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风能发电机组成为戈壁滩上别样风景线
中国城市低碳经济网   2014-09-15 作者: 来源:凤凰西北整理 文字大小:[][][]
风能发电机组成为戈壁滩上别样风景线

  我国风能资源丰富,主要集中于西北、东北、东部沿海地区,加上西部、东南沿海地区,可开发利用的风能储量约10亿千瓦。其中,陆地10米以内风力资源为2.53亿千瓦,陆上杆塔高度100米内可利用风能则高达7亿千瓦。根据7亿千瓦的风力资源,在陆地建3亿到4亿千瓦的风电是完全有资源保障的。在陆地上大规模建设风电,不仅可以帮助我国减少二氧化碳排放,而且可以起到减缓西北风力的作用。特别是在西北地区的大风口大规模建设风电,既可以大量增加电力,又可以缓解北方地区冬春季节的扬沙和浮尘天气。

  一排排银白色的风力发电机在碧蔚蓝天空的映衬下,显得蔚为壮观,分外夺目。酒泉是中国风能资源丰富的地区之一,境内的瓜州县被称为“世界风库”,玉门市被称为“风口”。

  2008年8月,甘肃酒泉千万KW级风电基地建设全面启动,这标志着我国正式步入了打造“风电三峡”工程阶段。这是国家继西气东输、西油东输、西电东送和青藏铁路之后,西部大开发的又一标志性工程。

  据气象部门最新风能评估结果表明,酒泉风能资源总储量为1.5亿千瓦,可开发量4000万千瓦以上,可利用面积近1万平方公里。10米高度风功率密度均在每平方米250-310瓦以上,年平均风速在每秒5.7米以上,年有效风速达6300小时以上,年满负荷发电小时数达2300小时,无破坏性风速,对风能利用极为有利,适宜建设大型并网型风力发电场。为此,国家在2008年批准了酒泉千万千瓦级风电基地规划。

  酒泉风电开发始于1996年,经过10多年的建设,目前已建成5座大型风电场,风电装机规模达到41万千瓦。风力发电是可再生能源领域最为成熟、最具大规模开发和商业开发条件的发电方式之一。

  酒泉风电基地远景风电总装机容量为3565万千瓦,先期计划建设装机容量1065万千瓦。国家发展和改革委员会主管能源的负责人认为,酒泉千万千瓦级风电基地建设在世界上尚属首例。

  目前酒泉风能资源已吸引了国内20多家大型企业前来投资和考察。

  据测定,酒泉市境内可开发利用的风能在8000万千瓦以上,可开发利用的光热面积达5万平方公里,属国家光伏光热资源分布一类地区。截至目前,全市建成、在建及开展前期工作的风电项目达1020万千瓦,并网风电装机容量达到605万千瓦;建成光电装机容量突破1000兆瓦,达1012兆瓦。

  去年酒泉市风光电发电量达102亿千瓦时,比2012年增长19%,占全市总发电量的67%,相当于葛洲坝水电站全年的发电量。

  风是一种潜力很大的新能源,利用风力发电的尝试,早在20世纪初就已经开始了。20世纪30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,广泛地应用在多风的海岛和偏僻的乡村,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。  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,风力高57米,所得发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。

  风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔3部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只或更多只螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向桨叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶对材料要求强度高、质量小,目前多用玻璃钢或其他复合材料如碳纤维来制造。

  由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附和一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再连接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。

  铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况以及风轮的直径大小而定,一般在6—20米范围内。发电机的作用是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机均匀运转,因而把机械能转变为电能。

  一般说来,3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于4米/秒才适宜于发电。据测定,1台55千瓦的风力发电机组,当风速为9.5米/秒时,机组的输出功率为55千瓦;当风速为8米/秒时,功率为38千瓦;风速为6米/秒时,只有16千瓦;而风速为5米/秒时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。  我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在3米/秒以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方一年1/3以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。

[中国城市低碳经济网编辑:雨松]

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