由下式计算出空气密度。
(6)
式中:ρ—空气密度,kg/m3; h—当地大气压力,Pa; t—温度,℃。
从空气密度公式可以看出,空气密度的大小与大气压力、温度有关。
2.4 风力机的主要组成
1)小型风力发电机
小型水平轴风力机主要组成部分有:风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。(1)风轮 风轮是风力机从风中吸收能量的部件,其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。水平轴风力发电机的风轮是由1~3个叶片组成的。叶片的结构形式多样,材料因风力机型号和功率大小而定,如木心外蒙玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。
(2)发电机
在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机,发出的交流电通过整流装置转换成直流电。
(3)塔架
塔架用于支撑 发电机和调向机构等。因风速随离地面的高度增加而增加,塔架越高,风轮单位面积捕捉的风能越多,但造价、安装费等也随之加大。
(4)调向机构
垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风,因此不需要调向机构。对于水平轴风力机,为了得到最高的风能利用效率,应用风轮的旋转面经常对准风向,需要对风装置。常用的调向机构主要有尾舵、舵轮、电动对风装置。
(5)限速机构
当风速高于风力机的设计风速时,为了防止叶片损坏,需要对风轮转速进行控制。(6)贮能装置
贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。(7)逆变器
用于将直流电转换为交流电,以满足交流电气设备用电的要求。2)大型风力发电机
大型风力发电机组由两大部分组成:气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴,其功能是驱动发电机转子,将风能转换为机械能。电气部分包括异步发电机、电力电子变频器、变压器和电网,其功能是将机械能转换为频率恒定的电能。近年来,又研制成功了直驱式变速恒频风力发电机组(无增速齿轮箱)。风力机与风力发电技术
3.1 风力机与风力发电技术的发展史
风能,是人类最早使用的能源之一。远在公元前2000年,埃及、波斯等国已出现帆船和风磨,中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。我国是世界上最早利用风能的国家之一,早在距今1800年前,我国就有风力提水的记载。1890年丹麦的P·拉库尔研制成功了风力发电机,1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。自二十世纪初至二十世纪六十年代末,一些国家对风能资源的开发,尚处于小规模的利用阶段[4]。
随着大型水电、火电机组的采用和电力系统的发展,1970年以前研制的中、大型风力发电机组因造价高和可靠性差而逐渐被淘汰,到二十世纪六十年代末相继都停止了运转。这一阶段的试验研究表明,这些中、大型机组一般在技术上还是可行的,它为二十世纪七十年代后期的大发展奠定了基础。
1980年以来,国际上风力发电机技术日益走向商业化。主要机组容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麦在Vindeby建成了世界上第一个海上风电场,由11台丹麦Bonus 450kW单机组成,总装机4.95MW。随后荷兰、瑞典、英国相继建成了自己的海上风电场。
目前,已经备离岸风力发电设备商业生产能力的厂家,主要有丹麦的Vestas(包括被其整合的NEG-Micon),美国的GE风能,德国的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德国著名的Enercon公司。单机额定功率覆盖范围从2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。叶轮直径从80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。
3.2 风力机的种类
风力发电机是把风能转换为电能的装置,鉴于风力发电机种类繁多,因此分类法也是多种。按叶片数量分,单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分,水平轴、垂直轴(立轴)式;按桨叶工作原理分,升力型、阻力型。目前风力发电机三叶片水平轴类型居多。
水平轴风力机,风轮的旋转轴与风向平行,如图1所示;垂直轴风力机,风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向,如图2所示。国内外风力发电的现状
4.1 世界风力发电的现状
目前,中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。如表1所示,截止2005年12月31日世界装机容量已达58,982MW,年装机容量为11,310MW,增长率为24%;风力发电量占全球电量的1%,部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家见表2,前十名合计51750.9MW,约占世界总装机容量的87.7%。
