[發明專利]大氣壓差風力高效集成發電裝置及高效集成方法

無效

• 申請號: 201210142469.X
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103388560A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 索增志
• 申請（專利權）人: 索增志
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/04;F03D1/06;F03G6/04;F03G6/06;F03G4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及大氣壓差風力發電技術，具體涉及一種大氣壓差風力高效集成發電裝置及高效集成方法。?

背景技術

電與人類社會發展密切相關，尤其是科技、人類社會高速發展的今天以及未來，將更加凸顯電的重要性，隨著人類社會發展，用電量在逐漸增加，十一五電力能源相關報告指出：我國十一五期間全國用電量年均增長約11%，預計2010年底，全國發電裝機容量約9．5億千瓦，其中，火電7億千瓦，水電2．1億千瓦，并網風電3000萬千瓦。?

長期以來，我國電力獲取方式主要是以煤炭為主的火力發電，十一五期間我國煤炭年產能近30億噸，約70%以上用來燃燒發電，由于煤炭化石類能源不可再生，以其為主的發電方式沒有可持續性，危機逐漸加劇，并且加劇的趨勢不可逆轉，隨著大量煤炭化石類能源的應用，與之對應的是資源的急劇減少和環境惡化。?

“煤炭和石油資源是有限的，以今天的開采和消耗速度，石油儲藏將在百年內用盡，煤炭資源也不可能永續。與此同時，大量煤炭和石油產品在燃燒時排出的有害氣體污染了空氣，改變了大氣的成分。能源短缺和環境惡化已成為關系到人類社會能否持續發展的大問題”（普高物理教材2）。?

另外，煤炭化石類資源還是工業、農業、人類生存不可或缺的原料。?

現實告訴我們，人類解決能源可持續發展的問題已經刻不容緩。?

世界各國希冀找到一種解決未來能源的辦法，國際熱核聚變實驗堆（ITER）合作計劃是當今世界科技界為解決人類未來能源問題而開展的重大國際合作計劃，該計劃認為“聚變能具有資源無限，不污染環境，不產生高放射性核廢料等優點，是人類未來能源的主導形式之一，也是目前認識到的可以最終解決人類社會能源問題和環境問題、推動人類社會可持續?發展的重要途徑之一”，但是，要實現ITER計劃還需要科學家們去攻克已知的、未知的眾多難題，事實上，真正清潔、環保、可持續再生的能源就在我們身邊，即太陽能、水能、生物質能、風能等，其能源儲量完全能夠滿足人類需求，之所以還沒有成為主導能源，原因在于還沒有得到科學、充分、高效開發利用，尤其是大氣壓差風能。?

地球表面浩瀚的大氣周而復始地吸收、儲存、轉換太陽能，是一個巨大的、無窮盡的“清潔可再生能源庫”，同時，大氣吸收太陽能輻射熱時，由于受熱不均產生風，風的形成為太陽能的轉換利用提供了條件，如風力發電。?

現階段，技術比較成熟的三葉式螺旋槳風葉水平軸風力發電技術，開發利用的主要是水平方向的風能，已成為當前風電技術開發利用的主流，但是，由于水平方向的風具有隨機、間歇、紊流、不可調控、受資源制約等特性與缺陷，又制約著風電產業的發展：受風能資源制約，建設地點、建設位置受到限制，只有少數滿足特定條件的風能得到開發利用；?

發電不穩定、持續性差、不可調控，影響上網；

受技術制約，螺旋槳風葉絕大多數采用化工輕質玻璃鋼材質，受風化風蝕作用，影響使用年限，隨著應用規模的增加，壽命期后會產生大量的污染物，存在潛在的使用與維護風險；

風葉受風面積率（風葉受風面積與掃風面積之比）低（一般低于10%），且阻力大，風能利用率低。

垂直方向大氣壓差風能，大氣在垂直方向上，高度不同氣壓大小不同，存在著大氣壓差，隨著高差增加壓差增加，當達到一定值時，就像筑壩蓄水可以發電一樣，就會產生劇烈的風，形成大氣壓差風力發電動力。?

風力發電大氣參數風級、風速、風壓對照表?

從表中得知，颶風產生的風壓為664.2—851.0Pa(牛頓／米²)。

在海拔3000m以內，大約每升高10米，大氣壓減小100Pa(牛頓／米²)（初中物理教材），即產生100Pa(牛頓／米²)的壓差；每升高100米產生的大氣壓差約為1000Pa(牛頓／米²)，形成持續穩定的壓差，產生持續穩定的風壓，約是6級強風風壓的10倍。每升高1000米產生的大氣壓差約為10000Pa(牛頓／米²)，形成持續穩定的壓差，產生持續穩定的風壓，約是12級颶風風壓的11-15倍。因此理論上，一定高差形成的大氣壓差，在一定條件下會產生持續劇烈的風，形成足夠的發電動力。?