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开创风力发电产业新纪元——喷气式风力发电机

2011-07-19 来源：镇江盛放科技有限公司浏览数：1335

　　风能的利用一直是人类追求的梦想，随着能源、环境问题的日益严峻，世界各国竞相发展可再生能源，风力发电凭借其绿色环保、资源丰富、容易开发等优势得到世界各国的广泛重视。发电上网的要素为相序、电压、频率，缺一不可，风力发电之所以不能成为立即上网的主流电力能源，是因为风的强弱、用电负荷的大小决定风力发电机转速的快慢，发电机转速是无法稳定的，转速不稳定频率、电压就不稳定，电的品质和效率就无法得到保障。当然还有一个不利因素，只能通过机械能转换为直流电能、甚至转换成化学能，再通过逆变器或换流器上网，其转换过程本身也需要消耗能量，直接影响了发电机效率，综上所述：由于风力发电的随机性、用电负荷的调节能力、发电的品质多难以得到有效的控制，无法与电网进行互动，自然成为上网条件的一个重大瓶颈。主要的发电方式为火力发电、水力发电、原子能发电、柴油发电，它们有个基本的共同点是发电机的转速是恒定的，根据用电负荷的大小通过流量的调节来控制发电机的转速，要求瞬间响应，电的品质才能得到保证，整个发电过程完全处于受控状态。所以业内人士称风能为“垃圾”能源。
　　本发明的目的是：提出一种具有稳恒输出转速的喷气式风力发电机，发出的电为频率稳定的三相交流高压电，可直接上网。
　　本项目巧妙的运用了空气动力学和杠杆原理，风力发电机叶片的末端装有喷气机，喷气机为透平叶片电动风机，喷气机的进气口和出气口的方向与叶片终端的线速度相同。喷气机的气流（转速）调节始终围绕着发电机所设定的速度。通过发电机的转速传感器，自动调节喷气机气流速度的反冲力，对风力发电机的转速进行补偿，将发电机的转速恒定在所设定的转速上，同时根据风级和用电负荷的大小进行自动巡航，从而使发电机效率实现最大化和正常化，也就是说在自然风不足和过大、用电负荷波动的情况下，通过喷气机的气流呈渐强—渐弱、正向或反向的助推或阻尼进行有效补偿。当然，喷气机的作用力是根据风力发电机所设定的转速进行模糊控制，转速自动跟踪补偿。由于该发电机的转速得到了有效的控制，完全满足并符合直接供电上网的条件，发出的电为稳频的三相交流高压电，可直接供电上网，其发电过程及调节方法与火力发电有异曲同工之妙，打破了风力发电产业受制于自然界的格局，是真正意义上的，可靠的，与火力发电相媲美的清洁能源。本项目大大缩小了发电机的体积，无需逆变器等电器设施，并缩短了叶片的长度，提高了发电机的效率，大幅度地降低了运营成本，对风电产业的发展方向具有重大的意义，本项目也是我国乃至全球风电产业开创性的知识产权的零突破。
　　本项目的喷气装置通过付出较小的电力，可在风级为3—12级的条件下能够实现风力发电机功率、效率的最大化和正常化，喷气机所耗的电量为发电量的0.5—2%，在一定风力的范围完全不消耗能量，单机最大装机容量可实现10兆瓦。本项目发电装置对地域的条件不再苛刻，可实现并网和离网发电，有利于风电的普及。只有以清洁能源为主，其他能源为辅，我们的明天才会更美好。
　　我公司应邀参加2011年4月8日举行的第五届中国（上海）国际风能博览会，世界风能协会主席阿尼尔.凯恩莅临我公司风能展厅。喷气式风力发电机成为本次博览会的一大亮点，是该领域的一项重大突破，倍受中外业内人士的高度关注。我公司已对该项目进行研发和市场运作，预计三年内实现产业化，为打造“风谷”而不懈努力。