Page 195 - 基于光伏技术的新能源发电研究

第五章 新能源发电的研究

术，可以在一般工程条件下，将风力能源在动能作用下转化为机械能，进而转化
为电力能源。风力发电技术能够高效利用风力能源，同时降低对不可再生能源的
依赖程度。风力发电技术的广泛应用，可以避免过度开采不可再生能源的问题，

并在发电过程中减少对环境的污染，同时为人们提供充足的电力能源。
风力发电技术主要利用风力发电设备收集高速流动状态下的风能。风力发电
设备的构成包括桨叶、发电机、机械传动装置、升压变压器和电力电子装置等，
在发电过程中，通过桨叶将捕捉到的风能转化为机械能，机械传动装置将机械能

传递给发电机，发电机将机械能转化为电能，供给日常使用或储存在电网中备用。
风力发电技术的核心技术包括恒速变频技术和变速变频技术。其中，变速变
频技术是应用变频器将直流电转化为交流电，可以调节风力发电系统的运行功率、
有功功率、风能捕捉率、运行速度和范围等。如果加装三相异步电动机，可以通

过控制板对 IGBT 和 IPM 等进行控制。
（二）海洋能发电技术
海洋能发电技术是借助海洋、波浪等的机械动能生成电力能源的技术，海洋
能是更加清洁的电力能源。

1. 波浪发电技术
现阶段，波浪发电技术在中国众多沿海地区得到广泛应用，应用前景广阔。
波浪发电技术多种多样，包括振荡水柱波浪发电技术、振荡浮子波浪发电技术和
越浪技术等。

第一，振荡水柱波浪发电技术是在沿海地区的浅海位置中，使用水下开口气
室收集波浪能。在开口气室中，波浪可以驱动其中的水柱，使其往复运动，并在
水柱作用下驱动室内空气，使叶轮在空气动力的作用下开始旋转，波浪速度越快，
叶轮的旋转速度越快。开口气室的末端安装有发电装置，能在机械能的驱动作用

下源源不断地供应电能。
振荡水柱波浪发电技术的优点是避免直接接触海水，具有较高的可靠性，工
作中的发电设备处于水面上方，方便直接研究相关设备的使用状态。但是，振荡
水柱波浪发电技术使用的发电设备的使用效率较低，每秒仅发电 1kW。

第二，振荡浮子波浪发电技术可以分为摆式、蛙式、鸭式等类型。在实际应
用中，需要在水域中安装波浪助推器，通过波浪的运动，使在水中安装的阀体、
浮子和鸭体等往复运动，通过驱动系统或液压系统等，向发电装置传送机械能，

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