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메이저 놀이터 에너지는 재생 가능하고 청정한 에너지원입니다. 닫다30최근 몇 년 동안 이론 연구와 응용 연구 모두에서 국제적으로 메이저 놀이터 에너지 활용에 상당한 진전이 이루어졌습니다. 메이저 놀이터 발전 기술은 나날이 발전하고 있으며, 그리드 연결 메이저 놀이터 터빈의 최대 정격 출력에 도달했습니다.5MW, 임펠러 직경 도달126m. 사선2005세계의 설치 용량에 도달했습니다58,982MW, 메이저 놀이터 발전은 전 세계 전력의 1%를 차지합니다1%. 중국은 총 설치 용량이 세계 1위를 차지하면서 아시아 메이저 놀이터 산업 발전의 주요 촉진자 중 하나가 되었습니다.8비트,2005연간 신규 설치 용량 세계 1위6비트. 앞으로 국내외 메이저 놀이터기술과 산업의 발전 속도는 크게 가속화될 것이다.
1引言
바람은 가장 흔한 자연 현상 중 하나입니다. 태양에 의해 지구 표면이 고르지 않게 가열되어 발생하는 "공기의 흐름"입니다. 흐르는 공기의 운동 에너지를 바람 에너지라고 합니다. 따라서 메이저 놀이터에너지는 태양에너지의 넓은 형태이다.WMO) 및 중국 기상청 기상과학원은 지구상에서 이용 가능한 메이저 놀이터 에너지 자원은 다음과 같다고 분석했습니다.200亿kW, 지구상에서 가장 유용한 물 에너지입니다20시간. 중국 땅10m고도에서 사용 가능한 메이저 놀이터 에너지2.53亿kW, 바다에서 사용할 수 있는 메이저 놀이터 에너지는 육지에 있습니다.3회,50m고도에서 이용 가능한 메이저 놀이터 에너지는 다음과 같습니다.10m높이 수준2메이저 놀이터에너지 자원은 매우 풍부합니다.
메이저 놀이터 에너지는 상대적으로 성숙한 기술과 큰 개발 및 활용 전망을 지닌 재생 에너지원 중 하나입니다.[1]. 메이저 놀이터 에너지의 활용 방법에는 메이저 놀이터 발전, 메이저 놀이터 양양뿐만 아니라 메이저 놀이터 가열 및 항해 보조 항해도 포함됩니다.
2메이저 놀이터발전에 관한 기본지식
2.1메이저 놀이터 에너지 계산 공식
공기 운동에는 운동 에너지가 있습니다. 메이저 놀이터에너지는 바람이 가지고 있는 운동에너지를 말한다.A, 그러면 풍속이 다음과 같을 때V바람이 임펠러를 통해 흐를 때 단위 시간당 임펠러로 전달되는 메이저 놀이터 에너지
（1）
어디: 단위 시간당 질량 유량m=ρAV
（2）
실제로는, 3）
공식:
PW—1초당 메이저 놀이터 터빈 임펠러의 단면적을 흐르는 공기의 메이저 놀이터 에너지, 즉 메이저 놀이터 에너지 전력W；
Cp—임펠러의 메이저 놀이터 에너지 이용 계수;
hm—일반적으로 기어박스 및 변속기 시스템의 기계적 효율성0.80—0.95, 직접 구동 메이저 놀이터 터빈은1.0；
he—일반적인 발전기 효율성0.70—0.98；
r—공기 밀도,kg/m3；
A—한 회전에서 메이저 놀이터 터빈 임펠러가 휩쓴 면적,m2；
V—풍속,분/초。
2.2베이츠(베츠)이론
풍차에 관한 최초의 완전한 이론은 독일 괴팅겐 연구소에서 나왔습니다.A·베이츠 유1926에 설립되었습니다.
