br/>本书介绍了风能利用相关的原理与技术。全书共分7章, 主要包括: 风与风资源、风轮工作原理、风电机组、风力发电机、风电场、风能其他利用等。
内容摘要
第1章绪论
风能取之不尽用之不竭。基于当前化石能源短缺与环境保护等现状,风能凭借其储量大、可再生、分布广、无污染的特性,成为全球利用普遍且较为成熟的可再生能源。风力发电是目前全球规模化、商业化开发前景最好的可再生能源发电方式之一,并且随着陆上风电向海上风电转化,风电技术和产业进一步升级,对于调整我国能源结构具有重要意义。本章将着重介绍风能利用历史、风能的特点与风能的地位。
1.1风能利用历史
人类利用风能的历史可以追溯到公元前。古埃及人被认为是最先实际利用风能的,约在公元前2800年,他们就开始用风帆来协助奴隶们划桨,后来又使用风帆来协助役畜做诸如磨谷和提水等工作。公元前2世纪,古波斯人就利用垂直轴风车碾米。公元11世纪,风车在中东获得广泛的应用。被称为“风车之国”的荷兰,由于坐落在地球的盛行西风带,同时濒临大西洋,是典型的海洋性气候国家,海陆风长年不息,这就给缺乏水力和其他能源的荷兰利用风能提供了优越的条件。荷兰风车最初仅用于磨制谷物之类。到了16-17世纪,风车对荷兰的经济起到了重要的推动作用。1887-1888年间,美国人Charles F. Brush建造了第一台风电机组,当时可为12组电池、350盏白炽灯、2盏碳棒弧光灯和3个发动机提供电力。到了19世纪末,丹麦人Poul la Cour建造了两台试验风电机组,并对风道进行了研究.Poul la Cour的试验风电机组至今仍保留在丹麦的Askov。在20世纪的前50年间,风力发电技术被广泛应用于美国和许多欧洲国家偏远地区的供电,当时单台风电机组的额定容量仅为2~3kW,风电机组不断面临着来自燃煤发电厂的竞争压力。然而,第二次世界大战期间,由于燃煤和石油的缺乏,人们对风电的需求又开始增长。1941年,全球首台兆瓦级风电机组在美国佛蒙特州诞生,并接人当地电网,其重约240t,叶片长约1.905m。1957年,Johannes Juul建造的Gedser风电机组已初具现代风电机组的雏形。Gedser风电机组由一个发电机和三个旋转叶片组成。世界最大的风电系统供应商丹麦维斯塔斯风力技术公司(Vestas)创建于1945年,于1979年开始制造风力发电机,并为其客户交付了第一批风电机组,自此,Vestas开始致力于在可再生能源领域的投资,并在动力工业上起到了积极作用,生产车间遍布丹麦、德国、印度、意大利、英国、西班牙、中国、瑞典、挪威及澳大利亚,1980年,由20台风电机组成的全球首个风电场在美国New Hampshire建成。2003年,英国首个海上风电场North Hoyle在 Wales海岸建成,其由20台 2MW风电机组组成。近几十年间,随着技术的发展,风电机组的尺寸和装机容量不断增大,装机成本也不断降低。2004年年初,Vestas与尼格麦康(NEG Micon)合并,无可争议地成为风电行业的全球领导者。
我国的风电事业起步稍晚:1986年,在山东荣成建成我国第一座风电场(马兰风电场);1989年,新疆达坂城风电场(当时亚洲最大的风电场)正式并网,总装机容量为2050kW; 1998年,金风科技股份有限公司(以下简称金风科技)以300万元注册资金成立了公司前身新疆新风科工贸有限责任公司;1999年,我国第一台国产风电机组S600正式通过国家验收,成为我国风电发展的里程碑,从此,我国风电事业开始加速发展;到2010年,我国累计风电装机容量达44.7GW,正式超过美国成为全球第一风电大国。
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精彩内容
本书全面而系统地介绍了风能利用相关的原理与技术。本书共分7章, 主要包括绪论、风与风资源、风轮工作原理、风电机组、风力发电机、风电场和风能其他利用。本书由多所学校联合共建, 结合案例教学和各个学校的专业特色和优势, 设计了大量案例、设计实例、拓展阅读和习题, 每章配有相应的数字资源, 方便师生讲授、学习、理解。