风能利用 教学课件 ppt 作者 宋俊 第1章

风能利用宋俊编著第1章风能及其应用 1.1风 1.2风能的利用 1.3风力发电概述1.1风风是空气流动的结果。在地球上，主要现为大气环流、季风环流和局地环流。大气环流是由于地球绕太阳运转过程中日地距离和方位不同，在地球上造成的大尺度风带；季风环流是在一个大范围地区内，随着季节不同有规律转变方向的气流；局地环流则是小范围内由日夜温差引起的气流变化，如海陆风、山谷风等。1.1.1风速和风向 1.风速空气在单位时间内所流过的距离； 2．风向风速在2m/s以上的风的流动方向； 3．平均风速在某个时距内空间某点上各瞬时风速的平均值； 4．极端风速在某个重现周期中，ts时距内的最高平均风速，国际采用的重现周期为50年或1年； 5．阵风超过平均风速的突然和短暂的风速变化。1.1.2风力等级1.1.3风的测量1.1.4风功率风功率（W）风功率是指单位时间内，以速度垂直流过截面A的气流所具有的动能。风功率密度（W/m2）1.1.5风频特性1.风向频率2.风速频率3.风玫瑰图1.1.6风切变1.1.7湍流湍流是指短时间内（一般小于10min）的风速波动。风速可以认为是长时间作用的平均风速与短时间作用的湍流之和，可能在长时间内湍流矢量和为零，但在短时间内会引起风速的突然变化。1.1.8风能资源1.2风能的利用1.3风力发电概述目前主要的风能利用领域是风力发电，特别是并网发电。风力提水、风力制热也可以利用电能间接实现。风力发电的设备是风力发电机组。风力发电机组（简称风电机组、机组）是将风的动能转换成电能的系统。1.3.1风电机组结构和基本参数风力发电机组的基本参数是风轮直径（或风轮扫掠面积）和额定功率。风轮直径决定机组能够在多大的范围内获取风中蕴含的能量。额定功率是正常工作条件下，风力发电机组的设计要达到的最大连续输出电功率，单位为kW或MW。1.3.2风电机组的分类 1.按风力机额定功率分可分为： （1）小型： （2）中型： （3）大型：2.按发电机的转速分（1）高速发电机型（2）低速发电机型（3）中速发电机型3.按风力机转速变化分（1）恒速（2）多态恒速（3）变速1.3.3供电方式1.离网供电2.微网供电3.并网供电