Bates는 풍차가 이상적이라고 가정합니다. 즉, 허브가 없고 블레이드 수가 무한하며 풍차를 통과하는 공기 흐름에 대한 저항이 없다고 가정합니다. 이것이 순수한 에너지 변환기입니다.
움직이는 공기 속에 위치한 "이상적인" 풍차를 분석함으로써 풍차가 생성할 수 있는 최대 전력은 다음과 같습니다.
（4）
공식:P최대—풍차가 생산할 수 있는 최대 전력;
—공기 밀도,kg/m3；
A—한 회전에서 메이저 놀이터 터빈 임펠러가 휩쓴 면적,m2；
V—풍속,분/초。
이 식은 베이츠의 공식이라고 합니다. 풍속은 로터 축의 방향과 일치하고 로터의 전체 스윕 표면에 걸쳐 균일하다고 가정합니다.[2]。
将(4)스윕 표면을 통한 공기 흐름으로 나눈 방정식A바람의 운동 에너지는 메이저 놀이터 터빈의 이론적 최대 효율을 도출하는 데 사용될 수 있습니다.
（5）
(5)공식은 유명한 베츠(베츠) 이론적 한계 값입니다. 이는 메이저 놀이터 터빈이 자연풍에서 추출할 수 있는 에너지가 제한되어 있으며 전력 손실의 일부가 후류에 남아 있는 회전 운동 에너지로 설명될 수 있음을 보여줍니다.
에너지 변환은 사용되는 메이저 놀이터 터빈 및 발전기의 유형에 따라 달라지는 전력 감소로 이어집니다. 따라서 메이저 놀이터 터빈의 실제 메이저 놀이터 에너지 활용 계수는CP<0.593[3]。
2.3온도, 대기압 및 공기 밀도
온도계와 기압계를 사용하여 실험 장소의 주변 온도와 대기압을 테스트하고 다음 공식으로 공기 밀도를 계산하십시오.
（6）
어디: ρ—공기 밀도,kg/m3；
h—지역 대기압,빠；
t—온도, ℃.
공기 밀도 공식을 통해 공기 밀도가 대기압 및 온도와 관련이 있음을 알 수 있습니다.
2.4메이저 놀이터 터빈의 주요 구성 요소
1)소형 메이저 놀이터 터빈
소형 수평축 메이저 놀이터 터빈의 주요 구성 요소는 풍차, 발전기, 타워, 조향 장치, 에너지 저장 시스템, 인버터 등입니다.
（1)풍차
풍차는 바람으로부터 에너지를 흡수하는 메이저 놀이터 터빈의 구성 요소입니다. 그 기능은 공기 흐름의 운동 에너지를 풍차 회전의 기계적 에너지로 변환하는 것입니다. 수평축 메이저 놀이터발전기의 풍차는 다음과 같이 구성된다.1~3잎으로 구성되어 있습니다. 블레이드의 구조는 다양하며 재질은 목재 코어 코팅 유리 섬유 블레이드, 유리 섬유 강화 플라스틱 수지 블레이드 등 메이저 놀이터 터빈 모델 및 출력에 따라 다릅니다.
（2)생성기
메이저 놀이터 터빈에서 사용된 발전기는 다음과 같습니다.3유형, 즉 DC 발전기, 동기 발전기 및 비동기 발전기. 소형 메이저 놀이터발전기는 대부분 동기식 또는 비동기식 교류발전기를 사용하며, 생성된 교류는 정류장치를 통해 직류로 변환된다.
（3)타워
탑은 발전기와 조종 장치를 지원하는 데 사용됩니다. 지상에서의 높이에 따라 풍속이 증가하기 때문에 타워가 높을수록 메이저 놀이터 터빈이 단위 면적당 포집할 수 있는 메이저 놀이터 에너지는 많아지지만 비용과 설치 비용도 증가합니다.
