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古今中外,人們是怎樣利用風能的?

地球表面大量空氣流動所產生的動能。由於地面各處受太陽輻照後氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的瑞典奧蘭島的風車含量不同,因而引起各地氣壓的差異,在水平方向高壓空氣向低壓地區流動,即形成風。風能資源決定於風能密度和可利用的風能年累積小時數。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率,與風速的三次方和空氣密度成正比關系。據估算,全世界的風能總量約1300億千瓦,中國的風能總量約16億千瓦。風能資源受地形的影響較大,世界風能資源多集中在沿海和開闊大陸的收縮地帶,如美國的加利福尼亞州沿岸和北歐壹些國家,中國的東南沿海、內蒙古、新疆和甘肅壹帶風能資源也很豐富。中國東南沿海及附近島嶼的風能密度可達300瓦/米2(W/m2)以上,3~20米/秒風速年累計超過6000小時 。內陸風能資源最好的區域 ,沿內蒙古至 新疆壹帶,風能密度也在200 ~300W/m2,3 ~ 20米/秒風速年累計5000 ~ 6000小時。這些地區適於發展風力發電和風力提水。新疆達阪城風力發電站1992年已裝機5500千瓦,是中國最大的風力電站。

風能發電還分為水平軸和垂直軸兩種,目前應用的主要是水平軸,但隨著科技的發展,人們認識到水平軸帶來的壹些不利因素,如噪音、體積大、機構復雜和抗風能力差等,世界各國開始大力研發垂直軸風力發電機,中國在這方面最早開始研究,2001年上海模斯電子設備有限公司根據部隊指示,開發壹款新型風力發電機,經過技術論證後,最終采用新型(H型)垂直軸風力發電機的方案。2002年底產品進入使用,得到了理想的效果。另外,歐洲和日本也在2003年開始研制垂直軸風力發電機,在市場需求的驅動下,各國都表現出了極大的熱情。

從現有的資料上來看,中小型風力發電機今後發展的主要方向還是垂直軸為主!

2007年開始,上海模斯電子設備有限公司(以下簡稱MUCE)與同濟大學教授(博士生導師)***同合作,在國際上率先開展的壹項針對超大型垂直軸風力發電機(單臺功率10MW以上)的研究。近期,第壹階段的研究計劃進度圓滿完成,達到風動力原理建模研究的預期效果。

該項目由MUCE提出,利用MUCE現有垂直軸風力發電機的空氣動力學原理進行更深入研究,將各部分的結構組成、葉片翼形狀、連接部件的抗風阻力系數、旋轉機構的懸浮力、永磁發電機的旋轉力矩、永磁發電機的發電量、機組抗風能力、機組的海平面適應能力等方面展開更細致的研究,並進行了風洞模擬試驗;其不但滿足原先的總體設計構思,還大幅度提高了風力發電的效率,並且其制造成本將遠低於目前的風力發電機。

該項目得到了上海市科委及相關政府部門的大力支持,為進壹步深化研究奠定了基礎。預計2007年底,此項目將由實驗室研究邁向戶外實地應用。

該超大型垂直軸風力發電機組建成後如同壹座小型發電廠,單臺功率設計在10MW到50MW之間,可廣泛應用於建築物頂部、沿海地帶、淺海海面、平原、山頂等風力資源相對較好的地形位置。

MUCE將為世界帶來發展的新動力!

該項目現已申請專利!希望各界人士予以廣泛關註。MUCE將會在以後陸續報道研究的各項進程。

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參考資料:

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