2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势:有11个国家的装机容量已高于1,000MW,其中7个欧洲国家(德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙),3个亚洲国家(印度、中国、日本),还有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量,其增长率为48%[5]。
2002年欧洲风能协会(EWEA)与绿色和平组织(Greenpeace International)发表了一份标题为“风力 12(Wind Force 12)”的报告,勾画了风电在2020年达到世界电量12%的蓝图。报告声明这份文件不是预测,而是从世界风能资源、世界电力需求的增长和电网容量、风电市场发展趋势和潜在的增长率、与核电和大水电等其他电源技术发展历程的比较以及减排CO2等温室气体的要求,论证了风电达到世界电量12%的可能性。报告还指出中国2020年风电装机有可能达到1.7亿千瓦[6]、[7]。
国内风力发电的现状
根据国家气象科学院的估算[8],我国陆地地面10米高度层风能的理论可开发量为32亿kW,实际可开发量为2.53亿kW。海上风能可开发量是陆地风能储量的3倍。内蒙古 实际可开发量
0.618亿kW 西藏
实际可开发量
0.408亿kW 新疆
实际可开发量
0.343亿kW 青海
实际可开发量
0.242亿kW 黑龙江
实际可开发量
0.172亿kW
2005年中国除台湾省外新增风电机组592台,装机容量50.3万kW。与2004年当年新增装机19.8万kW相比,2005年当年新增装机增长率为254%。
截至2005年底,中国除台湾省外累计风电机组1864台,装机容量126.6万kW,风电场62个。分布在15个省(市、自治区、特别行政区),它们按装机容量排序如表3所示。与2004年累计装机76.4万kW相比,2005年累计装机增长率为65.6%。2005年风电上网电量约15.3亿kW.h[9]。
中国“十一五”国家科技支撑计划重大项目“大功率风电机组研制与示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上双馈式变速恒频风电机组的研制;1.5~2.5MW、2.5MW以上直驱式变速恒频风电机组的研制;1.5MW以上风电机组叶片、齿轮箱、双馈式发电机、直驱式永磁发电机的研制及产业化;1.5MW以上双馈式风电机组控制系统及变流器、直驱式风电机组控制系统及变流器的研制及产业化;近海风电场建设关键技术的研究;近海风电机组安装及维护专用设备的研制;大型风电机组相关标准制定及风电技术发展分析等16个课题的研究[10]。“十一五”末,我国风电技术的自主研发能力将接近世界前沿水平。
4.3小型风力发电机
4.3.1小型风力发电机行业现状
作为农村可再生能源主要支柱之一的小型风力发电行业在2005得到长足的发展,从事小型风电产业的开发、研制、生产单位达到70家。据23个生产企业报表统计,2005年共生产30kW以下独立运行的小型风力发电机组共33,253台,比上年增长34.4%,其中200W、300W、500W机组共生产24,123台,占全年总产量的72.5%;15个单位共出口小型风力发电机组5,884台,比上年增长40.7%,创汇282.7万美元,主要出口到菲律宾、越南等24个国家和地区。并且,由于汽油、柴油、煤油价格飞涨,且供应渠道不畅通,内陆、江湖、渔船、边防哨所、部队、气象站和微波站等使用柴油发电机的用户逐步改用风力发电机或风光互补发电系统。
4.3.2 小型风力发电机行业发展趋势
1)由于广大农牧民生活水平提高、用电量不断增加,因此小型风力发电机组单机功率在继续提高,50W机组不再生产,100W、150W机组产量逐年下降,而200W、300W、500W和1kW机组逐年增加,占总年产量的80%。
2)由于广大农民迫切希望不间断用电,因此“风光互补发电系统”的推广应用明显加快,并向多台组合式发展,成为今后一段时间的发展方向。
3)随着国家《可再生能源法》及《可再生能源产业指导目录》的制定,相继还会有多种配套措施及税收优惠扶植政策出台,必将提高生产企业的生产积极性,促进产业发展。
4)目前我国尚有2.8万个村、700万户、2,800万人口没有用上电,且分散居住在边远山区、农牧区、常规电网很难达到,有关专家分析700万无电用户中、300万户可用微水电解决用电,而400万户可以用小型风力发电或风光互补发电,满足农牧民用电需要[11]。4.3.3浓缩风能型风力发电机
浓缩风能型风力发电机由内蒙古农业大学新能源技术研究所研制,已获得中国实用新型专利(专利号:ZL94244155.9)。该型风电机组将稀薄的风能经浓缩风能装置加速、整流和均匀化后驱动叶轮旋转发电,从而提高了风能的能流密度,降低了自然风的湍流度,改善了风能的不稳定等弱点,提高了风能品位,降低了风电度电成本。该风力发电机具有的切入风速低、发电量大、噪音低、安全性高、寿命长、度电成本低等特点。浓缩风能型风力发电机可独立运行、风光互补运行、多机联网运行和并入低压电网运行。现已研制开发的系列产品有200W、300W、600W、1kW、2kW等机组。浓缩风能型风力发电机经过中试后,可以向中、大型机组发展。这种新型风电技术在中国和世界的应用,将有效地提高风电系统的供电水平和质量,有效地利用低品位的风能,提高风电商品竞争力,具有重要的经济益和生态环保效益[12]。结