（4) 전환 메커니즘
수직 축 메이저 놀이터 터빈은 모든 방향에서 부는 바람을 수용할 수 있으므로 조향 메커니즘이 필요하지 않습니다. 수평축 메이저 놀이터 터빈의 경우 최고의 메이저 놀이터 에너지 활용 효율을 얻으려면 메이저 놀이터 로터의 회전 표면이 항상 풍향과 정렬되어야 하며 풍향 장치가 필요합니다.
（5)속도 제한 메커니즘
풍속이 메이저 놀이터 터빈의 설계 풍속보다 높은 경우 블레이드 손상을 방지하기 위해 풍차 속도를 제어해야 합니다.
（6)에너지 저장 장치
에너지 저장 장치는 독립적으로 작동하는 소형 메이저 놀이터 터빈에 매우 중요합니다. 에너지 저장 방법에는 열 에너지 저장과 화학 에너지 저장이 포함됩니다.
（7)인버터
AC 전기 장비의 전력 요구 사항을 충족하기 위해 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 데 사용됩니다.
2)대형 메이저 놀이터 터빈
대형 메이저 놀이터 터빈은 공압 기계 부품과 전기 부품의 두 부분으로 구성됩니다. 공압 기계 부품에는 풍차, 저속 샤프트, 증속 기어 박스 및 고속 샤프트가 포함되며 그 기능은 발전기 로터를 구동하고 메이저 놀이터 에너지를 기계 에너지로 변환하는 것입니다.
3메이저 놀이터 터빈 및 메이저 놀이터 발전 기술
3.1메이저 놀이터 터빈 및 메이저 놀이터 발전 기술의 발전 역사
메이저 놀이터 에너지는 인간이 사용한 최초의 에너지원 중 하나입니다. 기원전까지 거슬러 올라가요2000에서는 이집트, 페르시아 및 기타 국가에 범선과 풍차가 나타났습니다. 중세에는 네덜란드와 미국에 배수 및 관개용 수평축 풍차가 있었습니다. 우리나라는 이미 메이저 놀이터 에너지를 활용하는 세계 최초의 국가 중 하나입니다.1800몇 년 전 우리나라에서는 메이저 놀이터이 물을 끌어올리는 기록이 있었습니다.1890덴마크P·Lakour가 메이저 놀이터 터빈을 성공적으로 개발했습니다.1908덴마크에는 수백 개의 소형 메이저 놀이터 발전소가 건설되었습니다. 20세기 초부터 1960년대 말까지 일부 국가의 메이저 놀이터 에너지 자원 개발은 여전히 소규모 활용 단계에 있었습니다.[4]。
대규모 수력 및 화력 발전 장치의 도입과 전력 시스템의 개발로,1970이전에 개발된 중형 및 대형 메이저 놀이터 터빈은 높은 비용과 열악한 신뢰성으로 인해 1960년대 말까지 모두 가동을 중단했습니다. 이 단계의 실험 연구에 따르면 이러한 중대형 장치는 일반적으로 기술적으로 실현 가능하며, 이는 1970년대 후반에 큰 발전의 기반을 마련했습니다.
1980이후 메이저 놀이터 터빈 기술은 점점 더 국제적으로 상용화되었습니다. 본체 용량은300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991덴마크빈데비세계 최초의 해상 메이저 놀이터 발전 단지가 건설되었습니다.11대만 덴마크보너스 450kW단일 머신 구성, 전체 설치4.95MW. 이후 네덜란드, 스웨덴, 영국 등이 잇따라 해상메이저 놀이터발전단지를 건설했다.
