大工19秋新能源發(fā)電大作業(yè)題目及要求【答案】

大工2019秋季大作業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院源發(fā)電》課程設(shè)計網(wǎng)絡(luò)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院源發(fā)電》課程設(shè)計題目： 題目一：風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 學(xué)習(xí)中心： 層次： 專業(yè)： 年級：年春/秋季學(xué)號： 學(xué)生： 輔導(dǎo)教師： 康永紅完成日期： 年月日大工19秋《新能源發(fā)電》大作業(yè)及要求題目一：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)總 貝U：風(fēng)力發(fā)電是一種技術(shù)最成熟的可再生能源利用方式，發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的重要裝置，控制技術(shù)是風(fēng)力機(jī)安全高效運行的關(guān)鍵。撰寫要求：(1)介紹風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的現(xiàn)狀。(2)比較各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點。(3)介紹相關(guān)風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)。(4)對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢的展望。(5)正文字?jǐn)?shù)2000字符左右。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，人類對能源的需求明顯增加，而地球上課利用的常規(guī)能源日趨匱乏。據(jù)專家預(yù)測：煤炭還可以開采221年、石油39年天然氣只能用60年，如何能夠?qū)崿F(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展？唯一的出路就是有計劃地利用常規(guī)能源、節(jié)約能源、開發(fā)新能源和可再生能源。目前電能產(chǎn)生主要靠火力發(fā)電，但火力發(fā)電產(chǎn)生大量污染，為減少對大氣的污染，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，世界各國都積極發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，可以預(yù)見在今后10年，風(fēng)力發(fā)電必將成為世界各國更加重視和重點開發(fā)的能源之一。一、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概念風(fēng)能利用具有悠久的歷史，而將其用于發(fā)電卻只有100多年時間。1887?1888年冬，美國人布拉什安裝了一臺被現(xiàn)代人認(rèn)為是一臺自動運行的且用于發(fā)電的力機(jī)。這臺發(fā)電機(jī)僅為12kW,卻是龐然大物一一葉輪直徑足有17m,有144個由雪松木制成的葉片。風(fēng)力機(jī)運行了20年，用來給他家地窖里的蓄電池充電。1891年由丹麥P.L.Coat教授設(shè)計建站的采用蓄電池充放電方式供電，并獲得試驗成功和推廣，是世界上第座風(fēng)力發(fā)電試驗站。直至1910年，丹麥已建立起一百座5kW-25kW的世界上最早的風(fēng).力發(fā)電站，在十九世紀(jì)束，丹麥就擁有工業(yè)用風(fēng)力機(jī)2500多臺，提供2942X410W的動力，還有4600多臺的農(nóng)用風(fēng)力機(jī)，其后，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在世界各國得到了迅速發(fā)展，到二十世紀(jì)三十年代各國相繼開始研制中型、大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，1939年美國研制成功額定功率為1250kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其設(shè)計風(fēng)速為13.4m/S,凰輪直徑為53.3M,塔高45m,安裝在山高為610m的佛蒙特州的拉特蘭的格蘭德帕圓頂山上，這是一座當(dāng)時世界容量最大的臥軸風(fēng)力發(fā)電站。1945以后丹麥研制了12、45和200kW三臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入運行井人公用電網(wǎng)。1950年法國制造過130kw風(fēng)力發(fā)電機(jī)。1955年西德和造了100kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)。1957年，丹麥制造了一臺300kW,額定風(fēng)速為15m/s的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。1958年，法國制造了一臺800kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)成功地運轉(zhuǎn)至1961年。二次世界大戰(zhàn)后，由于當(dāng)時能源短缺，各國紛紛研制大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，終因經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的原因，直到六十年代末利用風(fēng)力發(fā)電總的來說沒有明顯進(jìn)展。