變槳并網(wǎng)型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)

廉價的變槳并網(wǎng)型中小型風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)長沙遠(yuǎn)廣機(jī)電科技有限公司——章紅濤摘要：介紹一種中小型的變槳并網(wǎng)異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單使用和操作極方便，并以每千瓦低于3000元的市場價格向人們展示出并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電的大好前途，該系統(tǒng)首次把風(fēng)力發(fā)電的成本（小于0.3元/度）降到了火力發(fā)電成本之下，使得即使是在有電的地區(qū)，也能為你節(jié)余大量的電費(fèi)，充分開發(fā)利用了大自然的清潔能源。關(guān)鍵詞：并網(wǎng)風(fēng)電，變槳輪轂，異步發(fā)電前言（技術(shù)現(xiàn)狀）現(xiàn)在市面上的中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)由于蓄電池價格高壽命短，其發(fā)展一直面臨困境。為解決風(fēng)能利用降低成本，世界各國都支持風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行，形成分布式風(fēng)力發(fā)電，即所謂的云發(fā)電。目前我國也許可個人風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，但是，現(xiàn)在的中小風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，必須通過并網(wǎng)逆變控制器才能做到，而且，并網(wǎng)逆變控制器價格高，電路復(fù)雜，波形誤差大，容易損壞，同樣造成發(fā)電成本偏高（高于市電價格），使得并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電步履艱難，推廣難度很大。目標(biāo)（解決的問題）怎樣才能克服目前風(fēng)電成本高的難題呢？1.是開發(fā)出高容量低價格長壽命的蓄電池，這在目前看來是不太容易的。2.是大幅降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的價格，由于材料和制造成本已不能再降價了。3.降低并網(wǎng)逆變器的價格，由于功能復(fù)雜，控制要求高價格很難下調(diào)。目前一套并網(wǎng)電力發(fā)電機(jī)組成旭圖1。圖1作為永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)其價格每千瓦不低于3000元，充電控制器500元，蓄電池的價格為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一半左右，約1500元，逆變器1000元或并網(wǎng)逆變器4500元，架管600元。這樣一千瓦的全套系統(tǒng)總價格就達(dá)到了6600元或11100元，每兩年還要換蓄電池，就是說每年要加入800元的維護(hù)費(fèi)。只討論并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，目前市場購買的平均每千瓦10000元，存銀行按5年期存款利率3%算，每年可收獲利息300元。1千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)能豐富區(qū)，有效發(fā)電率20%，全年可發(fā)電能1800度，能20年正常運(yùn)行，按10年折舊算，加換蓄電池的費(fèi)用和利息損失，每年成本1900元，如果是貸款購買，按5年期算6.55%的資金利息，平均每年發(fā)電成本就是2250元，前者相當(dāng)于1.06一度電，后者相當(dāng)于1.25元一度電，高出居民電價一倍多。因此，在有電網(wǎng)的地方，誰又愿意投資以一元多一度電的成本向電網(wǎng)賣0.4元一度的電呢？這就是在有電網(wǎng)的地區(qū)風(fēng)電推廣的難處。為了降低因價格高而造成的風(fēng)電發(fā)電成本高的問題，從哪里入手呢？只能簡化設(shè)備，降低系統(tǒng)價格才行，可考慮并網(wǎng)發(fā)電如果不用蓄電池，不用充電器，不用逆變器就更好了，這套系統(tǒng)就只要3000元左右了，減了一大半多，算上每年不用換蓄電池，按10年折舊加上貸款利息6.55%，每年產(chǎn)生的成本是496.5元左右，由于是用變槳系統(tǒng)，其發(fā)電能力還將提高3成，年總發(fā)電量在2400度左右，約合每度電0.21元。就算不把可能多發(fā)的電加在內(nèi)，約合每度電0.276元，遠(yuǎn)低于火電成本了。按市場民用電價三年內(nèi)收回投資，按工業(yè)電價一年內(nèi)就收回投資了。經(jīng)濟(jì)性由前面可知變槳并網(wǎng)異步發(fā)電具有極大的經(jīng)濟(jì)價值，從維護(hù)角度上說，完全可做到免維護(hù)了。首先，一是電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，異步電機(jī)是所有各類電機(jī)中強(qiáng)度最高，成本最低的。二是沒有永磁發(fā)電機(jī)的磁衰減問題，使用壽命非常長。三是并網(wǎng)非常方便，不存在頻率同步和電壓偏差的問題。四是無孤島效應(yīng)。五是不存在低電壓穿越問題。2012年全國中小發(fā)電機(jī)年裝機(jī)容量XX，那么如果20%采用變槳并網(wǎng)發(fā)電機(jī)，就能每年多獲利利潤XX萬元。系統(tǒng)組成（專利：2013202120441）全系統(tǒng)由大部分組成：葉片；變槳輪轂；異步發(fā)電機(jī)；有源轉(zhuǎn)速傳感器、并網(wǎng)控制器。圖二一般將并網(wǎng)電路集成在電機(jī)內(nèi)，維護(hù)上會有一定難度，獨(dú)立放置可降低維護(hù)難度，但是需要多二路信號線，但是成本上差別不大。變槳輪轂（專利：2011203500928）采用專利自動變槳的輪轂結(jié)構(gòu)，能自動根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整葉片的迎角，達(dá)資額度減少一半以上，成本和風(fēng)險大幅下降，使得風(fēng)