一、風的認知

從某一個角度講，風是太陽能的一種表現形式。

1.風的成因：

①地球的自轉

②溫差：地球表面的不同狀態對太陽的吸熱系數以及放熱系數不同從而造成空氣之間溫度的差異，而導致風的形成。（如水面比地面的吸熱慢，放熱也慢）。

2.風的運動軌跡

風在遇到障礙物后，都會形成湍流。

二、風力發電機

風力發電機是一種將風能轉換為電能的一種發電裝置，實現風能轉換成機械能，再由發電機把機械能轉換成電能的過程。

1.風力發電機的技術原理

三相三相不控橋整流蓄電池

（1）發電機為三相（即三根線），輸出三相應該是相互導通的，兩根引出線的電阻是相同的，任意兩根線一打是會出現火花。

（2）12V蓄電池充滿電之后，電壓會上升，一般蓄電認為電池充滿在13.8V~14.5V之間。用風力充電，蓄電池電壓都會高，1.1V~1.3V為額定電壓，多種蓄電池工作狀態選擇是不一樣的。10.2V切入逆變器。發電機頻率的監控，控制器增加監控點，電壓信號選擇保護。

風能-機械能-電能-用電器

2.風力發電機實際上是一個由風機葉片、發電機及尾舵組成的機組。

（1）最理想的葉片

葉片掃風面積越大，接受風能則越大。葉片側面葉型的不同設計，可提高轉速，減小阻力。

葉片理論極限值CP（max）=0.593

P∝SρO3*CP

（目前，大風機葉片實際做出來最理想的CP值為0.48，小風機為0.48~0.36，而HY系列的葉片CP值可做到0.42。）

（2）高效能的發電機

發電機效率：

大型發電機0.95

小型發電機0.6~0.5

HY系列的發電機0.74

整機轉化效率：

整機轉化效率=氣動效率（CP值）*發電機效率。

即HY系列發電機的整機轉化效率為：0.42*0.74=0.28~0.3以，遠高于國標規定的效率值為0.24。

三、風力發電機的特點

風是一種隨機能源，我們要利用風能發電，便要捕捉風能。而風能可以無限大，在這種特性下，如果不作限速，即使再優良的風機也會被損壞?，F在風機一般利用于發電的，都是在3M/S~60M/S輸出空間。

