发电厂及电力系统论文风力发电原理及前景概述.doc

吉林电子信息职业技术学院 毕业设计论文 论文题目：风力发电原理及前景概述 学 院： 机电技术学院 专 业： 发电厂及电力系统 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2014 年 6 月 20 日摘要 风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表 面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。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。风能作为一种无污染、可再生的绿色能源，它对于解决全球性的能源危机和环境危机有着重要的意义。因此，风力发电成为各国学者研究的重点。目前，国内学者对大型风力发电的研究已日趋成熟，但对于实验室风力发电机的研制还是比较欠缺的。 本次毕业设计的重点是拟设计简易的风力发电，该设备能让学生容易了解风力发电的原理，以及大致测算出影响风力发电的各个因素，方便以后的大学物理实验教学，同时在制作和测试过程中对出现的一些现象进行深刻的思考，具有很强的实用性和趣味性。在研制的过程中，同时对风能的转化功率，风速等影响发电的因素，进行测量，并与理论进行对比，进而得出影响效率的因素。 目录 摘要 I 第一章 风力发电概述 1 1.1 风力发电的背景 1 1.2 风力发电的现状 1 1.3 风力发电的潜力 2 1.4 风力发电的意义 3 第二章 风力发电机 4 2.1 风力发电机的构成 4 2.2.1 恒速风力发电机 4 2.2.2 有限变速风力发电机 5 2.2.3 变速风力发电机 5 2.3 不同风力发电机的综合比较 6 2.3.1 年能量利用率和经济性的对比分析 6 2.3.2 不同类型风力发电机市场应用情况 7 第三章 风力发电控制技术 8 3.1 定桨距失速风力发电技术 8 3.2 变桨距风力发电技术 8 3.3 主动失速／混合失速发电技术 8 3.4 变速风力发电技术 9 3.5 风力发电系统的智能控制 9 3.6 模糊控制 9 3.7神经网络控制 10 3.8风力发电的其他技术 10 3.8.1 风电质量 10 3.8.2 结构和空气动力学 11 3.8.3 风电场建设 11 3.9技术发展趋势展望 11 第四章 风力发电的优缺点 13 4.1风力发电的优点 13 4.2风力发电的缺点 13 第五章 未来发展的建议 15 结论 16 致谢 17 参考文献 18  风力发电概述 1.1 风力发电的背景 随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。据专家预测，煤炭还可开采221年，石油39年，天然气只能用60年。如何实现能源的持续发展，从而保证经济的可持续发展和社会的可持续发展，已经是各国政府必须解决的大问题，即能源战略问题。唯一的出路就是有计划的利用常规能源，节约能源，开发新能源和可再生能源。 现在作为占能源消耗首位的电能是二次能源，是由其他能源转换而来的。目前世界各国电能产生主要是靠火力发电。火力发电以碳氢化合物为主要成分的煤、重油等为燃料，燃烧后向大气排放SO2、CO2等有害气体及烟尘、SO2形成酸雨，对农作物、森林、建筑物及金属材料构成危害和腐蚀浪费。CO2形成温室效应，改变局部气候，造成各种自然灾害。为了减少火电对大气的污染，实现能源的持续发展。世界各国都在积极地发展风力发电。随着全世界风力发电装机容量的快速发展和风力发电机的成熟和不断完善，在今后10年，风力发电必将成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。 1.2 风力发电的现状 21世纪是可再生能源的世纪，由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭，又可以在很大范围内取得，非常干净、没有污染，不会对气候造成影响，因而风力发电具有极大的推广价值。在中国，风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源，并且冬春季节风速高，雨水少；夏季风速小，降雨多，风能和水能具有非常好的季节补偿。另外，在中国内陆地区，由于特殊的地理条件，有些地区具有丰富的风能资源，适合发展风电，比如江西省都阳湖地区以及湖北省通山地区。目前我国的风能利用方面与国际水平还在一定差距，但是