会议专题

高空风能发电发展现状及在我国的应用分析

本文分析和对比了高空风能发电和传统风力机发电技术的优缺点,指出了传统风力机发电技术的局限和高空风能发电的优势,介绍和分析了现有高空风能发电技术方案,并对其关键技术作了阐述和分析,并结合中国实际,探讨了中国发展高空风能发电技术可能存在的问题和方法,以及应该采取的措施. 高空风能发电设备各部分按功能可以分为做功部分、发电部分、传递部分和控制。Magenn和Sky WindPower的方案将发电机和空中做功部分做在了一起,空中做功部分不但要负担自身和绳索的重量,还要负担发电机的重量,造成整个空中部分重量较大,限制了整机功率的增加,此外空中部分重量加大还增加了起飞的困难,但是发电机上天可以简化地面部分的结构,使整套装置具有较好的可部署性,容易安装到需要的地方。 KiteGen和Laddermill的方案将发电机与空中做功部分分开,减轻了空中部分的重量,同时利用高升力翼型或风筝,可以更有效的利用高空风能,通过增加翼型面积或多机组风电场的方式实现较大的功率输出。但是利用翼型和风筝发电存在着输出功率的往复变化,对电网冲击较大的问题,可以通过储能装置或多机组相位补偿的方式,平抑功率的变化,这会增加发电成本。 对于中国,可以从空中部分具有稳定装置的高空风力发电方案做起,这种方案虽然发电效率没有常见的发电机留地方案高,但气动稳定性好、控制方式相对简单,可运行高度范围大,单机功率也可以做得很大。而对于发电机留地方案是未来发展的主要方向,但技术相对复杂,特别是单机容量做大以后,带来的结构和气动问题,以及对发电机的更大冲击问题还有待进一步解决,可以暂时跟踪国外发展。

高空风能发电 结构设计 功能分析 技术选择

刘桦 王建录

东方汽轮机有限公司,618000

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2010-09-02(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)