毕业论文课题相关文献综述

1.课题的研究背景

随着经济的日益发展和非可再生能源的过度消耗，环保问题和能源问题逐渐成为人们的焦点。如今，全球范围内新能源出现超常规发展态势。各国对新能源的投资大幅度增长，新能源产能也急剧扩大。尽管新能源发展受到金融危机的冲击，但前景依然看好。可再生能源发电是新能源发展的核心，风电是在技术和成本上最具竞争力的新能源形式。因此，风力发电技术备受关注[1]。目前，风力发电的技术较为成熟且已有一定规模，在不远的将来将成为世界重要的替代能源。据有关统计数字显示：在1997年到2006年的10年内，风电发展尤为迅猛，每年都已10倍的速度递增。到2006年底，全球风电装机总容量达到了7390.4万千万，但仅占发电总容量的1%左右。2013年底，中国风电装机容量在全球摇摇领先，达到91.4兆瓦，远高于美国（61.1兆瓦）和德国（34.2兆瓦）[2]。世界风能协会预计，到2020年有望实现风力发电容量占电力总量的12%目标。

2风力发电技术介绍[3]

早在几千年前，中国人早在明代就开始使用风能车带动磨面，灌溉，提盐，直到公元前12世纪欧洲才普遍利用风能来磨面和车水。中世纪后荷兰才发明水平轴风车，并成为著名的风车王国，十九世纪末丹麦人首先研制了世界上第一台风力发电机组，建成了世界上第一座风力发电站，但是由于当时设计及制造技术的局限，风力发电发展缓慢，真正意义上的现代风力发电技术发展始于上世纪70年代。

风力发电机是将风能转化为电能的装置，按风轮轴的安装位置不同可以将其分为两类:能量驱动链(风轮、主轴、增速箱、发电机)呈水平方向的称之为水平轴风力机，能量驱动链呈垂直方向的称为垂直轴风力机[4]。

1.2.1水平轴风力机

水平轴风力机(见图1)是目前国内外研制最常见的一种风力机，也是技术最成熟的一种风力机。水平轴风力机的结构特征是风轮的旋转平面与风向垂直，旋转轴和地面平行。其风轮叶片数一般为2-3叶，叶片形状一般为翼形，这种风轮启动力矩较大，风能利用系数高。为使扫风面随时对风，需装有调向装置[5]。图2表示了目前应用最广的各种不同迎风式水平轴风力机的结构示意图。

风力机的主要部件有叶片、传动轴、齿轮变速箱、发电机、尾翼和塔架等。风轮上的叶片与旋转平面成一角度(即安装角);叶片数目的多少，视风力机的用途而定:用于发电的风力机叶片数大多为2片或3片，用于风力提水的风力机一般为12~24片[6]。叶片数多的风力机通常为低速风力机，在风速较低时有较高的风能利用系数和较大的转矩，并且由于它的起动力矩大，起动风速低，因而适用于提水。叶片数少的风力机通常为高速风力机，由于轻便容易大型化，而且高速旋转对传动机构要求低，因此在风速较高时有较高的风能利用系数，适用于风力发电。水平轴风力发电机因具有风能利用效率高和理论研究成熟的优点成为目前商业化风力发电的主要形式。

图1大型水平轴风力发电机