能源是人類(lèi)生存、社會(huì)經(jīng)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。人類(lèi)利用能源時(shí)期經(jīng)歷柴草時(shí)期、煤炭時(shí)期和石油時(shí)期,隨著社會(huì)生產(chǎn)力提高,消耗能源量也增加。目前,人類(lèi)依靠的能源主要為煤炭、石油等化石能源,化石能源面臨逐漸枯竭,也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。為了在滿(mǎn)足人類(lèi)生存的需要的同時(shí),也能保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,能源與環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題,日益引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。風(fēng)能作為一種重要的可再生能源,具有清潔、無(wú)污染、安全儲(chǔ)量豐富等特點(diǎn),受到了全各國(guó)的普遍重視,風(fēng)力發(fā)電是最具規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用條件的清潔、可再生能源之一。近年來(lái),風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速,全世界的風(fēng)電裝機(jī)容量也快速增加,我國(guó)已經(jīng)成為世界上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展較快的國(guó)家之一。
通過(guò)閱讀本書(shū)使廣大讀者了解風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),理解風(fēng)力發(fā)電的基本原理與技術(shù)。由于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及很多學(xué)科的內(nèi)容,考慮到涉及不同專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景的讀者,以最基本的原理和概念為主,減少繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。鑒于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展迅速,重點(diǎn)圍繞目前主流的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)展開(kāi),對(duì)風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域其他的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備只做簡(jiǎn)要介紹。本書(shū)既可以作為高等院校新能源科學(xué)與工程(風(fēng)電方向)專(zhuān)業(yè)和其他相近專(zhuān)業(yè)的教材,也可供從事風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。
全書(shū)共7章,其中第一章介紹風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的相關(guān)背景;第二章介紹風(fēng)特性及風(fēng)能;第三章介紹風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué);第四章介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu);第五章介紹風(fēng)電機(jī)組的控制及安全保護(hù);第六章介紹風(fēng)電場(chǎng)的控制與運(yùn)行;第七章介紹風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)。
本書(shū)第一章、第三章由韓巧麗編寫(xiě),本書(shū)第二章由馬廣興編寫(xiě),本書(shū)第四章由王濤編寫(xiě),本書(shū)第五章和第六章由閆彩霞和呂麟合作編寫(xiě),本書(shū)第七章由李明編寫(xiě)。碩士生李汪灝、邢為特、張正也參與了部分內(nèi)容的文字整理工作。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中,參考了國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料,在此謹(jǐn)向相關(guān)文獻(xiàn)資料的作者表示誠(chéng)摯的謝意。
由于編者水平所限,書(shū)中難免有不妥和疏漏之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
第1章 緒論
1.1 風(fēng)能利用及風(fēng)力發(fā)電歷史
1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的類(lèi)型
1.3 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
第2章 風(fēng)特性及風(fēng)能
2.1 風(fēng)的形成及其基本特性
2.2 風(fēng)的特性
2.3 風(fēng)的測(cè)量
2.4 風(fēng)能資源貯量估算
第3章 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)
3.1 風(fēng)力機(jī)葉片翼型
3.2 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力特性
3.3 風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)理論
3.4 風(fēng)力機(jī)運(yùn)行特性
第4章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)
4.1 水平軸風(fēng)電機(jī)組概述
4.2 風(fēng)輪
4.3 風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)
4.4 機(jī)艙、主機(jī)架與偏航系統(tǒng)
4.5 塔架與基礎(chǔ)
4.6 風(fēng)電機(jī)組其他部件
第5章 風(fēng)電機(jī)組的控制及安全保護(hù)
5.1 發(fā)電機(jī)類(lèi)型與控制方式
5.2 籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)
5.3 繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)及控制
5.4 雙饋發(fā)電機(jī)
5.5 永磁同步發(fā)電機(jī)
5.6 離網(wǎng)型發(fā)電機(jī)
5.7 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制技術(shù)
5 8 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的槳距控制
5.9 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信號(hào)檢測(cè)
5.10 制動(dòng)系統(tǒng)控制
5.11 風(fēng)力機(jī)組的安全保護(hù)
第6章 風(fēng)電場(chǎng)的控制與運(yùn)行呂麟
6.1 風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備構(gòu)成
6.2 電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線(xiàn)
6.3 電力系統(tǒng)中各類(lèi)電源的運(yùn)行特性
6.4 風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)
6.5 風(fēng)電場(chǎng)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行方式
第7章 風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)
7.1 風(fēng)能特點(diǎn)
7.2 我國(guó)風(fēng)能資源分布特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)(風(fēng)電發(fā)展概況)
7.3 風(fēng)能資源測(cè)量與評(píng)估
7.4 風(fēng)電場(chǎng)的宏觀選址
7.5 風(fēng)電場(chǎng)的微觀選址
附錄
參考文獻(xiàn)