一般采用以下幾種限速裝置：

（1）變漿距（離心變漿距）

這是目前較先進的葉片控制方式，當大風來時，調型葉片，形成阻力，使風能大部分消耗在葉尖，限制能量輸出。

（2）折尾

（3）機頭上昂（或上側昂）：風大時向上推動，避讓風。

以上三種葉片控制方式均有可靠性較差、較容易磨損風機相關部件的缺點。

（4）失速葉片

失速葉片原來是用于定漿距的大型風力發電機。

HY系列風機的葉片采用了經過高溫高壓制造的尼龍材料制作的失速葉片，擺脫了傳統的限速方式，從空氣動力學的角度出發，控制機械動力

的缺陷。葉片葉型的特殊結構使其在風大時利用葉尖的負力來限制葉片轉速，當葉尖速度越快，產生的負壓及高頻振動則越強，而此種柔性葉

片，正能分解高頻振動，防止葉尖損壞。同時，采用電磁制動，比機械制動停機速度更快，約3~6秒就能使風機處于停止狀態。CP值下降，無

電流輸出。

電磁制動+失速控制=抗大風保護

四、風機的應用。

1.小型風力發電機獨立供電系統。

包括五大部分：

風力發電機：發電

充電控制器：對蓄電池狀態保護，充滿后，進入失速狀態，對風機進行保護。

蓄電池：實現系統儲能

逆變器：根據用電負荷的變化配置，逆電器在用戶用量過載及短路時保護系統，蓄電池欠壓時自動停止供電，保護蓄電池。

用戶：

如使用400W、600W的風機，建議用戶不宜使用洗衣機或電冰箱（小容量尚可），一個是因為起動電流太大，另一個是相對來說，逆變器的配置

要提高1000W以上，成本升高。

2.為什么風機容量與用電容量沒有直接關？怎么樣計量風機的發電量？

風機發電的能力同用戶負載能力有直接關系，關鍵要看用電量和資源條件。

用電量=功率*使用時間

風的利用系數率：0.12~0.26

風力機系數率：0.8（風機的綜合利用率）

如廣州地區使用400W風光互補路燈，那么一天的發電量應為：400W風機*24小時*0.12*0.8=0.92度電

發電量是用電量的1.3-1.5倍。

3.為什么要采用風光互補形式發電？。

（1）從資源的缺陷考慮

風力發電的隨機性較大，非人類的控制范圍之內，所以隨時隨地滿足客戶需求的程度較小，如果采用風光互補發電，就能有效的提高資源運用

率，在相同的地理及物質條件下，更大程度的滿足客戶要求。

風光互補：資源均補搭配，每天蓄能，白天可利用太陽，晚上利用風，夏季太陽大，冬季風大，可有效的更大程度利用資源。

（2）技術性

太陽能的發電為17V，蓄電池為12V，因此太陽能充電相對來說比較緩慢平穩，因蓄電池的狀態是靠正負離子的流動，如果正負離子流動差異不

大的情況下極板容易硫化，不利于蓄電池的使用壽命，但風力發電就不同能，風的能量屬于大電流充電，能經常性的激活極板，延長蓄電池的使用壽命。

（3）經濟性

風光互補發電機同太陽能發電機相比，價格只需太陽能發電機的1/3-1/4，按發電量來算，路燈使用300W的太陽能電池板，還不能保證用戶整天使用電量，風光互補相對來說在相同的地理位置及環境下能有效的提高路燈的使用時間，利用率及可靠性提高，使風光互補路燈在城市的應用成為可能性。

4.使用對象

胡耀邦在81年視察邊遠地區的時候，要求國家相關部門解決偏遠地區的用電問題，在相關人員的考察之后，決定運用小型風力發電最為可行，因此，將近20年的時間風力發電機一直定位有偏遠地區的使用。而偏遠地區目

前的缺點是有需求無購買實力的群體。如今在創建節能型社會的倡導下，在全國至世界范圍內都積極利用各種新能源。我國兩會后，要走一條節約的可持續發展的道路，節能已經成了政府官員業績的考核指標。（市政項目）

目前定位情況：1.發達國家立法要求使用新能源、

2.中國兩會標明走節約和可持續發展路線，考核政績CDP與節能掛鉤，節約的重點為市政項目、

3.房地產方面將其作為新的賣點，例如香港的珀麗灣，使用風光互補發電機能將其成本算到建筑成本里面，不用今后每年交取路燈的年使用費并有人取風車意喻為招財。按上所述，目前風光互補的可逐漸運用到城市的市政項目及家庭小型供電項目。

五、問題

1.客戶對風光互補發電機使用情況及范圍不太了解，我們對客戶作出應用建議時應對客戶用的的負荷及資源情況作詳細了解。

2.有些客戶很在意風機微風起動時速，拿這方面與其它公司的風機進行對比，當風機在1.5m2（400W）取風的面積為例，在3m/sr風速下，所能產生的能源太小，無意義。所以3M以下的風速發電沒有利用價值，而且在成本方面有所改變（增加葉片長度）。

3.為什么600W不做12V的標準？

蓄電池需30V的，且導線也需要增粗，成本升高。

4.HY系列風機的振動是不是很強？

我們將共振頻率設計到非常低的轉速，HY等部件壓鑄成型或注塑成型，其他風機一般的為手工，相比之下，翼片運行更為平穩。因此我們的路燈不拉鋼絲，也無振動產生。

5.風機與太陽能相比，哪種效率更高？

風力機的轉換效率高，但受環境影響大，風光互補風力發電與太陽能發電的功率比例為3:1。

6.我們配套使用的太陽能板情況。

多晶硅與單晶硅太陽能顯示板的區別：我們用的是多晶硅，，原材料為日本夏普進口，制造商為上海太陽能有限公司。

7.風機使用的是什么發電機？

我們使用的發電機為永磁發電機（釹鐵硼永磁發電），還有一種是勵磁發電機，勵磁發電機一般用在大型風機上面。

8.逆變器

因各地方使用的逆變器電壓及體制不同，一般建議客房在當地購買。如英國230V、日本110V、國內是220V方波輸出（效率差，容易受電磁干擾）