[實用新型]低風速地區風力發電葉片

有效

• 申請號: 201020124823.2
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN201621016U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 蒯狄正;李群;徐洪;江林;殷明慧
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術領域

本發明涉及一種風力發電系統葉片，尤其是涉及一種低風速地區風力發電葉片，屬于風力發電系統技術領域。

背景技術

陸地風能資源區域，以年平均風功率密度為指標，可劃分為4個區，即風能資源豐富區、風能資源較豐富區、風能資源可利用區、風能資源貧乏區。以中國為例，陸地風能資源分區及占全國國土面積的百分比見表1。中國陸地風能資源可利用的區域占國土面積約76％。表1為中國陸地風能資源分區及占全國國土面積的百分比。

表1

??序號 ??區域 ??年平均風能功率密度 ??(W/m2) ??占全國國土面積 ??百分比 ??1 ??豐富區 ??≥200 ??8％ ??2 ??較豐富區 ??200～150 ??18％ ??3 ??可利用區 ??150～50 ??50％ ??4 ??貧乏區 ??≤50 ??24％

目前規模化的風能開發利用主要在風能資源豐富的高風速區，即集中在三北地區和東南沿海，這部分地區僅占國土面積的8％；而風能資源較豐富區和風能資源可利用區，屬年均風速≥3.5m/s小時數為2000～5000小時的低風速區，風能資源沒有得到有效開發利用。

為實現低風速地區風能資源的有效利用，必須有適用的低額定風速風力發電機。現有風力發電技術在低風速地區的應用存在如下局限：

(1)額定風速高，一般在8～12m/s間。低風速地區，尤其是風能資源可利用區，年平均風速一般處于蒲氏3級(3.4m/s～5.4m/s)或略高，高額定風速風力發電機不適用。

(2)中、小功率(50kW及以下功率)風力發電機，一般都采用直驅方式。低風速地區使用，因風機轉速較低(80rpm以下)，采用常規高額定轉速(150rpm及以上)發電機難以滿足匹配要求，而配置低額定轉速發電機，又存在體積、重量大，費用高的問題。

(3)直驅型風電機，當葉輪直徑過大，如超過10米時，偶發性大風下轉速大，葉輪的安全隱患過大。

(4)現有風力發電機葉片翼型，最佳風能利用系數的風速區段一般為8～12m/s間，低風速條件下，尤其是低于6m/s風速區段時，風能利用系數較差，難以滿足低風速條件下俘獲風能最大化。

(5)常規中、小功率風電機一般采用永磁同步發電機，因齒槽效應的作用，發電機在起動或運轉時，會產生較大的起動轉矩，且電磁轉矩產生脈動。同時鐵芯的應用使得發電機重量增大、鐵芯損耗的存在又使損耗增大。