현재 해상 메이저 놀이터 장비의 상업 생산 능력을 갖춘 제조업체는 주로 덴마크 업체입니다.베스타스(통합된 항목 포함)NEG-미콘), 미국인GE메이저 놀이터 에너지, 독일노르덱스、리파워、플라이더러/프로콘、보너스그리고 독일에서 유명함에너콘회사. 단일 기계 정격 전력 적용 범위는 다음과 같습니다.2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW. 임펠러 직경:80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。
3.2메이저 놀이터 터빈의 종류
메이저 놀이터 터빈은 메이저 놀이터 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 메이저 놀이터 터빈의 종류가 많기 때문에 분류 방법도 많습니다. 블레이드 수에 따라 단일 블레이드, 이중 블레이드, 3개 블레이드, 4개 블레이드 및 다중 블레이드로 구분됩니다. 주축과 지면의 상대적 위치에 따라 수평축과 수직축으로 구분됩니다.(세로축)63217_63254
수평축 메이저 놀이터 터빈, 풍차의 회전축은 그림과 같이 풍향과 평행합니다1그림에 표시된 것처럼 수직축 메이저 놀이터 터빈의 회전축은 지면 또는 공기 흐름 방향에 수직입니다.2표시된 바와 같습니다.
4국내외 메이저 놀이터발전 현황
4.1세계 메이저 놀이터발전 현황
현재 전 세계적으로 중대형 메이저 놀이터 터빈이 설치되었습니다.40많은 국가가 육지와 해상의 전력망에 연결되어 있으며, 다른 전력원보다 메이저 놀이터 발전의 성장률이 높은 추세가 계속되고 있습니다. 표에 표시된 바와 같이1표시됨, 종료2005年12月31日세계의 설치 용량에 도달했습니다58,982MW, 연간 설치 용량은11,310MW, 성장률은24%;메이저 놀이터 발전은 전 세계 전력의 1%를 차지합니다.1%, 일부 국가 및 지역에 도달했습니다.20%그 이상.2005세계에서 가장 큰 누적 메이저 놀이터 발전 용량을 보유한 10개 국가가 표에 표시됩니다.2, 총 상위 10위51750.9MW, 전 세계 총 설치 용량의 약 %를 차지함87.7%。
2005국제 메이저 놀이터 시장 점유율의 분포 다각화 과정은 지속적인 발전 추세를 보여줍니다: 예11국가의 설치 용량은 다음보다 높습니다.1,000MW, 여기서7유럽 국가(독일, 스페인, 이탈리아, 덴마크, 영국, 네덜란드, 포르투갈),3아시아 국가(인도, 중국, 일본) 및 미국. 아시아는 다음과 같은 성장률로 글로벌 메이저 놀이터 발전의 새로운 힘이 되고 있습니다.48%[5]。
2002유럽 메이저 놀이터 에너지 협회(EWEA) 및 그린피스(그린피스 인터내셔널)이 "Wind Power라는 제목의 논문을 발표했습니다.12（메이저 놀이터 12)' 보고서에서는 메이저 놀이터 발전의 잠재력을 설명합니다.20202016년 세계 전력 달성12%의 청사진입니다. 보고서는 이 문서가 예측이 아니라 오히려 세계 메이저 놀이터 에너지 자원, 세계 전력 수요 및 그리드 용량의 증가, 메이저 놀이터 시장 동향 및 잠재 성장률, 다른 전원 기술의 개발 이력과의 비교를 비교한 것이라고 명시하고 있습니다. 원자력, 대규모 수력발전, 배출 감소 등CO2온실 가스 균등화를 위한 요구 사항은 메이저 놀이터 발전이 세계 전력 수준에 도달할 수 있음을 보여줍니다.12%가능성. 보고서는 또한 중국이2020연간 메이저 놀이터 발전 설비 용량이 도달할 가능성이 높습니다.1.71억 킬로와트[6]、[7]。
4.2국내 메이저 놀이터발전 현황
국립 기상과학원의 추정에 근거함[8], 우리 나라의 지표면10米고급 메이저 놀이터 에너지의 이론적 발전량은 다음과 같습니다.32亿kW, 실제 개발 가능한 금액은2.53亿kW. 개발 가능한 해상메이저 놀이터에너지의 양은 육상메이저 놀이터에너지 매장량의 비율입니다.3회.
