风力发电技术简介.ppt

風力發電技術簡介,風的形成,地球自轉以及太陽熱輻射不均所引起的空氣循環流動。區域性空氣的循環流動小規模者如海陸風sea-landbreeze和山谷風mountain-valleywind，而大規模者則如東北季風或颱風。,圖1風的行成,風的特性,風向及風速風向可用16個方位表示，風速以每秒多少公尺表示或以蒲福氏風級來區分。風壓及風能風壓力為F1/2ρAV2風能P1/2ρAV3。空氣密度為ρ，流動速率為V，受風面積為A風壓與風速的二次方成正比，而風能更與風速的三次方成正比。,,蒲福氏風級表,風能轉換的形成原理,風力發電機組由兩大部分組成，風力機將風能轉換為機械能及發電機將機械能轉換為電能。經由機電轉換之後，風力機的輸出效率約在2040之間。,風力發電系統分類,獨立型系統混合型系統併聯型系統,獨立型系統,發電機轉換交流電輸出整流器將交流電轉換成穩定直流電源儲存於蓄電池組或供應給直流負載交流負載時必須經過電力轉換器。由於輸出功率受到風速強度與環境因素等影響，因此系統必須設置較大容量的蓄電池組做輔助電源以待備用所需。,圖2.獨立型系統示意圖[1],混合型系統,應用在較大的獨立供電系統，系統中輔助發電機傳統柴油或迪賽爾循環發電機之外，亦可考慮使用太陽光電發電系統。因有輔助發電裝置，亦可減半設計蓄電池組之設置容量。,圖3.混合型系統示意圖[1],併聯型系統,加入自動轉換開關ATS使負載的電力來源有兩個風力發電、市電。併聯型系統架構在目前風力發電之應用中較為廣泛，且較適用於市電網路便利地區。,圖2.併聯型系統示意圖[1],風力發電機組種類,風力發電機組主要由兩大部分組成，風力機及發電機，其它包括葉片轉子、煞車系統、低高速轉軸、齒輪箱、控制箱、發電機、迎風馬達、感測器系統，電力箱等組件。,圖3.風力發電機組[2],風力發電機組種類,依照主軸與水平面的相對位置可分為水平軸HorizontalAxisWindTurbine與垂直式VerticalAxisWindTurbine。依照葉輪相對於風向的位置可分為上風式及下風式。依照葉片數量可分為多葉片及少葉片式。依照葉片的工作原理可分為升力型及阻力型。依照風力發電機組容量大小可分為小型、中型及大型。,水平軸式風力發電機,又分升力及阻力型、順風及逆風型、上風向與下風向之型。,,,圖4.水平軸式風力發電機[3],垂直軸式風力發電機,不需要調向裝置。無法抽取大量風能並需要大量材料是其缺點。主要兩個類別，一是利用阻力作功，而另一則是利用翼形的升力作功。,圖5.垂直軸式風力發電機[3],各類型比較,專有名詞,起動風速風力機風輪由靜止開始轉動並能連續運轉的最小風速切入風速風力機對額定負載開始有功率輸出時的最小風速切出風速由於調節器的作用使風力機對額定負載停止功率輸出的風速工作風速風力機對額定負載有功率輸出的風速範圍，一般為3～20m／s。從定義上可以看出，低於起動風速，風力機不能運行，而高於切出風速，風力機如繼續在高風速下運行，將會嚴重損壞風力機。,相關網站,新型風箏風力發電機http//life.aol.tw/post/53316台灣人發明的世界最小風力發電機http//www.solar-,參考資料,[1]嚴坤政，”小型風力發電系統設置與葉片氣動力分析”，碩士論文，南台科技大學。[2]史乃鑑，”垂直軸式風力發電系統設計有效擷取風能葉片研究”，碩士論文，明道管理學院。[3]BenWolffandHansMeyer,WindEnergy,TheFranklinInstitutePresss,1978.,