1973年起，西方國家由于石油危機(jī)的爆發(fā)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各國又重新開始普遍重視和發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，井出現(xiàn)了一個蓬勃發(fā)展的嶄新局面。進(jìn)入八十年代以來，風(fēng)力發(fā)電，已朝著大型化、商品化，實用化的方向發(fā)展。目前世界上在試運行的單機(jī)容量最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是美國的MOD-5A型7300kW,其風(fēng)輪直徑為130.7m(400ft),輪轂高為81.7m(250ft),但出現(xiàn)了一些機(jī)械故障。1987年7月安裝在美國夏威夷州Oahu島上的一臺也是美國MOD-sB型3200kW機(jī)組，是當(dāng)爭世界上研制成功并仍在正常運行的最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其風(fēng)輪直徑為97.5m(300ft)、輪轂高為61m(186ft)。整個運行操作由現(xiàn)代技術(shù)操縱。這就有力地說明了由于材料、電力技術(shù)、控制技術(shù)、計算技術(shù)等新工藝、新技術(shù)的迅猛發(fā)展，推動了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展，使風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)水平進(jìn)入到一個新階段，而且要求越來越高。中國的風(fēng)力發(fā)電是于20世紀(jì)50年代后期開始進(jìn)行研究和試點工作的，當(dāng)時在吉林、遼寧、新疆等省、區(qū)建設(shè)了容量在10kw以下的小型風(fēng)力發(fā)電場，但其后就處于停滯狀態(tài)。到了20世紀(jì)70年代中期以后，在世界能源危機(jī)的影響下，特別是在農(nóng)村、牧區(qū)、海島等地方對電力迫切需求的推動下，中國的一些地區(qū)和部門對風(fēng)力發(fā)電的研究、試點和推廣應(yīng)用又給予了重視與支持，但在這一階段，其風(fēng)電設(shè)備都是獨立運行的。二、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及工程內(nèi)容風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一門多學(xué)科綜臺性很強(qiáng)的技術(shù)科學(xué)，也是門應(yīng)用科學(xué)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是該碩系統(tǒng)工程中的關(guān)鍵潰置。所謂風(fēng)力發(fā)電機(jī)是由風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。就是說，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是指由風(fēng)輪、傳動系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)、儲能設(shè)備、塔架及電氣系統(tǒng)等組成的整個裝置。因此風(fēng)能資源是風(fēng)能利用系統(tǒng)設(shè)計中的首要問題，風(fēng)的能量和功率不僅是風(fēng)電系統(tǒng)設(shè)計的出發(fā)點和依據(jù)。更是使用者選擇風(fēng)力發(fā)電機(jī)或機(jī)組種類的出發(fā)點和依據(jù)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在野外運行使用，常年累月，年復(fù)一年地置于特殊環(huán)境條件下，反復(fù)經(jīng)受狂風(fēng)暴雨，嚴(yán)寒冰凍、烈日爆曬，云霧潮氣侵蝕的嚴(yán)重考驗。同時風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)設(shè)備的用戶往往又都居住在交通不便，技術(shù)水平低、維修保養(yǎng)差的少煤缺電或電網(wǎng)無法達(dá)到而風(fēng)力資源又較豐富的沿海島嶼、偏僻山地、荒野的農(nóng)、牧、漁等地區(qū)，這就要求風(fēng)力發(fā)電，供電、用電設(shè)備的整機(jī)系統(tǒng)必須保證技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)，一定要適合風(fēng)能特點的運行可靠，運行轉(zhuǎn)速范圍寬、效率高、維修方便、控制及發(fā)供電性能良好I配套的每個部件必須適應(yīng)整機(jī)的技術(shù)要求，每項技術(shù)必須過關(guān)。配置的葉片（風(fēng)輪）的材質(zhì)強(qiáng)度是風(fēng)力發(fā)電機(jī)成敗的關(guān)鍵，因為它是在不斷的疲勞狀態(tài)下進(jìn)行工作的，所以在選擇風(fēng)輪材料時，首先必須考慮的是材料的疲勞性能的最大承受能力。綜上所述，為使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在使用期內(nèi)能經(jīng)濟(jì)有效安全運行，必須對整機(jī)系統(tǒng)精心設(shè)計，臺理配置，嚴(yán)格把好每個技術(shù)關(guān)鍵，選用優(yōu)質(zhì)材料，利用先進(jìn)工藝，綜合考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，振動疲勞，風(fēng)力負(fù)荷，葉片應(yīng)力，調(diào)速機(jī)構(gòu)、限速裝置等方面的最佳技術(shù)參數(shù)和技術(shù)匹配方案。