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“筑坝拦风”风力发电新明星

北极星电力网技术频道    作者:论坛会员tcs1950   2012/4/19 16:21:55   

 关键词:  风向 大坝 拦风

风能,是一个取之不尽用之不完的,又廉价又清洁又安全的能源。然而,这样一个巨大的风力资源,却没有被正确的开发利用而白白的浪费了。

自然界中的风具有三个极不稳定因素,即风频的时有时无,风速的或大或小,和风向的飘忽不定,就是这三个瓶颈严重制约了对风能的利用。

现在风力发电机的工作状态是,转多转少两头扔,转快转慢任由风,单机占地浪费大,散乱难以产业兴的被动局面。

我的这个设想就是根据风的特性,针对性的采取了几种方案,可以主动的驯服风、控制风,让风顺从我们的安排,并彻底取消了现在风力发电中所必须的直流电瓶及逆变设施,使它能像火力发电和水力发电一样,全天候稳定的直接发出50赫正弦波的三相交流电源,升压后可以与国家电网直接并网运行。

具体措施如下:

措施一、改用新型风轮机(适宜于在大坝上做为驱动机械)

根据风的动能只有垂直作用在平面上,才能释放出最大力这个理论。所以新型风轮机的结构与传统三浆叶完全不同,它是一个由很多叶片组成的轮式结构。可完全与坝体上的风洞进行配套使用。新型风轮机的强度,也远远高于浆叶式,更能适应超级大风。

措施二、设置限速机构(解决了风速的变化)

新风轮机的转速也是随风速而变化的。自然也会使发电机的转速发生变化。为了保证发电机输出电压及频率不变。本机组增加了一个限速机构,能够保证发电机不论驱动机构转速如何变化,都能使发电机稳定的工作在恒速状态。

措施三、设置畜能机构(解决了风频的变化)

风速越大风的能量就越大,所以这里对风速没有上限的限制,恰恰就是要充分利用大风的能量。因此在机组中设置了一个畜能机构,它可以一边带动发电机旋转,一边把风轮机多余的转矩,自动的存储在畜能机构中。在无风时它可以自动的将存储的能量释放出来,用以替代风轮机的失速。这样就保证了发电机组,不间断的连续运转。

措施四、设置换向机构(解决了风向的变化)

风场中的风向,比如海陆风,山谷风,一般都是有规律的,在不同的时间、不同的季节和不同的地区,会以相反的方向吹向大坝,从而使风轮机的旋转方向发生改变。但发电机的旋转方向是不能变化的,所以在风轮机与畜能器之间,就要设置一个换向机构,它可以使风轮机的反向转矩自动改变。

措施五、在风场区域筑建集风大坝(大坝具备综合功能)

筑建大坝的目的,第一是要将散射的风全部聚拢住,然后集中利用。第二有了大坝做基础可以向高空伸展,充分利用高空中风的能量。第三可以在大坝上密集安装发电机组,能减少风场中的占地面积。

垂直于一年中最多的风向,用钢筋混凝土筑建一大坝。具体结构如下

设大坝宽度为20米(未包括筋墙宽度),由地面向上10米高为大坝的最底层。该底层可做为工业用厂房,加工车间等用。由10米高处向上共筑建20层。

每两层(8米高)为一个单元,每个单元的下层用以安装风轮机之用,在此层延大坝的走向,每间隔10米,贯通于大坝修建一矩形风洞。风洞的形状、面积与风轮机的叶片相当。将风轮机安装在此层时,风轮机的叶片便刚好堵住该风洞。当风吹入风洞时,便可吹动叶片使风轮机转动。为了使垂直于风洞的风全部吹入风洞,可以在风洞的两个端部,即大坝的两个面上,修建成漏斗的形状。

在每个单元的上层可安装换向机构、畜能机构、发电机组及限速机构。

总装机容量:

有了上述几种机械,就可以将其组合成一套发电机组,各机械关系如下:

风轮机------换向机构------蓄能机构------发电机------限速机构。

因为本机组可以在恒速下连续运转,所以该机组中的发电机也与柴油发电机一样,可以直接稳定的发出50赫的交流电源,升压后可直接并入国家电网。

正确选取风轮机的各项参数,将发电机的输出功率定位在1000KW。

按照以上所叙述的机组布局,每延长大坝10米,就会有10套机组发电,就会生产1万KW的电量。

由此可见,一公里的大坝就可安装机组1000台,就有100万KW的容量,就是一个小型火力发电厂。

20公里就有2000万KW,就是一个三峡的容量!

如此规模后,风力发电必定会取代火力发电,而成为发电产业中的主流,那时我们的天空和月亮会更蓝、更亮!大风能给我们刮钱的梦想也必将成为现实。

筑坝拦风发电的综合作用:

有了大坝做为基础,所有机械设备均相当于安装在封闭的厂房内,即避免了冷雪风霜、日晒雨淋的侵蚀,又有利于安装、维护和方便管理。

大坝的底层(一层)可做为工业用厂房,车间,仓库,大坝的最上层,可安装太阳能发电装置,可以做为大坝本身的用电消耗。一层(地面以下)可安装地铁设备,用以输送人员或传送机械零件,大坝的筋墙可安装升降设备等等。

与三峡相比,建大坝应该不会需要几十年几代人的论证,不会有长达17年之久的工期,不会有百万数量的大移民,不会淹没大量的风景名胜、文物古迹, ------。相反,它可以实行边建设、边发电、边改进再建设以坝养坝的方针。

据说,建高层大坝还会有意想不到的良好效应。如能增加降雨,改善干旱地区的环境,减缓降低风沙的流动,开发利用荒漠贫瘠的土地等等。

当然,这个设想必定是前所未有,难免有不尽人意之处,但有了这块粗糙之砖,一定会被集思广益雕琢出光彩之玉。

综上简述,本人希望国家能给以重视,并委派有关机构对它进行充分的论证,以得出更加科学的结论。也欢迎科研院所及风电企业质疑探讨。

来源:风电技术论坛
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