论
在今后的20年内,国际上风力发电产业将是增长速度最快的产业,风力发电技术也将进入快速发展的黄金时期;在中国,并网型风力发电机组装机容量增长速度将明显加快,令世界瞩目,离网型风力发电机组发展的地域广、潜力大,装机总容量最终将超过并网型风力发电机组。
田德,吉林松原人,1958年8月生。内蒙古农业大学教授,华北电力大学教授,博士生导师。1985年赴日本留学,1992年9月获得日本明星大学电气工程学博士学位。现任中国农业工程学会理事、中国太阳能学会理事、《太阳能学报》编委、全国“百千万人才工程”第一、二层次人选。享受国务院政府特殊津贴。省级中青年突贡专家。省级优秀留学回国人员。主持完成的项目获内蒙古自治区科技进步一等奖1项,已获得中国实用新型专利1项。正申请国家发明专利3项。发表研究论文50余篇,多篇被EI收录。主持完成和正在主持的科研项目有:3项国家自然科学基金资助项目、3项国际合作项目、1项国家“十一五”科技攻关项目、9项省部级项目、3项横向项目。现从事离网型风力发电系统、并网型风力发电系统和可再生能源利用的研究。
[参考文献] [1]贺德馨.2020年中国的科学和技术发展研究[J].科技和产业,2004,4(1):36.[2][法]D·勒古里雷斯(著),施鹏飞(译).风力机的理论与设计[M].北京:机械工业出版社,1987:31~33.[3]叶杭冶.风力发电机组的控制技术[M].北京:机械工业出版社,2006:11~13.[4]陈云程,陈孝耀,朱成名,等.风力机设计与应用[M].上海:上海科学技术出版社,1990:1~11,48~51 [5]世界风能协会.2005年全球风能统计[J].中国风能,2006(1):17~20
[6] The European Wind Energy Association, Greenpeace International.Wind Force 12.2002.http://,2006.12.17.[11]李德孚.2005年小型风力发电行业现状与发展[J].中国风能,2006,(2):9~11 [12]田
德,王海宽,韩巧丽.浓缩风能型风力发电机的研究与进展[J].农业工程学报(增刊),中国农业工程学会第七次全国会员代表大会暨学术年会论文集,2003,19:177~181.
第五篇:风力发电简介(定稿)
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风力发电简介
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。
风是一种潜力很大的新能源,人们也许还记得,十八世纪初,横扫英法两国的一次狂风力发电图暴大风,吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船,并有数千人受到伤害,二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论,风[1]在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0.75千瓦)的功率!有人估计过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。
利用风力发电的尝试,早在本世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。
目前,据了解,国外已生产出15,40,45,100,225千瓦的风力发电机了。1978年1月,美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机,其叶片直径为38米,发电量足够60户居民用电。而1978年初夏,在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置,其发电量则达2000千瓦,风车高57米,所发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。
1979年上半年,美国在北卡罗来纳州的蓝岭山,又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高,风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上,因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时,发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里,因此风车不能全部运动。据估计,即使全年只有一半时间运转,它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。
风力发电如何利用风力来发电资料参考: