本書共分為六章。其中第1章介紹風力發(fā)電概念及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；第2章介紹風能資源的現(xiàn)狀、評估和預(yù)測及風電場選址；第3章介紹風輪機系統(tǒng)的原理及設(shè)計；第4章介紹海上風電的市場空間、我國海上風電發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及海上風電存在的問題和發(fā)展建議；第5章介紹風電并網(wǎng)技術(shù)、電網(wǎng)電壓管理#電網(wǎng)電能質(zhì)量管理、風電系統(tǒng)保護等；第6章介紹風電的相關(guān)政策及政策對風電的影響和作用，以及國內(nèi)外風力發(fā)電案例和風電市場的分析。
隨著化石能源的不斷消耗，新能源因具有污染少、儲量大、永續(xù)性好等優(yōu)點，其開發(fā)利用引起了世界各國的重視。我國新能源產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)強勁的發(fā)展勢頭，其中風電發(fā)展最為迅猛。
風能是一種清潔、廉價、儲量極為豐富的可再生能源，它與常規(guī)能源不同，在其利用過程中不會產(chǎn)生環(huán)境污染問題，其儲量也不會隨著自身的轉(zhuǎn)化和利用而減少。風能不但分布來源廣泛、儲量豐富，而且技術(shù)相對成熟，開發(fā)利用成本相對較低，具備了規(guī)模化開發(fā)利用的條件。風力發(fā)電是把風的動能轉(zhuǎn)變成機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能，原理是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，促使發(fā)電機發(fā)電。
我國西北地區(qū)及東南沿海地區(qū)有豐富的風能資源，而這些地區(qū)又都存在能源短缺和環(huán)境污染問題，因此利用風電來改變能源結(jié)構(gòu)并改善環(huán)境，不失為能源開發(fā)領(lǐng)域中重要的策略之一。目前，我國風電技術(shù)的開發(fā)利用取得了巨大進步，風電開發(fā)和利用技術(shù)位居世界前列。
本書共分為六章，第1章介紹風力發(fā)電概念及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；第2章介紹風能資源的現(xiàn)狀、評估和預(yù)測及風電場選址；第3章介紹風輪機系統(tǒng)的原理及設(shè)計等；第4章介紹海上風電的市場空間、我國海上風電發(fā)展情況，以及海上風電存在的問題和發(fā)展建議；第5章介紹風電并網(wǎng)技術(shù)、電網(wǎng)電壓管理、電網(wǎng)電能質(zhì)量管理、風電系統(tǒng)保護等；第6章介紹風電的相關(guān)政策及其對風電的影響和作用，以及國內(nèi)外風力發(fā)電案例和對風電市場的分析。
本書是由王世明教授、曹宇博士根據(jù)國內(nèi)外院校和科研機構(gòu)的成果進行歸納總結(jié)編寫而成。研究生葛玲、李澤宇、于濤、駱銳東、李淼淼、龔芳芳、劉安東、王家之和賈巧嬌為本書的資料收集和整理提供了一定的幫助，在此表示由衷的感謝!
由于筆者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請各位專家和讀者批評指正。
作 者
王世明，博士后，教授，博士生導師。主要研究方向：車輛和海洋工程的先進設(shè)計制造及智能控制。曾在一拖集團公司擔任高級工程師，在西安交通大學擔任機電研究所副所長、教授、碩士生導師�，F(xiàn)為上海海洋大學工程學院院長、漁業(yè)節(jié)能研究所所長、海洋工程研究所所長。主持過多項省部級重大攻關(guān)課題，獲得省部級獎一項，其它獎6項; 獲得國家專利17項，發(fā)明專利2項；在國內(nèi)外核心期刊上以第一作者名義發(fā)表科研論文50余篇，其中多篇被三大檢索系統(tǒng)檢索。中國機械工程學會高級會員, 上海市農(nóng)業(yè)機械學會副理事長，中國水產(chǎn)學會漁業(yè)裝備技術(shù)專業(yè)委員會委員，徐匯區(qū)科協(xié)液壓氣動學會理事, 船舶工程理事。并擔任多家國內(nèi)核心期刊的特約審稿人。
1 緒論
1.1 風力發(fā)電發(fā)展概況
1.2國內(nèi)外風力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1風力發(fā)電技術(shù)概念
1.2.2國外風力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.3我國風力發(fā)電現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2 風能資源的利用
2.1風能資源現(xiàn)狀
2.1.1國外風能資源現(xiàn)狀
2.1.2國內(nèi)風能資源現(xiàn)狀
2.1.3全球能源狀況
2.2風能資源評估和預(yù)測
2.2.1風能資源評估
2.2.2風能資源預(yù)測
2.3風電場選址
2.3.1選址的技術(shù)原則
2.3.2風電場現(xiàn)場位置選擇對策3 風輪機系統(tǒng)設(shè)計
3.1風輪機動力學模型
3.1.1風速模型
3.1.2風力機模型
3.1.3異步發(fā)電機模型
3.1.4雙饋發(fā)電機模型
3.1.5永磁直驅(qū)發(fā)電機
3.2風輪機翼型
3.2.1翼型的發(fā)展
3.2.2NACA翼型
3.2.3翼型基本參數(shù)
3.3風輪機葉片基本理論
3.3.1葉片設(shè)計的動力學理論
3.3.2風力機的特性系數(shù)
3.4風輪機材料
3.4.1風機葉片的原料
3.4.2葉片材料
3.4.3風機葉片的制造工藝
3.5風力發(fā)電機主傳動系統(tǒng)總體設(shè)計
3.5.1系統(tǒng)組成
3.5.2系統(tǒng)工作原理
3.5.3系統(tǒng)布置形式
3.6風機主傳動系統(tǒng)主要部件
3.6.1輪轂
3.6.2主軸
3.6.3齒輪箱
3.6.4雙饋異步電機
3.6.5機艙底盤
3.6.6塔架
3.7液壓變槳距控制系統(tǒng)
3.7.1工作原理
3.7.2變槳距風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)
3.7.3液壓控制變槳
3.8偏航系統(tǒng)
3.8.1功能和原理
3.8.2風向、風速信號的采集
4 海上風電
4.1海上風電的市場空間
4.1.1應(yīng)用前景
4.1.2海上風電的市場
4.2我國海上風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
4.2.1行業(yè)背景
4.2.2風電市場區(qū)域分析
4.2.3海上風電社會效益
4.3海上風電存在的問題和發(fā)展建議
4.3.1存在的問題
4.3.2發(fā)展建議
4.4海上風電未來發(fā)展趨勢
5 風電并網(wǎng)運行
5.1電力系統(tǒng)運行
5.2風電功率預(yù)測
5.3風電并網(wǎng)技術(shù)
5.4電網(wǎng)電壓管理
5.4.1風電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓靜態(tài)特性的影響
5.4.2風電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓動態(tài)特性的影響
5.4.3大規(guī)模風電場并網(wǎng)后自動電壓控制策略
5.4.4匯集站與風電場的無功電壓協(xié)調(diào)控制
5.4.5風電場并網(wǎng)后無功電壓管理策略
5.5電網(wǎng)電能質(zhì)量管理
5.5.1我國風電有關(guān)電能質(zhì)量標準化工作
5.5.2電能質(zhì)量主要指標的監(jiān)測分析
5.6風電系統(tǒng)保護
5.6.1安全保護系統(tǒng)
5.6.2惡劣天氣保護
5.7風力發(fā)電設(shè)備的維護
5.7.1故障診斷
5.7.2故障診斷系統(tǒng)
5.7.3風力發(fā)電連接器的選擇和維護
6 風電激勵政策對風電發(fā)展的作用與啟示
6.1風電政策
6.2國內(nèi)外政策對風電的影響和作用
6.2.1對國內(nèi)的影響和作用
6.2.2對國外的影響和作用
6.2.3對我國的啟示
6.2.4國內(nèi)風力發(fā)電相關(guān)政策
6.3激勵政策的分析和預(yù)測
6.4激勵政策對風電電價的影響和作用
6.4.1電價的組成和影響因素
6.4.2風電電價差異及變動趨勢
6.4.3風電電價的確定
6.4.4國內(nèi)近海風電電價與其他國家對比
6.4.5海上風電造價與陸上風電成本對比
6.5風力發(fā)電工程實踐
6.5.1西班牙第一臺海上風機
6.5.2海上首臺GW 3.0MW(S)單樁機組
6.5.3首個裝機252MW海上風電工程
6.6風力發(fā)電市場分析
6.6.1國外風電市場
6.6.2國內(nèi)風電市場
參考文獻
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