當(dāng)然隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也在不斷改進(jìn)、完善和提高，這是人類歷史的發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步的發(fā)展。三、風(fēng)力發(fā)電利用現(xiàn)狀風(fēng)電視目前世界上增長最快的能源，裝機(jī)容量持續(xù)每年增長超過20%；但就2005年而言，電網(wǎng)中增加超過10000MW新容量，年投資額近100億歐元。到2005年底，全球風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)59113MW，足以供應(yīng)約3000萬歐洲普通家庭或7500萬歐洲居民的電力需求。雖然全世界風(fēng)電裝機(jī)容量的69.2%在歐洲，其他地區(qū)也開始形成有一定規(guī)模的市場，目前約有50多個國家加入了風(fēng)力發(fā)電的行列，估計整個行列就業(yè)的員工超過15萬人。在國內(nèi)，直到1986年，在山東榮城建成了中國第一座并網(wǎng)運行的風(fēng)電場后，從此并網(wǎng)運行的風(fēng)電場建設(shè)進(jìn)入了探索和示范階段，但其特點是規(guī)模和單機(jī)容量均較小。截至2006年底，全國累計安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組3311臺，裝機(jī)容量2589MW，風(fēng)力發(fā)電場100多個，其中兆瓦級以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組366臺，占總機(jī)組數(shù)量的11%。市場在不斷擴(kuò)大，風(fēng)電的成本也在大幅度下降。僅在過去5年，風(fēng)電每千瓦?時的成本就下降了20%多。風(fēng)電已經(jīng)可以與新建燃煤電廠競爭，在一些地方，它甚至可以與燃?xì)怆姀S匹敵。風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量也有所增加，最大型的商業(yè)機(jī)組，目前容量達(dá)5MW,而正在研究制造的新型樣機(jī)，單機(jī)容量則超過6MW。四、風(fēng)力發(fā)電的前景如前所述，風(fēng)力發(fā)電的研制、利用取得了很大進(jìn)展。廣泛開辟風(fēng)力發(fā)電新局面的基礎(chǔ)已奠定。目前，美國、瑞典、聯(lián)邦德國、荷蘭、丹麥、英國、蘇聯(lián)、日本等世界各國正在繼續(xù)積極實施各自制訂的風(fēng)力發(fā)電的遠(yuǎn)近發(fā)展規(guī)劃，如美國在加利福尼亞州已建有幾十個風(fēng)力田。現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電的新設(shè)計，新技術(shù)、新材料層出不窮，在數(shù)量上超過了任何一種機(jī)械，最新穎的設(shè)計如美國有人設(shè)計一種翼緣噴氣式風(fēng)力機(jī)，這種風(fēng)力發(fā)電的動力來自風(fēng)吹過輪葉產(chǎn)生的升力和翼緣噴氣產(chǎn)生的反沖力。還有一種獨特的設(shè)計是沒有活動部件的無翼風(fēng)力機(jī)。“風(fēng)透鏡”是又一項嶄新的設(shè)計。更有一塔多機(jī)的新技術(shù)，即在一座鋼鐵架上設(shè)置幾付輪葉發(fā)電，以此捕獲更多的風(fēng)能。因此，可以斷言風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和材料必將有更大的突破。與此同時，應(yīng)注意到我國的風(fēng)力發(fā)電與世界上先進(jìn)國家相比無論在風(fēng)力發(fā)電成本、機(jī)組并網(wǎng)運行規(guī)模、加工制造工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、科研設(shè)計水平的廣度和深度等方面都存在著相當(dāng)?shù)牟罹?，?dāng)然，只要認(rèn)真對待，重視科研，搞好測試、點面結(jié)合，積極推廣應(yīng)用，并繼續(xù)從國外引進(jìn)適合我國國情的風(fēng)電先進(jìn)技術(shù)，加以吸收提高，力爭在較短的時間內(nèi)以較少的投資研制出具有中國特色的世界一流水平的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備來，加快我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展是完壘可能的，而且也是現(xiàn)實的。據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年年初在建項目的裝機(jī)容量約為60多萬kw，其中正在施工的約有10萬kw，可研批復(fù)的有22萬女亞，項目建議書批復(fù)的有32萬kw，包括兩個特許權(quán)項目。如果這些項目能夠如期完成，那么到2005年底合計裝機(jī)可超100萬kw。預(yù)計〃十一五〃計劃期間(2006?2010年)，全國新增風(fēng)電裝機(jī)容量可達(dá)280萬kw,因而累計裝機(jī)總?cè)萘考s可達(dá)400萬kw。由此可見，中國風(fēng)力資源豐富，廣大人民需要風(fēng)電，這就標(biāo)志著我國風(fēng)力發(fā)電具有廣闊灼市場，潛力很大，展現(xiàn)了美好的發(fā)展前景。五、結(jié)束語取之不盡用之不竭的風(fēng)能資源使得風(fēng)力發(fā)電有著廣闊的發(fā)展前景，而風(fēng)能利用必將為世界的環(huán)保事業(yè)、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，減少對進(jìn)口能源依賴作出巨大的貢獻(xiàn)。展望未來隨著風(fēng)電機(jī)組制造成本的不斷降低，化石燃料的逐步減少及其開采成本的增加，將使風(fēng)電漸具市場競爭力，因此其發(fā)展前景將是十分巨大的。參考文獻(xiàn)：1、宋海輝《風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及工程》中國水利水電出版社2009年2、尹煉、劉文洲《風(fēng)力發(fā)電》中國電力出版社2002年3、姚興佳宋俊《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理與應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社2009年4、何顯富《風(fēng)力機(jī)設(shè)計、制造與運行》化學(xué)工業(yè)出版社2009年5、劉萬琨《風(fēng)能與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社2007年6、都志杰、馬麗娜《可再生能源離網(wǎng)發(fā)電實用技術(shù)問答叢書-風(fēng)力發(fā)電》化學(xué)工業(yè)出版社2009年注:以下部分為本課程完整試卷和學(xué)習(xí)要求，供學(xué)生復(fù)習(xí)和參考使用，閱讀后可刪除。2大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院、《新能源發(fā)電》大作業(yè)題目： 學(xué)習(xí)中心： 層次： 專業(yè)： 年級：年春/秋季學(xué)號： 學(xué)生： 輔導(dǎo)教師： 完成日期：年月日大工19秋《新能源發(fā)電》大作業(yè)及要求注意：從以下5個題目中任選其一作答。題目一：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)總 貝U：風(fēng)力發(fā)電是一種技術(shù)最成熟的可再生能源利用方式，發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的重要裝置，控制技術(shù)是風(fēng)力機(jī)安全高效運行的關(guān)鍵。撰寫要求：(1)介紹風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的現(xiàn)狀。(2)比較各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點。(3)介紹相關(guān)風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)。(4)對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢的展望。(5)正文字?jǐn)?shù)2000字符左右。題目二：分布式發(fā)電技術(shù)總 貝心分布式發(fā)電技術(shù)可以實現(xiàn)多種資源及地域之間的互補(bǔ)，分布式發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)容易，投資少，能源利用效率高，安全可靠，在一定的地域范圍內(nèi)，由多個甚至多種形式的發(fā)電設(shè)備共同產(chǎn)生電能，滿足了較大規(guī)模的用電要求。撰寫要求：(1)首先介紹分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點。(2)介紹分布式供電系統(tǒng)的運行結(jié)構(gòu)。(3)分析儲能裝置在分布式系統(tǒng)中的作用。(4)對分布式發(fā)電技術(shù)進(jìn)行趨勢展望。(5)正文字?jǐn)?shù)2000字符左右。題目三：燃料電池的利用總貝八燃料電池是一種直接將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，被稱為繼水電、火電、核電之后的第四代發(fā)電裝置。國際能源界預(yù)測，燃料電池將是21世紀(jì)最有吸引力的發(fā)電方式之一。撰寫要求：(1)簡單介紹燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀及原理。(2)介紹燃料電池的構(gòu)成及特點。(3)介紹燃料電池的類型。(4)對燃料電池應(yīng)用的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。（5）正文字?jǐn)?shù)2000字符左右。題目四：地?zé)崮艿睦每?貝U：設(shè)計一個利用地?zé)豳Y源為室內(nèi)供暖的方案。撰寫要求：（1）介紹地?zé)狳c能利用的現(xiàn)狀。（2）介紹地?zé)岚l(fā)電關(guān)鍵技術(shù)、主要的難題與解決問題的辦法。（3）設(shè)計一個利用地?zé)豳Y源為室內(nèi)供暖的方案；（4）設(shè)計總結(jié)。（5）正文字?jǐn)?shù)2000字符左右。題目五：鹽差能發(fā)電的利用總 貝酎鹽差能發(fā)電是利用濃溶液擴(kuò)散到稀溶液時所釋放出的能量來發(fā)電的技術(shù)。鹽差能發(fā)電技術(shù)具有清潔、可再生、能量巨大的特點。撰寫要求：（1）簡單介紹鹽差發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。（2）介紹鹽差能發(fā)電的方法。（3）對鹽差能發(fā)電技術(shù)的利用發(fā)展趨勢的展望。（4）進(jìn)行總結(jié)。（5）正文字?jǐn)?shù)2000字符左右。作業(yè)具體要求：.正文格式作業(yè)正文內(nèi)容統(tǒng)一