小型垂直轴风力发电装置及发电技术
小型风力发电是风能利用的重要途径,分为垂直轴风力发电和水平轴风力发电两种形式,其中小型垂直轴风力发电装置的发电功率从几百瓦到几十千瓦之间,具有结构简单、造价低;组装维护简单方便;启动风速低,抗风能力强、安全性好;适用场所广;噪音低、美观等优点。因此,美国、欧洲等发达国家出台了许多激励政策,大力扶持小型垂直轴风电技术的发展和应用。在这些国家,小型垂直轴风力发电已是家庭和公共设施用电的重要形式之一。 大型风力发电机组在较大风速下才能正常工作,存在易损坏、运输、安装难度大、上网困难、投资大等问题,鉴于大型风电场建设的弊端,国家能源局正在调整风电的发展策略,在继续推进大型风电基地的基础上,将着重进行中小型风电项目的建设。小型风力发电技术市场前景广阔,既可用于家庭和公共设施,又可用于农村、偏远地区、海上等连接电网困难、用电不便的地区,从而缓解国家电力集团节能降耗压力,促进我国不发达地区的经济建设,具有巨大的市场和潜在的经济效益。 北航在风力发电技术方面有着长期的研究基础,承担了传统大型叶片、垂直轴发电装置、集风式发电装置等多项国家863、国家973项目,形成了集设计、材料、制造、电控等为一体的专业齐全、技术融合的研发团队。已针对小型垂直轴风力发电技术进行了深入研究,设计出百瓦至千瓦级系列小型垂直轴风力发电装置,拥有从气动设计、结构设计到材料工艺、发电机、控制系统的全套技术。针对不同风况和应用场合开发出了多台样机,能够在2m/s的风速下启动,实现了照明工程与城市景观相结合,风力发电与光伏发电相结合,单机发电与多机成网相结合,同时还具有发电效率高、噪声小、外形美观、安全性好、运输安装方便、适用场所广等特点。
北京航空航天大学
2021-04-13