내몽골의 실제 개발 가능량0.618亿kW
티베트실제 개발 가능량0.408亿kW
신장실제 개발 가능량0.343亿kW
칭하이실제 개발 가능량0.242亿kW
헤이룽장성실제 개발 가능량0.172亿kW
2005대만 지역을 제외한 중국에 새로운 메이저 놀이터 터빈이 추가됨592설정, 설치 용량50.3万kW. 그리고2004올해 신규 설치 용량19.8万kW비교하면,2005올해 신규 설치 용량 증가율은 다음과 같습니다.254%。
현재2005연말 기준 대만을 제외한 중국의 전체 메이저 놀이터 터빈 수1864설정, 설치 용량126.6万kW, 메이저 놀이터 발전소62조각. 배포됨15성(시, 자치구, 특별행정구)은 표에 표시된 것처럼 설치 용량별로 정렬됩니다.3표시된 바와 같습니다. 그리고2004연간 누적 설치 용량76.4万kW비교하면,2005연간 누적 설치 용량 증가율은65.6%。2005연간 메이저 놀이터 전력망 전력량은 약15.3亿kW.h[9]。
중국의 '11차 5개년 계획' 국가 과학 기술 지원 계획 주요 프로젝트 '고출력 메이저 놀이터 터빈 개발 및 실증' 지원1.5~2.5MW、2.5MW위의 이중 공급 가변 속도 정주파 메이저 놀이터 터빈 장치의 개발1.5~2.5MW、2.5MW위의 직접 구동 가변 속도 정주파 메이저 놀이터 터빈 장치의 개발;1.5MW위의 메이저 놀이터 터빈 블레이드, 기어박스, 이중 공급 발전기 및 직접 구동 영구 자석 발전기의 개발 및 산업화;1.5MW위의 이중 공급 메이저 놀이터 터빈 제어 시스템 및 컨버터, 직접 구동 메이저 놀이터 터빈 제어 시스템 및 컨버터의 개발 및 산업화, 해상 메이저 놀이터 터빈 설치 및 유지 관리 개발을 위한 핵심 기술에 대한 연구; ; 대규모 메이저 놀이터터빈 관련 표준 제정 및 메이저 놀이터발전 기술개발 분석 등16주제에 관한 연구[10]. '11차 5개년 계획'이 끝날 때까지 우리나라의 메이저 놀이터 기술 분야의 독자적인 연구 개발 능력은 세계 최고 수준에 가까워질 것입니다.
4.3소형 메이저 놀이터 터빈
4.3.1소형 메이저 놀이터 터빈 산업의 현황
농촌 재생에너지의 주요 기둥 중 하나로 소규모 메이저 놀이터산업이 성장하고 있습니다.2005올해 상당한 발전을 이루었으며 소형 메이저 놀이터 산업에 종사하는 개발, 연구 및 생산 단위가 도달했습니다.70집. 에 따르면23제조 기업 보고서 통계,2005연간 총 생산량30kW독립적으로 작동하는 다음의 소형 메이저 놀이터 터빈33,253대만, 전년 대비 증가34.4%, 여기서200W、300W、500W단위 총 생산량24,123대만, 연간 총 생산량의 1% 차지72.5%；15수출된 소형 메이저 놀이터 터빈5,884대만, 전년 대비 증가40.7%, 외화 벌기282.7백만 달러, 주로 필리핀, 베트남 등으로 수출됩니다.24국가 및 지역. 또한, 휘발유, 경유, 등유 가격이 급등하고 원활한 공급 경로가 부족하여 내륙 지역, 하천, 호수, 어선, 국경 초소, 군대, 기상 관측소, 전자레인지 등의 디젤 발전기 사용자가 점차 늘어나고 있습니다. 메이저 놀이터 터빈이나 메이저 놀이터-태양광 하이브리드 발전 시스템으로 전환합니다.
