风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源3653.pdf

风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁能源 风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图所示。（1）利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率，输电电压，求异线上损失的功率与输送功率的比值;（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为 p，气流速度为 v，风轮机叶片长度为 r。求单位时间内流向风轮机的最大风能 Pm;在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。（3）已知风力发电机的输出电功率 P 与 Pm成正比。某风力发电机的风速 v19m/s 时能够输出电功率 P1=540kW。我国某地区风速不低于 v2=6m/s 的时间每年约为 5000 小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。（1）导线上损失的功率为 P=I2R=(损失的功率与输送功率的比值(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为 pvS,S=r2 风能的最大功率可表示为 P 风=采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。（2）按题意，风力发电机的输出功率为 P2=kW=160 kW（3）最小年发电量约为 W=P2t=1605000 kWh=8105kWh