4.3.2소형메이저 놀이터터빈 산업 발전 동향
1)농민과 목동의 생활 수준이 향상되고 전력 소비가 계속 증가함에 따라 소형 메이저 놀이터 터빈의 단일 기계 출력이 계속 증가하고 있습니다.50W이 장치는 더 이상 생산되지 않습니다.100W、150W단위 생산량은 해마다 감소하며200W、300W、500W和1kW단위 수는 해마다 증가하여 연간 총 생산량의 1%를 차지합니다.80%。
2)농민들은 전기를 중단 없이 사용하기를 원하기 때문에 "메이저 놀이터 및 태양광 하이브리드 발전 시스템"의 홍보 및 적용이 크게 가속화되었으며 여러 장치를 결합한 개발이 미래의 개발 방향이 되었습니다.
3)국가 "재생에너지법"과 "재생에너지 산업 지도 목록"이 제정됨에 따라 다양한 지원 조치와 세금 우대 지원 정책이 도입될 것입니다. 이는 확실히 생산 기업의 생산 열정을 높이고 촉진할 것입니다. 산업이 발전합니다.
4)현재 우리나라에는 아직 일부가 있습니다.2.8만개의 마을,70010,000가구,2,800관련 전문가 분석에 따르면 1만 명이 전기를 이용할 수 없으며, 산간벽지, 농업 및 목축 지역에 분산되어 거주하고 있으며 기존 전력망에 도달하기 어렵습니다.700전기가 없는 수천 명의 사용자,300만 가구가 미세 수력 발전을 사용하여 전력 소비를 해결할 수 있으며400만 가구가 소규모 메이저 놀이터 발전 또는 메이저 놀이터-태양광 하이브리드 발전을 사용하여 농부와 목동의 전기 수요를 충족할 수 있습니다.[11]。
4.3.3집중 메이저 놀이터 에너지 메이저 놀이터 터빈
집속형 메이저 놀이터 에너지 메이저 놀이터 터빈은 내몽고 농업대학교 신에너지 기술 연구소에서 개발되었으며 중국 실용신안 특허를 획득했습니다(특허 번호:ZL94244155.9). 이 유형의 메이저 놀이터 터빈은 집중된 메이저 놀이터 에너지 장치를 통해 얇은 메이저 놀이터 에너지를 가속, 정류 및 균질화하고 임펠러를 회전시켜 전기를 생성함으로써 메이저 놀이터 에너지의 에너지 흐름 밀도를 높이고 자연 바람의 난류를 감소시키며 메이저 놀이터 에너지의 불안정성 및 기타 약점 메이저 놀이터 에너지의 품질을 향상시키고 메이저 놀이터 발전 비용을 줄입니다.
응축 메이저 놀이터 에너지 메이저 놀이터 터빈은 독립적으로 작동할 수 있고, 보완적인 메이저 놀이터 및 태양열 응용 분야에서 작동할 수 있으며, 다중 기계 네트워크에서 작동하고 저전압 전력망에 통합될 수 있습니다. 현재 개발된 제품 시리즈는 다음과 같습니다.200W、300W、600W、1kW、2kW장치를 기다리고 있습니다. 집중형 메이저 놀이터 에너지형 메이저 놀이터 터빈은 파일럿 테스트를 거친 후 중대형 단위로 개발될 수 있습니다.[12]。
5结论
미래에20올해 안에 메이저 놀이터 산업은 세계에서 가장 빠르게 성장하는 산업이 될 것이며 메이저 놀이터 기술도 중국에서 급속한 발전의 황금기에 접어들 것이며 그리드 연결 메이저 놀이터 터빈 조립 용량의 성장률은 독립형 메이저 놀이터 터빈은 넓은 개발 영역과 큰 잠재력을 갖고 있으며, 총 설치 용량은 결국 그리드 연결형 메이저 놀이터 터빈의 용량을 초과할 것이라는 점은 주목할 가치가 있습니다.
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